低钴化如何影响动力电池产业链投资？

随着电动汽车市场持续火爆，其核心部件动力电池也"水涨船高"，目前的主流电池——三元锂电池需求量持续上升。

作为三元锂电池的正极材料之一，钴由于其稀缺性成为战略性的稀有金属资源，全球66％的钴产量都出自政局不稳定的刚果（金），导致其储量有限、价格攀升，成为新能源汽车发展的掣肘。因此，汽车厂商以及电池公司都在研发降低钴在三元锂电池材料配方中的比例，一些公司甚至已经开始研发无钴电池。

那么，目前行业内三元锂电池的钴含量如何？未来的趋势是怎样的？低钴对三元锂电池本身会有什么影响？三元锂电池“低钴化”对动力电池及产业链有哪些影响呢？这其中会有哪些投资机会？

为解答上述疑问，妙投邀请到某动力电池上市公司三元锂电池研发经理吴先生为投资者答疑解惑。

核心看点：

1. 低钴化趋势基本上是明确的，大概率会往5%以下钴含量方向发展。但是最佳的降本方案不一定是钴含量最少的路线，并且三元绝对无钴在乘用车领域应用目前是不现实的。

2. 低钴和少钴的三元锂电池的能量密度比磷酸铁锂还是会高很多，所以三元锂电池依然会保持中高端定位。

3. 低钴化趋势下，短期钴资源相关公司的市场预期可能会受到影响，但是长期来说，钴的需求还是供不应求的。

4. 对于动力电池产业链的其他环节来说，低钴化趋势不会对其造成过多影响，甚至会起到正向作用，其中隔膜可能是变化比较大的领域。

目前行业内三元锂电池的钴含量如何？未来的趋势是怎样的？

三元锂电池之所以被称为三元锂电池,就是因为其正极材料采用了包含镍、钴、锰(或铝)三种金属元素的三元聚合物。主流三元电池镍钴锰的原配比是5:2:3，这种是属于镍5系。目前市场上主要的单晶三元正极材料主要以镍6系为主，即镍的含量占比为60%，镍6系又有很多细分方案，如613、622，值得注意的是，镍含量占比为65%的这种方案也属于镍6系。

专家向我们介绍，目前行业内真正做无钴电池方向的只有蜂巢能源，各厂商更多的是在做少钴或者低钴方向。宁德时代、欣旺达、孚能科技、中航锂电、亿纬锂能、塔菲尔新能源等动力电池企业用钴都会少一些，但是不会少太多。

目前各厂商使用的都是10%或15%的钴含量，或者说是5%-10%，未来可能会降到5%以下。低钴的方向说白了就是开发更高比例的镍，现在国内主流方向是开发镍9系，基本上是镍92镍94。

低钴化趋势基本上是明确的，大概率会往5%以下的含量方向发展。无钴电池成本方面确实有优势，但是性能方面太差了，因此将纯无钴电池应用在乘用车上目前来看是不太可行的，在两轮车上可能有一定的市场。另一方面无钴电池可能会和其他材料相配合，比如配合做AB电池解决方案。

但是专家表示不看好纯无钴的方向，一方面因为他们在生产中做过多轮测试效果不好，另一方面如果纯无钴的方案能够找到最优解，那么各厂商都往这个方向升级了，首先宁德时代就会冲在前面。因为宁德时代对成本的要求是最高的，对利润、毛利润、利润率的要求也是最狠的，实际上少钴或者低钴，也是宁德时代最先布局的。

低钴对三元锂电池本身会有什么影响？

比如将常规6系材料622转变为613的话，随着钴含量的不断降低，其材料结构稳定性会变差，电池的低温内阻会明显增加，这使得电池在低温环境下的电性能会受到影响。同时循环阻抗也会明显增加，中后期循环性能会明显变差，特别容易出现循环跳水的情况，导致电池的使用寿命降低。

目前各厂家都在少钴的基础上做平衡，比如做一些包覆等，这样它的性价比会好很多。比如将10%的钴改为5%的钴，可能原来能跑2000圈，现在只能跑1500圈了。但是如果完全把钴给踢除掉，电池的性能就会大幅下滑，尤其是循环性能，还有一些低温性能。目前无论是振华股份还是长远锂科都不能通过烧结工艺或者包覆工艺完全解决这种结构端缺失方面的问题。

成本方面，目前低钴路线的成本是能做到和磷酸铁锂一个水平的，少钴路线的成本比磷酸铁锂会高3-5个百分点。

装机量方面，目前磷酸铁锂电池的市占率更高，三元锂电池占比大概在35-40%，但是三元锂电池目前基本上占据了整个中高端市场。无论是做快充项目还是超600km续航里程的高能量密度电池，大部分车企还是选用三元锂电池方案。

从装机量来看，三元锂电池绝大多数是中镍的，高镍的会比较少。中镍里面百分之七八十的装机量都是6系少钴（钴含量大概8-10%）的材料。明年各厂商可能会往钴含量5%以下的方向升级，因为如果能有一点性价比的提高，厂商还是会去做这方面的升级的。

能量密度方面，低钴和少钴的三元锂电池的能量密度比磷酸铁锂还是会高很多。因此三元锂电池少钴化或者低钴化后，还是会保持它的中高端定位。因为它的能量密度的优势还是会特别大。

专家认为，目前三元绝对无钴在乘用车领域应用是不现实的。虽然无钴电池的成本会下降，但是同时其性能也会大幅下降。如果是6040（镍：锰=6:4）这种电池，它的低温性能差不多会降低10%，甚至比磷酸铁锂电池还差；循环性能也会在少钴的基础上打6-8折的样子。这种情况下，其使用场景可能就不是乘用车了。

低钴是方向，即钴还是会存在一定的量在三元材料中。在高电压体系下，10%的钴含量再往下降低，性能确实不会下降太多，但是提高压是存在难度的。而10%或8%钴含量占比的正极材料，电压还能再往上提，增加电池容量，提升能量密度，降低成本。因此最佳的降本方案不一定是钴含量最少的路线。

低钴方案对锂电产业链会有什么影响？哪些问题值得投资者关注？

对于上游钴矿来说，除非有特别新型的搭配出来，正常使用的话钴资源还是会供不应求的。

专家认为，如果低钴化成主流的话，像华友钴业这种公司在股票市场还是会受一些打击的。动力电池厂商都用少钴或者低钴的材料后，投资者可能会预期钴的需求有所下降，但是实际上它的需求量并不会减少太多，其业绩也不一定会变差。但是对于股票市场来说这还是一个偏负面的消息，短期市场预期可能会受到影响。长期来说，钴的需求还是供不应求的。

低钴化趋势对动力电池生产的其他环节厂商影响不大，甚至是还会有正面作用。

对于上游正极材料厂来说，振华股份、当升科技、长远锂科等都在开发5%、3%钴含量的这种产品，因为终端的需求都在往这方面走，所以低钴化的趋势对他们来说影响不大。对正极材料厂冲击较大的还是钠离子电池、磷酸锰铁锂电池等。针对少钴或者低钴的低温性能和循环性能方面的问题，各厂商都在做改善，目前在这方面做的最好的是振华股份。

正极材料分为单晶材料和多晶材料，少钴低钴无钴材料都属于单晶材料。在单晶材料上，振华股份一直是行业内数一数二的，5系6系的开发它都是做的最好的，而且它独有的烧结工艺是行业都在模仿的。

但是假如镍钴锰的比例分别是60%、3%、37%，也就是钴占比为3%，这种情况下其各方面性能可能还没有钴占比2%好，所以还是要达到一个适配的比例。正极材料厂目前更多的是找到适配的比例，然后再去做产业化开发，对基础材料这方面的深度研发还不是很足。

负极材料更多的是适配正极。目前主流的三元材料开发，行业内都在做高电压单晶体系，这也是全中国走量最多的，现在匹配的负极材料都是人造石墨。对负极材料会造成冲击的还是我们之前提到过的钠离子电池硬碳体系，另外还有硅基材料体系。从这两点来说，负极材料厂商明后年的压力是会比较大的。

电解液方面可能会发生一些轻微调整，但是如果做体系开发来配型的话，相关技术应该也是能跟得上的。

隔膜方面，随着钴的不断降低，比如往9系发展，相应的材料结构稳定性和安全性就会稍差一些。隔膜未来可能会往涂胶隔膜和凝胶隔膜方向发展，涂胶隔膜是在基膜基础上涂敷一层胶层，凝胶隔膜是在基膜基础上涂一层陶瓷粉，再涂一层pvdf绝缘材料，以改善电池的安全性问题。

从应用端来说，目前凝胶隔膜和涂胶隔膜的需求量是不断增大的。高镍趋势下，各厂商普遍偏向使用凝胶隔膜和涂胶隔膜。隔膜成本大概占电芯成本的4-5%，凝胶隔膜和涂胶隔膜的使用也会使隔膜部分的成本有所上升。

专家介绍，这种凝胶隔膜和涂胶隔膜现在恩捷股份做的最好，目前在这个领域处于垄断地位。隔膜是有孔隙率和透气率的，涂一层胶的话容易堵住这个孔，但是又必须要保证这个孔是非常均匀且不会闭塞堵住离子嵌入通道或者电解液的浸润通道。

对于中游动力电池厂商来说，目前同质化有些严重，可能A厂商采用5%钴的方案，B是4%或者3%。之所以没有一模一样，是因为不同厂商和材料厂签署的协议有相关规定，类似联合开发不允许供给任何一家电池厂这种操作。但是材料厂稍微变化一些，就已经打破这个规定了。

其实这些三元工艺真正能自控的应该就只有宁德时代，其他厂家基本上还是让材料厂自己控制工艺和技术，大多数情况是把设想告诉材料厂商，然后材料厂商把这个设想做出来，最后电池厂商再结合自身的实际评测选定方案。

宁德时代一般都是正向开发的，甚至连烧结工艺都可以制定好，然后只给材料厂商加工费，差不多只有3%的利润。所以很多材料厂商都是既和宁德时代合作，也和其他电池厂合作。因为出货给宁德时代1000吨可能都不如出货给二线动力电池厂500吨的利润。这也说明了宁德时代真正把成本把控住了。

低估化趋势对动力电池厂商来说也是会有一个正向作用，少钴低钴后成本下降了，相关动力电池企业的盈利性肯定是会更好。