鈷酸鋰市場簡析

朱素冰｜文

本文系統介紹了鋰電正極材料鈷酸鋰的市場總量、應用領域，分別闡述了日本、韓國和中國三個主要鋰電正極材料生產國及其主要的鈷酸鋰供應商的不同發展特點，指出了目前國內鈷酸鋰產業的不健康營商環境，并說明了鈷酸鋰未來技術發展的趨勢。

鈷酸鋰是最早實現商業化的鋰電正極材料，普遍應用于小型消費類鋰電中，鈷酸鋰在常規正極材料中幾乎擁有最高的能量密度，是智能手機和平板電腦主要使用的鋰電正極材料，因此鈷酸鋰的需求仍在持續增長。根據中國臺灣工研院統計，2016年全球鈷酸鋰總量達到6.3萬噸，持續每年增長約10%。

隨著智能手機和平板電腦的不斷普及，中端千元智能機銷量迅速增長，主要銷往手機普及率較低的中國與印度、印尼等新興市場，國產智能手機市場占有率不斷提升。平板電腦高端市場目前主要以蘋果、三星等廠家為主，但國內廠商已在更多的中、低價產品市場占據優勢，這也是智能手機和平板電腦未來主要的成長市場。中低端千元智能機的熱賣使得鋰電廠商壓力倍增，不得不積極尋求成本更低的方案應對,這包括了更低價格的鈷酸鋰材料。

隨著智能手機替代功能手機的進程加快，原有的山寨機等低端手機逐漸消亡，3C鋰電行業也逐漸趨于集中，品牌鋰電廠商的鈷酸鋰需求量所占的比例也不斷上升，預計前十大鋰電廠商所占的比例超過80%。其中中國和韓國的廠商占據了主要供應地位。在成本的壓力下，日本鋰電廠商逐漸退出了3C鋰電市場的角逐，轉而尋求占領技術及質量要求較高的動力鋰電市場。

圖1 全球鋰正極材料出貨量（2013～2020）

面對小型鋰電市場的競爭局面，日本、韓國、中國的鋰電正極材料廠商根據本身的特點采取了不同的應對策略。

日本材料企業在正極材料領域的研發一直占據全球的技術高端，且主要供應給日本鋰電企業。日本的正極材料企業和鋰電池企業具備明顯的共生機制，雙方在共同研發、商務協作上具備很強的合作性。日本鋰電企業向動力方向的轉移推動與其配套的日本正極材料研發及生產重點隨之轉換。因此日本材料廠商的鈷酸鋰產量在不斷下降，而多元材料產量在逐漸上升。日本材料廠商的代表是日亞化學、戶田工業、住友金屬礦山、田中化學等。住友金屬礦山為松下提供特斯拉上使用的NCA（鋰鎳鈷鋁氧化物）積極擴產，2016年年產量接近兩萬噸。而老牌的日系鋰電材料廠商戶田也與化工巨頭巴斯夫合并成巴斯夫戶田公司，重點推進動力鋰電正極材料的發展。

韓國的正極材料企業主要依賴三星SDI和LG的扶持，頻繁的技術互動使得新興的韓國材料企業發展迅速，Ecopro成為SDI采購NCA的主要供應商，而L&F的正極材料產銷量也名列全球前五名。

中國材料廠商占據價格優勢，一方面借助中國鋰電行業的蓬勃發展提升產能和產量，在正極材料銷量上成為最大的供應國;另一方面積極增加與韓國鋰電企業的互動和交流，不斷增強經驗積累和技術能力,增強在國際市場上的競爭力。同時，由于中國新能源汽車的快速發展，國內電芯廠商技術和市場需求都得到了大力扶持，中國的鋰電正極材料企業也獲得了快速趕超日韓同行的前所未有的機遇。

終端電子產品市場的價格下滑導致鋰電成本壓力不斷上升，再加上鈷酸鋰技術日漸成熟，使得鈷酸鋰的生產不斷向中國和韓國轉移，中國已經成為最大的鈷酸鋰生產國，生產的鈷酸鋰總量超過全球鈷酸鋰總量的50%以上。中國生產的鈷酸鋰材料不僅供應本國鋰電用戶，更大量出口至日本和韓國。

鈷酸鋰在智能手機和平板電腦領域在目前技術體系下具有難以替代性，此外，鈷酸鋰還在一些新興市場也獲得了新的發展機會。例如近些年發展較快的智能穿戴、啟動電源和無人機航拍等市場。

盡管鋰電池不斷擴大的應用前景和政策重點扶植使得鋰電需求不斷增長，然而，由于近年來資本市場對鋰電行業鏈條的青睞，且企業的進入和退出壁壘不高，國內鋰電及正極材料行業產能增長較快，造成產能嚴重過剩。

鋰電電芯市場（尤其是中低端小型鋰電企業）由于面臨日漸惡化的商業環境，往往通過價格戰、賬期延長等方式相互競爭。電芯廠商的環境惡化也大大增加了正極材料廠商的經營風險。正極材料廠商只能慎重地選擇客戶，以盡量避免出現呆壞賬的積累，規避資金風險。一些技術實力相對較強的正極材料廠商紛紛爭取將材料出口至日韓鋰電廠商，或者與國內鋰電巨頭合作，確保訂單穩定和資金安全。為韓國鋰電巨頭供貨的鈷酸鋰廠商包括北京當升、湖南瑞翔、天津巴莫和廈門鎢業等幾家公司。而北京當升還為日本的幾大國際鋰電客戶實現了批量供貨。其他的鋰電正極材料廠商則主要在國內市場上展開了激烈的競爭，經過一輪洗牌，國內正極材料企業目前已形成“寡頭聚集”的態勢，2016年正極材料企業前五強占據了國內市場份額的半壁江山。

電芯廠商不斷將更低的成本和更長賬期的壓力向正極材料廠商傳導，正極材料廠商卻難以向更上游的鈷、鋰精煉廠傳遞成本壓力。鈷酸鋰的主要原料是四氧化三鈷和碳酸鋰。由于四氧化三鈷廠商基本是采用現金從國外大礦業公司處采購鈷礦或鈷濕法冶煉中間品等原料，本身現金流壓力就很大。同時，由于新能源汽車的需求增加預期，剛果面臨總統換屆大選，鈷價格同比2016年上漲超過100%。并且由于四氧化三鈷廠商已經形成了相對壟斷的局勢，市場上最大的三家廠商（金川、華友、格林美）占據了60%以上的市場份額，其他工廠或淪為加工廠，或只占據極小的細分市場。碳酸鋰的情況與四氧化三鈷的情況也很類同，四大碳酸鋰巨頭SQM、Albemarle（雅寶）、FMC和天齊鋰業占據了全球碳酸鋰生產量的80%以上。四大碳酸鋰廠商三家來自于海外鹽湖鋰巨頭，而天齊鋰業和雅寶合作收購了全球最大的鋰輝石礦山，并限制國內澳礦銷售范圍，具有國內鋰定價權。由于鈷、鋰資源的相對稀缺性和廠商的不斷集中和壟斷，上游廠商對鈷鋰價格的話語權較大，鈷酸鋰成本壓力向上游傳遞的難度增大，鈷酸鋰廠商在上下游中利潤爭奪中處于較為不利的地位。

在產能的過剩，電芯客戶的成本壓力傳導和強勢的鈷、鋰供應商的多重擠壓下，盡管各鈷酸鋰廠商產量持續增加，但鈷酸鋰行業的盈利狀況卻不斷下降。

智能手機功能的不斷增加和外觀輕薄性的追求對鋰電池提出了能量密度（主要是體積能量密度）不斷提升的要求，而提高能量密度主要有三個途徑，提高電池工作電壓、粉體材料的填充性和尋求更高放電比容量的材料。

鈷酸鋰的工作電壓經歷了從4.2V逐漸上升到4.4V，容量發揮從145mAh/g提升到172mAh/g，能量密度提升了18%左右。韓國三星SDI和LG已實現了4.45V鈷酸鋰電池體系的產業化，并開展4.5V鈷酸鋰的研究。高電壓鈷酸鋰技術難度較大，不僅需要體相摻雜+表面包覆，進一步提升自身的機構穩定性，還需要解決鈷酸鋰與電解液在高電壓充電狀態下的反應活性問題。

增加粉體材料的可填充性（高密度高壓實材料），增加單位體積內的鈷酸鋰用量，也是提升電池能量密度的有效手段。這種高壓實密度一般有兩種實現方法，一是通過大小顆粒的摻混，通過優選不同級配獲得最佳壓實效果。二是可以通過提高中粒徑的方式提高壓實密度。

采用更高比容量的材料是最直接的方案。在常規鈷酸鋰體系發展成熟，容量已發揮至較高水平的情況下，采用克容量較高的多元材料，并同時提升多元材料的壓實密度和工作電壓是解決方案之一。考慮到單獨采用高電壓多元材料帶來的產氣等問題，過渡方案是采用鈷酸鋰和多元材料的高電壓摻混體系用于圓柱型電池，同時兼顧了提升能量密度和降低成本的雙重要求。韓系鋰電廠商已成功將摻混高電壓鈷酸鋰和多元材料體系應用于3C小型鋰電。

鈷酸鋰在小型鋰電正極材料中具有不可替代的意義，同時隨著新興應用領域的不斷發展，其產銷量仍會保持相對穩定的增長速率，在技術和產業化方面也依然具有一定的發展空間。