锂电池高能正极材料工业流程（锂电池的重要战略材料）
锂电池高能正极材料工业流程（锂电池的重要战略材料）未来随着高镍三元在新能源汽车中的装机量越来越大，作为核心材料的氢氧化锂也将会迎来空前的增长空间。全球动力电池装机量排名前三的电池厂都已经明确以高镍三元为主要发展路线（宁德时代—NCM622/811、日本松下—NCA、韩国LG化学—NCM622/811），CR3的市占份额达到将近三分之二同时保持了相对较高的增速。资料来源：天齐锂业配股说明书氢氧化锂作为锂产业链下游核心锂盐品种，是动力电池领域的重要原材料，尤其是高性能动力电池中广泛应用的高镍三元正极材料，是其生产中不可或缺的核心锂源。动力电池领域高镍三元材料主要分为NCM811及NCA，国内企业主要生产NCM811，日韩企业主要生产NCA，目前多款搭载高镍三元电池的新能车续航已超过500km。消费领域主要包括智能手机、平板电脑、TWS设备和无人机等。
在碳中和以及全球汽车电动化趋势的大背景下，锂作为电池领域的关键材料，其动力领域以及储能领域锂电需求有望持续受益于清洁能源转型，全球锂需求有望从2021年的43万吨增至2025年的154万吨LCE，CAGR为38%。#锂电池#
锂具备完整的工业产业链，形成了从上游的矿石和盐湖到中游的碳酸锂、氢氧化锂和金属锂等产品，再到下游的传统工业（金属冶炼、润滑剂、陶瓷玻璃等）、新材料（有机合成、生物医药）以及新能源（3C电池、动力电池等）等应用端整个完备的产业链。
氢氧化锂是锂产业链三大基础锂盐之一，下游需求主要来自于动力电池领域、消费电池领域以及以锂基润滑脂、玻璃陶瓷生产为代表的工业领域，其主要形态主要包括无水氢氧化锂（LiOH）和单水氢氧化锂（LiOH·H2O）两种。
根据百川资讯，2020年底中国氢氧化锂的产能约为23万吨，远高于当年产量。
资料来源：天齐锂业配股说明书
氢氧化锂作为锂产业链下游核心锂盐品种，是动力电池领域的重要原材料，尤其是高性能动力电池中广泛应用的高镍三元正极材料，是其生产中不可或缺的核心锂源。
动力电池领域高镍三元材料主要分为NCM811及NCA，国内企业主要生产NCM811，日韩企业主要生产NCA，目前多款搭载高镍三元电池的新能车续航已超过500km。消费领域主要包括智能手机、平板电脑、TWS设备和无人机等。
全球动力电池装机量排名前三的电池厂都已经明确以高镍三元为主要发展路线（宁德时代—NCM622/811、日本松下—NCA、韩国LG化学—NCM622/811），CR3的市占份额达到将近三分之二同时保持了相对较高的增速。
未来随着高镍三元在新能源汽车中的装机量越来越大，作为核心材料的氢氧化锂也将会迎来空前的增长空间。
资料来源：赣锋锂业，天齐锂业公告
高镍三元材料：氢氧化锂需求核心增长点对于高续航里程的需求是新能源汽车未来发展的需要解决的重要问题，这就要求电池厂商不断提高动力电池的能量密度。
而动力电池的能量密度主要受到正极材料的影响。
由于高镍三元材料工作电压高、单位容量大，由此成为优化电化学性能、提高新能源汽车续航里程的主要方法。
同时，正极材料高镍化可以有效降低成本。正极材料的高镍化将改变正极材料中各金属比例。在高镍三元材料（如NCM811、NCM622）中，高价钴的用量逐步降低，低价镍的用量将逐步提升，带来正极材料的平均成本逐渐下降。
随着欧洲新能源车销量的大幅增长，高镍三元电池渗透率快速提升。据GGII数据，NCM811在动力电池正极材料中占比将从2019年的2.1%提升至2025年的27.4%，NCM622占比从2.2%提升至12.3%。未来高镍化将成为电池的主要发展趋势。
高镍三元材料要求700~800°C的温度烧结，但碳酸锂往往在约900°C烧结才会发挥理想的材料性能，而氢氧化锂的熔点为471°C，反应活性强、腐蚀性更强，其物理化学特性使得氢氧化锂对于高镍三元正极材料的热合成不可或缺，因而是高镍三元材料的必然选择。
从生产工艺方面来看，氢氧化锂可通过矿石提锂在酸化产出硫酸锂后一步法生产氢氧化锂，也可以通过盐湖卤水提锂先生产出粗制碳酸锂，再苛化制取氢氧化锂。因此，从成本角度考量锂辉石制取氢氧化锂成本上更占据优势。
由于盐湖系在碳酸锂上具备明确的成本优势，矿石系在氢氧化锂上具备品质优势且不具成本劣势，因此2019年以来矿石系的锂化合物新增产能主要集中在电池级氢氧化锂产品线。但云母提锂的新增产能集中在碳酸锂产品线，其“准电池级”产品形成了对于盐湖提锂的补充。
中国的锂矿和盐湖的开发已经被提上日程：
资料来源：各公司公告，五矿证券
矿石提锂
矿石提锂的主要缺点在于除了少数高品位资源点（例如泰利森-格林布什锂矿），利用矿石来生产碳酸锂、氯化锂产品总体位于全球成本曲线的中等偏高位置，从成本安全边际的角度考虑，矿石提锂更适合定位于生产电池级氢氧化锂等高品质产品。
盐湖卤水提锂
就目前成熟工艺而言，盐湖提锂更适合定位为生产碳酸锂（工业级/电池级）、氯化锂等基础锂盐的低成本原料基地，生产氢氧化锂需在碳酸锂产品的基础上再进行苛化，但未来若电解、双极膜等工艺走向成熟，将帮助盐湖实现一步、直接生产高品质的氢氧化锂产品。
盐湖资源具有储量规模大、提锂成本低的优势，对于保障全球锂资源供给具有重要意义。对于国内而言，2020年国内锂资源对外依存度达74%，而国内锂资源中盐湖锂储量占比达79%，在全球各国打造锂电产业闭环的背景下，盐湖的开发对于保障国内锂资源的供给安全具有较高的战略意义。
盐湖锂资源将更加聚焦于基础锂盐产品的生产：
资料来源：Lectures 五矿证券
氢氧化锂市场格局高品质的氢氧化锂对于锂电池的战略重要性不言而喻。
从行业壁垒来看，氢氧化锂存在较高的壁垒。下游客户对产品杂质控制和一致性的要求较高，一线电池生产商在采购产品前都会实施严格的认证，认证周期长达2年，对新进入者形成了较高的准入门槛。
全球氢氧化锂市场集中度较高，2019年前四家一线厂商产销份额过半。据SMM数据，2019年及以前，全球氢氧化锂产能主要来自于具备品质溢价的一线厂商，包括美国ALB、赣锋锂业和美国Livent和SQM，四家企业稳居锂盐第一梯队，并与全球车企或电池龙头建立了长期战略合作关系，最先受益于全球高镍化的需求。
2020年中国氢氧化锂产量11.2万吨，同比增长23.1%，CR5市占率达81.8%。产量增量主要来自于赣锋锂业、天宜锂业、雅化锂业等企业产能的逐步释放。2020年赣锋锂业5万吨/年、广西天源2.5万吨/年、雅化锂业2万吨/年、天宜锂业2万吨/年氢氧化锂项目投产，国内产能大幅增加。
相比之下海外主要企业均受疫情影响，现金流状况出现恶化，新增产能计划均有所推迟或延缓，氢氧化锂产能格局逐渐向国内转移，全球主要产能达26.9万吨。氢氧化锂新增产能主要来自中国，疫情或改变氢氧化锂产销格局。
未来两年随着特斯拉、奔驰、宝马等海外新能源车配套高镍三元电池，全球氢氧化锂需求有望进一步提速。
从出口端看，我国氢氧化锂出口总量日益增长，其中电池级氢氧化锂主要出口对象为日韩（松下、LG化学、三星SDI），出口占比达90%以上，这主要得益于日韩企业长期以高镍三元为主要产品发展路线。
随着锂盐需求的增加与海外新增供给的不足，国内企业海外订单量有望保持较高增速。
2020年全球氢氧化锂产能市场份额：
资料来源：SMM 广发证券
氢氧化锂增长强劲，有望迎来广阔空间在新能源产业强劲需求带动下，8月以来，电池级碳酸锂、氢氧化锂均价分别上涨13.48%、15.2%。考虑到第四季度将迎来消费电子、新能源汽车的双旺季，供给受精矿短缺影响难有显著增量。受锂资源投资周期影响，锂价上涨有较强持续性。
2015-2020年碳酸锂、氢氧化锂价格回顾，以及对2021年的价格展望：
资料来源：亚洲金属网，Fastmarkets 五矿证券
根据《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》（征求意见稿）预测，2025年我国新能源汽车渗透率将达到25%，相应的年产量为554.6万辆，2020-2025中国新能源汽车平均复合增长率将达到29.48%。新能源车的高速发展将带动锂电材料产业链协同受益，氢氧化锂作为锂电池的重要战略材料有望迎来广阔的市场空间。
