上游：鎳材料開采及高鎳三元材料的研發(fā)

地處太平洋和印度洋交匯處的印度尼西亞，由于礦產(chǎn)資源豐富，能源價(jià)格較低，吸引了許多中國(guó)有色金屬企業(yè)在印尼投資。

鎳鐵生產(chǎn)方面，印尼鎳鐵產(chǎn)能的快速發(fā)展，也使得整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的情況發(fā)生變化。具體到企業(yè)方面，在鎳鐵不銹鋼產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展最快的是青山集團(tuán)。目前，青山集團(tuán)(Tsingshan Group)在印尼投產(chǎn)的60萬(wàn)噸鎳鐵二期項(xiàng)目已投建，位于東南蘇拉威西省摩羅瓦里的中國(guó)印尼經(jīng)貿(mào)合作區(qū)青山園區(qū)。

據(jù)了解，目前高鎳三元正極材料的成熟制備技術(shù)和批量生產(chǎn)能力主要掌握在日本住友、戶田工業(yè)、ECOPRO等幾家日韓企業(yè)手中，國(guó)內(nèi)高端高鎳三元材料主要依賴進(jìn)口。

三元正極材料的高鎳低鈷化在提升電池能量密度、降低材料成本等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，但安全性和穩(wěn)定性問題卻較為突出。盡管高鎳三元正極材料瓶頸可以通過進(jìn)口暫時(shí)解決，但高鎳三元電池制造工藝技術(shù)尚未突破依然是阻礙國(guó)內(nèi)高鎳三元電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。

由于高鎳三元正極材料的技術(shù)壁壘較高，在制備工藝和設(shè)備以及生產(chǎn)環(huán)境等方面的要求都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通三元材料，國(guó)產(chǎn)高鎳三元材料走向成熟還需克服多項(xiàng)技術(shù)難題。

一方面，高鎳三元材料在前驅(qū)體燒結(jié)和材料生產(chǎn)環(huán)境方面的要求都較為苛刻，產(chǎn)品在存儲(chǔ)使用過程中容易吸潮成果凍狀，不易調(diào)漿和極片涂布。因此正極材料企業(yè)對(duì)窯爐設(shè)備等生產(chǎn)設(shè)備的各項(xiàng)性能要求都比較高，但目前國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備還無(wú)法完全滿足高鎳三元材料的制備要求。

另一方面，高鎳三元材料的研發(fā)制備和批量生產(chǎn)也對(duì)正極材料企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、工藝升級(jí)、資金投入和市場(chǎng)開拓等方面也產(chǎn)生了巨大壓力，這也意味只有少數(shù)實(shí)力雄厚的正極材料企業(yè)有能力在該領(lǐng)域展開競(jìng)爭(zhēng)。

當(dāng)升科技是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的鋰離子電池正極材料專業(yè)供應(yīng)商。目前當(dāng)升科技的三元正極材料正在擴(kuò)產(chǎn)，NCM622已經(jīng)開始陸續(xù)投產(chǎn)，正在加速推進(jìn)更高鎳含量的NCM811型的研發(fā)生產(chǎn)。

2017年國(guó)內(nèi)正極材料廠商陸續(xù)開發(fā)高鎳產(chǎn)品，并有望在2018年開始放量。2017年國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)幾家正極材料企業(yè)實(shí)現(xiàn)了高鎳三元材料的量產(chǎn)，其中，當(dāng)升科技、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科等實(shí)現(xiàn)了NCM622的量產(chǎn)，寧波金和實(shí)現(xiàn)了NCM811的量產(chǎn)，桑頓新能源有望在2018年4月左右開始量產(chǎn)NCA高鎳材料，產(chǎn)能約1.4萬(wàn)噸。

此外，當(dāng)升科技、杉杉股份、貝特瑞、寧波金和都已經(jīng)具備了NCM811的量產(chǎn)條件，貝特瑞具備了NCA的量產(chǎn)條件，2018年將會(huì)成為正極材料廠商布局高鎳三元產(chǎn)品的元年。

中游：鋰電企業(yè)展開高鎳電池研究

鎳在電池領(lǐng)域的應(yīng)用主要為泡沫鎳、儲(chǔ)鎳合金、球鎳以及三元材料。其中，每年泡沫鎳、儲(chǔ)鎳合金和球鎳的用量都保持在較為穩(wěn)定水平，三元材料用量自2010年開始逐年增長(zhǎng)，2014-2016年在全球電動(dòng)化快速發(fā)展期間，鎳在三元材料中的用量也出現(xiàn)高速增長(zhǎng)。目前三元材料已成為鎳在電池領(lǐng)域的最主要應(yīng)用。

電池中不同類型鎳的用量

在高鎳三元材料電池研究方面投入的企業(yè)有BSAF、CATL、國(guó)軒高科、力神、天津金牛等大型動(dòng)力電池企業(yè)。BSAF通過增加Ni含量以及提高充電的截止電壓都能達(dá)到提升電池能量密度的目的。

天津金牛布局高鎳三元材料電池電解液，據(jù)天津金牛副總孫新華表示，金牛在動(dòng)力鋰電池的電解液銷售量占公司60%份額，其中40%是三元材料。由于三元材料與磷酸鐵鋰采用的電解液不太一樣，對(duì)工藝技術(shù)方面有更高的要求。目前三元材料主要是在圓形方面用的比較多一點(diǎn)，方形電池量產(chǎn)仍需時(shí)日。

此外，還有比克、波士頓、寧德時(shí)代等大型動(dòng)力電池企業(yè)都將高鎳三元材料電池作為下一代動(dòng)力鋰電池的研發(fā)目標(biāo)。但目前基本仍處于研發(fā)測(cè)試階段還未批量生產(chǎn)，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還存在一定的距離。據(jù)天津力神電池內(nèi)部人士透露，高鎳三元電池的研發(fā)依賴于高鎳三元正極材料的研發(fā)生產(chǎn)，目前國(guó)產(chǎn)高鎳三元正極材料的安全性和穩(wěn)定性都有待提升，因此高鎳三元電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還需要一定的時(shí)間。

下游：特斯拉對(duì)高鎳三元情有獨(dú)鐘

特斯拉MODEL3率先采用高鎳NCA三元電池，引領(lǐng)全球高鎳三元應(yīng)用。按照每輛車帶60kWh的NCA電池測(cè)算，當(dāng)產(chǎn)銷量分別達(dá)到10、30、50、100萬(wàn)輛時(shí)，其對(duì)硫酸鎳的需求將分別達(dá)到2.66、7.99、13.32、26.64萬(wàn)噸，50萬(wàn)輛對(duì)于的13.32萬(wàn)噸需求接近于今年全球動(dòng)力電池對(duì)硫酸鎳的需求量。高鎳三元對(duì)硫酸鎳的拉動(dòng)非常明顯。

三元前驅(qū)體采用硫酸制備體系，硫酸鎳是必須使用的“鎳”原料。鎳鈷錳三元材料前驅(qū)體的制備工藝目前都采用硫酸體系，例如鈷源大部分都采用硫酸鈷，對(duì)應(yīng)的鎳源也是采用硫酸鎳。

鈷價(jià)格一路飆升，促使一些電池生產(chǎn)商改變電動(dòng)車和手機(jī)電池的原料配比，不得不減少鈷的用量，同時(shí)增加鎳的含量。

此前，就有瑞銀方面的報(bào)道稱，特斯拉目前的應(yīng)用比例是8：1：1，并且在和松下合作，希望把鎳的使用占比提高到85%。

在不改變性能的前提下，改變相關(guān)配比確實(shí)能夠節(jié)省成本，畢竟鎳、鈷價(jià)格的差距在那兒擺著。

小結(jié)

目前，磷酸鐵鋰電池的能量密度在140Wh/kg左右，而上限為160Wh/kg左右，這一上限制約了續(xù)航里程的提高。而NCM523和NCM622的能量密度能夠達(dá)到180Wh/kg，鎳含量更高的NCM811的能量密度能夠達(dá)到220Wh/kg，因此高鎳三元材料成為動(dòng)力電池企業(yè)以及新能源汽車企業(yè)新的著力點(diǎn)。