单晶三元正极材料性能更具优势,渗透率持续提升,国内市场集中度高
单晶三元正极材料稳定性好、循环寿命长、耐高温性能优异。多晶三元正极材料是由许多纳米级小颗粒构成的,在循环过程中,这些颗粒不断膨胀收缩会导致材料开裂、破碎,进而导致锂离子电池循环寿命缩短。同时,由于晶体颗粒之间的连接较为脆弱,在极片冷压过程中,易导致颗粒破碎,从而引起电池性能恶化。而单晶三元正极材料是单个分散的颗粒,在压实和高温循环过程中不易发生破碎,从而具备更好的高温循环稳定性。
单晶三元正极材料可以用于高电压场景,而多晶三元正极材料不适合。多晶三元正极材料受其自身结构影响,在高电压下充放电时易产生晶粒间微裂纹,从而导致晶体结构稳定性变差,同时,电解液进入微裂纹加剧了电解液在正极材料表面发生副反应,使得多晶三元正极材料在高电压下的稳定性和循环性变差。而单晶三元正极材料由于其内部结构密实,在高电压下反复充放电后,不易产生晶粒间微裂纹,进而可以有效抑制因微裂纹产生的副作用,因此更适合用于高电压场景。此外,根据厦钨新能招股说明书,单晶三元5系和6系正极材料在高电压(4.35V以上)下电池续航可以达到接近多晶三元8系正极材料的水平。
单晶三元正极材料、多晶三元正极材料对比
资料来源:振华新材公司公告
单晶三元正极材料2022H1渗透率为40.20%,CR5高达83.27%。2017年国内单晶三元正极材料产量不足万吨,2018-2019年国内单晶三元材料逐渐收到市场认可,产量由4.9万吨上升至7.87万吨,渗透率由29.70%快速上升至40.10%。2022年上半年,国内单晶三元材料产量达到10.61万吨,受磷酸铁锂电池需求量回升等因素的影响,单晶三元正极材料渗透率上升通道受阻,渗透率与2019年基本持平,为40.20%。2022年上半年,单晶三元正极材料厂商前五分别为:南通瑞祥、长远锂科、振华新材、厦钨新能、容百科技,市占率之和高达83.27%,市场集中度高,其中振华新材市占率位列第三,为19.19%。2022年,振华新材公司大单晶三元材料产量在国内市场排名第三,对应产量占比为17%。
2018-2022H1单晶三元正极材料产量及渗透率
资料来源:鑫椤锂电
2022H1单晶三元正极材料市场竞争格局
资料来源:鑫椤锂电
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