固態(tài)電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈概述

產(chǎn)業(yè)鏈定義

產(chǎn)業(yè)鏈即從一種或幾種資源通過若干產(chǎn)業(yè)層次不斷向下游產(chǎn)業(yè)轉移直至到達消費者的路徑。它包含四層含義：一是產(chǎn)業(yè)鏈是產(chǎn)業(yè)層次的表達，二是產(chǎn)業(yè)鏈是產(chǎn)業(yè)關聯(lián)程度的表達。產(chǎn)業(yè)關聯(lián)性越強，鏈條越緊密，資源的配置效率也越高。三是產(chǎn)業(yè)鏈是資源加工深度的表達。產(chǎn)業(yè)鏈越長，表明加工可以達到的深度越深。四是產(chǎn)業(yè)鏈是滿足需求程度的表達。產(chǎn)業(yè)鏈始于自然資源、止于消費市場，但起點和終點并非固定不變。

固態(tài)電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈與液態(tài)鋰電池大致相似，兩者主要的區(qū)別在于中上游的負極材料和電解質不同，在正極方面幾乎一致，若完全發(fā)展至全固態(tài)電池，隔膜也完全被替換。

固態(tài)電池行業(yè)主要上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

上游產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)及價格分析

1、鋰——70%的供應依賴進口

鋰是鋰離子電池不可或缺和不可替代的元素。在鋰離子電池電解液中加入鋰鹽，是鋰離子能量的載體，當電池放電時，鋰離子從陰極穿過隔膜進入正極，而充電時，鋰離子穿過隔膜進入負極。此外，在磷酸鐵鋰電池中，磷酸鐵鋰也作為電池的正極材料。自然界的鋰存在于鋰輝石、鋰云母和磷鋰鋁石中以LiO2的形式存在，相當大的部分還存在含鹽湖鹵水中。通過對含鋰礦石加工得到工業(yè)級碳酸鋰，再提純精煉制成電池級碳酸鋰，再將碳酸鋰制成各種鋰電池需要的材料。

中國鋰礦資源主要分布在四川、青海和西藏，雖然礦藏量豐富，但因交通和地理位置限制，短時間大規(guī)模開采可能性不大，加上部分礦產(chǎn)品位較低，提煉成本較高，自由產(chǎn)能難以滿足本土動力電池激增的需求。目前國內鋰資源70%依賴進口，隨著中國鋰離子電池需求和產(chǎn)能進一步擴張，對外依賴度將進一步提升。

2、鈷——高價促使需求減少

鈷元素在三元正極材料中，起到提高導電率和改善循環(huán)性能，延長電池的使用壽命的作用。全球鈷資源儲量較貧乏，但分布較集中。據(jù)美國地質調查局的數(shù)據(jù)，2020年全球鈷資源儲量約為710萬噸，靜態(tài)儲采比為50年，主要集中在剛果(金)(360萬噸，占比51%)、澳大利亞(140萬噸，占比20%)、古巴(50萬噸，占比7%)，其他鈷資源較豐富的國家包括俄羅斯和加拿大。

在2020年之前，鈷價格和新能源車銷量增速變動方向基本一致。由于三元電池能量密度相對高，鈷占三元電池成本相當大的部分，鈷需求大幅增長，鈷價在2018年突破9萬美元/噸，三元電池成本也急劇升高。為降低成本同時提高能量密度，電池廠家推出NCM811電池，鈷需求量下滑。

3、鎳——價格仍有提升潛力

鎳在三元電池的作用在于提高增加材料的體積能量密度。三元電池的發(fā)展從最早期的NCM111到NCM523，再從NCM523到NCM622，再到最新的NCM811，鎳的比例從30%左右，提高到正極材料的80%左右，使用比例不斷提高。

全球鎳資源儲量較豐富。據(jù)美國地質調查局的數(shù)據(jù)，2023年全球鎳資源儲量約為9400萬噸，靜態(tài)儲采比為37.6年，雖然靜態(tài)儲采比不高，但年新增探明儲量大多高于開采量，因此總儲量大體保持增長態(tài)勢。從礦產(chǎn)分布來看，主要集中在印尼(2100萬噸，占比18%)、澳大利亞(2000萬噸，占比17%)、巴西(1600萬噸，占比14%)，其他鎳資源較豐富的國家包括俄羅斯和古巴。

4、錳——主要用途還是鋼材冶煉

在三元鋰電池中錳的作用是提高安全性和提升結果穩(wěn)定性。隨著電池不斷追求更高的能量密度，錳的使用量逐步降低。

全球錳資源儲量較豐富。據(jù)美國地質調查局的數(shù)據(jù)，2020年全球鈷資源儲量約為130萬噸，靜態(tài)儲采比為70年，總探明儲量大保持增長態(tài)勢。從礦產(chǎn)分布來看，主要集中在南非(52萬噸，占比40%)、巴西(27萬噸，占比20%)、烏克蘭(14萬噸，占比11%)，其他錳資源較豐富的國家包括印度和中國。

主要供給企業(yè)及區(qū)域分析

中國鋰資源主要分布在青藏高原、四川、新疆、江西、內蒙等省份，鋰礦資源類型多種多樣，但是約80%以上鋰資源賦存于鹽湖中;絕大多數(shù)鹽湖分布在青藏高原等生態(tài)脆弱區(qū);礦石鋰資源集中于四川、江西、湖南、新疆等省份。

目前全球60%的鈷產(chǎn)量出自于4家企業(yè)，分別是嘉能可、洛陽鉬業(yè)、歐亞資源和金川集團。其中，嘉能可，洛陽鉬業(yè)和歐亞資源三家公司的產(chǎn)量已達全球鈷產(chǎn)量的40%。國內鈷供給96%依靠進口。

印尼鎳資源儲量約2100萬噸，作為全球鎳資源儲量最大和開采量最大的國家，印度尼西亞已成為“兵家必爭之地”。目前在印尼布局鎳資源的主要有三類玩家，第一類是手握資源的本土企業(yè)，代表企業(yè)：安塔姆、Harita;第二類是長期扎根的西方巨頭，淡水河谷、Eramet;第三類是迅速崛起的中資企業(yè)，青山集團、寧德時代、格林美、華友鈷業(yè)。上述三類企業(yè)也成為電池、材料、車企合資的重要對象。

上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2022年，全球電池用關鍵金屬資源勘探預算普遍上漲。其中，鋰勘探活躍度非常高，勘探預算達4.7億美元，較2021年幾乎翻了1倍，為歷史最高點，加拿大、美國、澳大利亞等國鋰勘探預算同比均出現(xiàn)大幅增長;全球鎳勘探約為6.1億美元，為近10年最高水平，加拿大、澳大利亞兩國鎳勘探預算占全球鎳勘探總份額的2/3。

由于交通出行的持續(xù)電氣化趨勢，電池用關鍵金屬資源的全球勘探預算始終保持增長，整體呈現(xiàn)綠地項目占比逐漸減少、后期項目和一些礦區(qū)勘探項目占比逐漸增多的趨勢，這說明近年來電池用關鍵金屬資源投資更趨向產(chǎn)品和價格端，以期實現(xiàn)短期增收目的。

加拿大和非洲地區(qū)是鋰礦資源的兩大供應新星。特別是非洲，由于中國企業(yè)在非洲的投資和權益確保非洲地區(qū)的擴產(chǎn)擁有重要的資金支持，所以在未來的3-4年將有一批項目集中投產(chǎn)。預計2023年非洲地區(qū)鋰礦產(chǎn)量將同比提高300%，到2025年非洲地區(qū)將有100個鋰礦項目運行，其中有部分項目為中國企業(yè)投資。

2023年2月，國務院國資委發(fā)布《關于做好2023年中央企業(yè)投資管理進一步擴大有效投資有關事項的通知》并指出，要加大能源、戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的投入力度，加強重要能源、礦產(chǎn)資源國內勘探開發(fā)和增儲上產(chǎn)。一方面應加大上游礦端勘探開發(fā)力度，另一方面要保持中游加工產(chǎn)業(yè)的領先優(yōu)勢。

上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢分析

未來幾年，固態(tài)電池上游原材料市場將呈現(xiàn)供需都將出現(xiàn)快速增長的發(fā)展趨勢

供給端方面，隨著電動汽車行業(yè)的快速滲透，預計2024-2025年全球將有10多個鋰項目投產(chǎn)，并為市場帶來約50萬噸的碳酸鋰當量產(chǎn)能。羅逸川分析認為，預計2-3年后印尼將成為全球最大的電池級鎳的冶煉市場，或將超過中國，也是鋰、鈷、石墨、鎳四大主材料中唯一最快超過中國成為中間體加工的市場。此外，基于中國企業(yè)在鈷礦方面的投資布局，從權益和股權占比角度來看，預計未來中國會成為全球最大鈷開采方。

需求端方面，“十四五”或“十五五”期間，除煤炭、鐵礦等極少數(shù)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)消費將進入峰值平臺區(qū)外，銅、鋁等大部分戰(zhàn)略性礦產(chǎn)消費仍將持續(xù)增長，鋰、鈷、鎳等發(fā)展清潔能源所需的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)需求仍將快速增長。預計到2025年，不銹鋼依然是最大的鎳消費領域，約占總消費的64%;其次是電池，消費量將增長約18%;其它合金、電鍍?yōu)閭€位數(shù)。基于鎳的消費結構特點，預計未來鎳市場不易形成類似于鋰、鈷等得益于電池行業(yè)高速發(fā)展而產(chǎn)生的單邊行情。

固態(tài)電池行業(yè)主要下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

主要下游產(chǎn)業(yè)運行現(xiàn)狀

贛鋒鋰業(yè)在固態(tài)電池領域早有布局。2016年設立固態(tài)電池研發(fā)中心，并建設全自動聚合物鋰電池生產(chǎn)線，兼顧固態(tài)技術的研發(fā)與商業(yè)化。2022年1月，贛鋒鋰業(yè)與東風汽車合作的首批固態(tài)電池電動車正式完成交付。此外，子公司贛鋒鋰電旗下儲能、消費類設備電池也多有搭載固態(tài)技術及產(chǎn)品，以提升安全性能及能量密度。

動力電池企業(yè)方面，當升科技2022年7月17日公告稱，與清陶能源簽訂《戰(zhàn)略合作協(xié)議(2022-2025年)》，決定在固態(tài)及半固態(tài)電池技術開發(fā)、固態(tài)鋰電正極材料產(chǎn)品供貨、全球產(chǎn)能布局等方面建立戰(zhàn)略合作伙伴關系。清陶能源承諾，在2022年至2025年期間，向當升科技采購3萬噸固態(tài)鋰電正極材料。

鋰礦龍頭天齊鋰業(yè)2022年5月20日公告稱，公司與北京衛(wèi)藍簽署《合作協(xié)議》，設立合資公司，后者是國內從事固態(tài)電池研發(fā)的企業(yè)。公告顯示，雙方希望結合各自優(yōu)勢，加速半固態(tài)電池及固態(tài)電池的進一步商業(yè)化，積極推動鋰電材料產(chǎn)業(yè)的革新。天齊鋰業(yè)董事長蔣衛(wèi)平在股東大會上表示，看好固態(tài)電池的發(fā)展。

上汽集團日前宣布與清陶能源簽署協(xié)議，成立上汽清陶“固態(tài)電池聯(lián)合實驗室”，雙方將聚焦千公里以上長續(xù)航固態(tài)動力電池量產(chǎn)的研發(fā)及應用等。上汽集團表示，將于2023年在上汽自主品牌新款車型上實現(xiàn)落地應用。

2022年7月19日，蜂巢能源表示，蜂巢能源全固態(tài)電池實驗室研發(fā)出國內首批20Ah級硫系全固態(tài)原型電芯，該系列電芯能量密度達350Wh/kg-400Wh/kg，一旦量產(chǎn)應用，電動車可實現(xiàn)續(xù)航里程達1000公里以上。另外，蜂巢能源表示，公司攻克了來自固體電解質和界面性能等全固態(tài)電池待突破的技術，保持長循環(huán)的固-固界面的穩(wěn)定接觸。

下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

固態(tài)電池主要應用于三大領域：消費電池、動力電池、儲能電池。目前，消費類電池主要應用于手機、筆記本等一些3C產(chǎn)品，由于該領域發(fā)展已經(jīng)步入成熟穩(wěn)定階段，預計每年以10%的速度溫和增長。而動力電池受益于新能源汽車的快速增長、儲能電池受益于風光發(fā)電和微網(wǎng)的發(fā)展將成為鋰電池增長的重要拉動力。

發(fā)改委發(fā)布《關于印發(fā)“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的通知》(下稱《通知》)指出，推動廢舊動力電池循環(huán)利用行動，加強新能源汽車動力電池溯源管理平臺建設，完善新能源汽車動力電池回收利用溯源管理體系。推動新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)和廢舊動力電池梯次利用企業(yè)通過自建、共建、授權等方式，建設規(guī)范化回收服務網(wǎng)點。推進動力電池規(guī)范化梯次利用，提高余能檢測、殘值評估、重組利用、安全管理等技術水平。加強廢舊動力電池再生利用與梯次利用成套化先進技術裝備推廣應用。完善動力電池回收利用標準體系。還強調，要培育廢舊動力電池綜合利用骨干企業(yè)，促進廢舊動力電池循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

固態(tài)電池行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)相關性分析

上游產(chǎn)業(yè)對固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)影響分析

鋰離子電池是由多種原材料組成的，其中包括鋰、鈷、鎳、鋁、鈷酸鋰、電解液等。這些原材料的價格對鋰離子電池的成本和價格起著至關重要的作用。其中，鋰、鈷、鎳三種原材料的價格對鋰離子電池成本的影響最為顯著。

首先是鋰。鋰的價格是鋰離子電池成本的一個主要組成部分，鋰礦的開采、加工和提純過程需要大量的能源和資本支出。目前，全球鋰的供應主要來自智利、阿根廷和澳大利亞等地，其中智利的鋰資源儲量最豐富。由于市場需求增加，鋰的價格近年來一直在上漲。

其次是鈷。鈷是鋰離子電池正極材料的重要組成部分，同時也是非常稀有的金屬。鈷主要來自剛果民主共和國、贊比亞等非洲國家，這些國家的穩(wěn)定性較差，鈷供應鏈容易受到政治和社會動蕩的影響。另外，鈷的價格也受到市場需求、供應不足等多種因素的影響。

最后是鎳。鎳是鋰離子電池正極材料的重要組成部分，但相對于鈷來說，其價格相對較低。鎳主要來自印尼、菲律賓、俄羅斯等地，目前全球鎳市場供應充足，價格相對穩(wěn)定。

除了這些原材料外，鋁、鈷酸鋰、電解液等也對鋰離子電池的成本和價格產(chǎn)生影響。鋁主要用于電池包裝和電極，價格相對較低;鈷酸鋰用于電池正極材料，價格相對較高;電解液是電池的核心部分之一，其純度和成分直接影響電池的性能和安全性。

下游產(chǎn)業(yè)對固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)影響分析

近年來，下游應用領域的不斷革新對鋰電池行業(yè)提出了愈來愈高的要求，鋰電池技術也由此不斷進步，向更高的比能與安全性進發(fā)。從鋰電池技術發(fā)展的路徑來看，液態(tài)鋰電池能夠實現(xiàn)的能量密度已經(jīng)逐漸接近了它的極限，固態(tài)鋰電池將是鋰電發(fā)展的必經(jīng)之路。

技術進步無法一蹴而就，固態(tài)電池也需要從液態(tài)電解質電池逐漸演變，在演變過程中，一些材料被逐漸替代，一些新材料也得以應用。從固態(tài)電池技術發(fā)展路徑來看，固態(tài)電池在其發(fā)展過程中，負極與電解質的材料產(chǎn)生了較大的變化，隔膜也逐漸被剝離，但正極材料的變化不大，NCM、LCO等材料仍然在固態(tài)電池中應用。