
作為新能源革命的「核心賽道」(2025年全球鋰電市場規模超2萬億元),鋰電產業鏈的結構像「金字塔」:上游是提供「糧食」的原材料基地,中游是負責「烹飪」的核心制造環節,下游是消化「成品」的應用市場,最后靠回收實現「循環閉環」。今天我們從三個核心維度,拆解這條產業鏈的「分工與協作」:上游如何掌控「資源命脈」?中游如何靠技術決定電池性能?下游又如何撐起萬億市場?
鋰電產業鏈的上游,是為電池提供「原材料血液」的環節 —— 就像做飯需要大米、蔬菜,電池制造需要鋰、鎳、鈷、石墨等關鍵資源。這些資源的儲量、加工能力,直接決定了整個產業鏈的成本與安全。
1. 關鍵資源:四類核心原材料的「全球版圖」
上游最核心的是「鋰、鎳、鈷、石墨」四大資源,它們的全球分布極不均衡,且加工環節高度集中在中國。
鋰:「白色黃金」的爭奪鋰的提取分「鹽湖提鋰」和「硬巖提鋰」:鹽湖提鋰(如智利 Atacama 鹽湖)成本低(約3萬元/噸),但周期長(3-5年);硬巖提鋰(如澳大利亞格林布什鋰礦)速度快,但成本高(約5萬元/噸)。2025年全球鋰需求達200萬噸 LCE(碳酸鋰當量),而產能僅180萬噸,供需緊張導致碳酸鋰價格從2020年的5 萬元/ 噸飆升至2022年的50萬元/噸,至今仍維持在15-20萬元/噸。
鎳:從「不銹鋼原料」到「電池核心」傳統鎳主要用于不銹鋼,但高鎳正極(NCM811、NCM92)推動「電池級鎳」需求爆發:2025年電池級鎳需求占比將達 50%(2020 年僅10%)。印尼憑借紅土鎳礦資源,要求外資企業必須在當地建設鎳加工工廠(禁止原礦出口),推動青山集團、華友鈷業在印尼建設「鎳礦 - 硫酸鎳 - 正極材料」一體化基地,降低運輸成本。
2. 資源安全:中國的「補鏈與控鏈」
中國雖不是鋰、鎳、鈷的最大儲量國,但憑借加工能力掌控了上游關鍵環節:
鋰:中國掌控全球85%的碳酸鋰加工產能,即使從智利進口鋰精礦,也能通過青海鹽湖、江西宜春的工廠加工成電池級產品;
鎳:通過在印尼投資建廠,中國企業控制了全球60%的電池級硫酸鎳產能;
石墨:中國天然石墨儲量和球形石墨加工能力全球第一,負極材料無需依賴進口。
風險:剛果(金)的鈷礦受政局影響大,智利曾計劃將鋰礦國有化,這些都推動中國企業通過「海外并購+長期協議」鎖定資源(如贛鋒鋰業收購阿根廷Cauchari 鹽湖,寧德時代與印尼鎳礦企業簽訂10 年供貨協議)。
如果說上游是「糧食基地」,中游就是「廚房加工車間——它將上游的原材料,轉化為正極、負極、電解質、隔膜等核心部件,再組裝成電芯和電池包。中游的技術水平,直接決定了電池的能量密度、安全性、成本(中游占電池總成本的70%)。
1. 四大核心材料:電池的「四肢」
中游最關鍵的是「正極、負極、電解質、隔膜」四大材料,它們的性能直接影響電池表現,且技術路線高度集中。
正極材料:電池的「能量引擎」(占電芯成本40%)正極是決定電池能量密度的核心,技術路線向「高鎳化」升級:從NCM523(鎳 50%)到 NCM811(鎳 80%),再到 NCM92(鎳90%),能量密度從200Wh/kg提升至320Wh/kg。頭部企業:寧德時代(全球市占35%)、容百科技(高鎳正極市占 25%)、當升科技(海外車企配套為主)。關鍵技術是「表面包覆+元素摻雜」(如Al₂O₃涂層抑制衰減,Mg摻雜強化晶體結構)。
負極材料:電池的「儲鋰容器」(占電芯成本15%)目前主流是石墨負極(天然石墨+ 人造石墨),未來向「硅基負極」升級(硅的儲鋰容量是石墨的10 倍)。頭部企業:貝特瑞(全球市占28%,天然石墨龍頭)、杉杉股份(人造石墨為主)、璞泰來(硅基負極領先)。技術難點是「硅基膨脹控制」(通過硅碳復合、多孔結構設計,將膨脹率從 400% 降至 80%)。
電解質:電池的「離子通道」(占電芯成本 10%)主流是液態電解質(溶劑 + 鋰鹽 + 添加劑),未來向「固態電解質」轉型(解決鋰枝晶問題)。頭部企業:天賜材料(全球市占 30%,液態電解質龍頭)、新宙邦(添加劑技術領先)、清陶能源(固態電解質研發)。液態電解質的關鍵是「添加劑優化」(如 VC 添加劑改善 SEI 膜,LiPO₂F₂提升安全性)。
隔膜:電池的「安全防火墻」(占電芯成本15%)分濕法隔膜(薄、耐溫,用于三元電池)和干法隔膜(成本低、強度高,用于磷酸鐵鋰電池),技術壁壘極高(設備依賴進口,如日本東麗的涂布機)。頭部企業:恩捷股份(全球市占35%,濕法隔膜龍頭)、星源材質(干法+濕法并舉)。關鍵指標是「孔徑均勻度」(濕法隔膜孔徑0.1-0.3μm,誤差≤10%)和「熱關閉溫度」(120-150℃時孔徑閉合,阻斷 Li⁺傳輸)。
2. 電芯與PACK:電池的「成品組裝」
四大材料加工完成后,進入「電芯制造」和「PACK組裝」環節:
電芯制造:將正極、負極、隔膜、電解質組裝成電芯,主流有圓柱(特斯拉4680)、方形(寧德時代麒麟電池)、軟包(LG新能源消費電子用)三種形態。核心工藝是「卷繞 / 疊片」(卷繞效率高,疊片空間利用率高)和「注液」(電解液注入量誤差≤0.1g)。
PACK組裝:將電芯串聯/并聯,搭配BMS(電池管理系統)、冷卻系統、外殼,形成電池包。技術趨勢是「CTP(無模組)」和「CTC(電芯到車身)」:CTP 省去模組外殼,空間利用率提升10%(寧德時代 CTP3.0);CTC將電芯嵌入車身底盤,空間利用率再提升 5%(特斯拉4680電池包)。
中游的中國話語權極強:全球正極、負極、電解質、隔膜產能中,中國占比分別達 80%、90%、75%、65%;電芯產能占全球70%(寧德時代、比亞迪合計市占超 50%)。
中游制造的電池包,最終流向下游應用市場,而退役電池通過回收重新進入產業鏈 —— 這形成了「生產 - 使用 - 回收」的完整閉環。下游市場的需求,直接拉動上游和中游的產能擴張。
下游市場分「動力電池、儲能、消費電子」,其中動力電池是最大需求端(2025年占比 65%)。
動力電池:最大需求引擎(占下游65%)主要用于新能源汽車,需求特點是「高能量密度、長循環、高安全」:
儲能領域:最快增長市場(年增 50%+)主要用于電化學儲能電站、戶用儲能、通信基站,需求特點是「長循環、低成本、耐高低溫」:
消費電子:傳統需求市場(占下游20%)主要用于手機、TWS 耳機、筆記本電腦,需求特點是「小體積、高能量、快充」:
隨著2014年首批新能源汽車電池退役,回收成為產業鏈的重要環節,分「梯次利用」和「材料回收」:
梯次利用:退役動力電池(容量剩70%-80%)經檢測、修復后,用于儲能或低速車(如退役電動車電池→儲能電站)。優勢是成本低(僅為新電池的50%),代表企業:格林美、邦普循環(寧德時代子公司)。
材料回收:容量低于70%的電池,拆解后提取鋰、鎳、鈷等金屬,重新用于正極材料制造。技術路線分三種:
從上游的「加工主導」,到中游的「技術壟斷」,再到下游的「市場拉動」,中國已掌控鋰電產業鏈的核心話語權:全球70%的電芯產能、80%的正極產能、90%的負極產能集中在中國,2025年中國鋰電產業規模將突破10萬億元,占全球60%以上。
挑戰:上游鋰、鎳資源依賴進口(中國鋰資源對外依存度60%),中游固態電解質、高端隔膜設備仍需突破,下游回收體系尚未完全成熟。未來,產業鏈的競爭將聚焦「資源安全」(海外布局資源基地)、「技術升級」(固態電池、無鈷電池)、「循環利用」(提升回收效率)三大方向。
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