未来在对电池能量密度需求不断提升的背景下，三元材料将向高镍化方向发展

    2016年，三元材料出货量占正极材料出货量34%，产值达79.8亿元，即使受到客车上禁止配套三元电池政策的影响，其占比仍然有所上升。未来随着乘用车电动化的趋势不断深化，我们认为三元材料占比将进一步提升。

    根据三元渗透率以及相关动力电池行业情况，我们预计2017年国内三元动力电池需求在22GWh左右，2020年，达到82GWh，2017-2020年复合增长率达56%，对应动力领域三元材料需求约为4.3万吨和16.4万吨，考虑到三元价格变动趋势，我们预计动力领域三元材料市场规模2017年达82亿元，2020年达228亿元；三元材料整体市场规模2017年接近150亿元，2020年超过320亿元。

    三元材料中镍元素含量的增加会增加材料容量，而综合性能受到镍钴锰三种元素的比例影响较大，未来在对电池能量密度需求不断提升的背景下，三元材料将向高镍化方向发展。但是同时考虑到镍含量增加会影响产品结构稳定性、热稳定性和循环性能，因此高镍化趋势更加考验企业对产品的把控能力。

  镍酸锂与钴酸锂相比具有更高的特征比容量，钴酸锂在实际充放电过程中当锂离子脱嵌量高于50%时会形成不可逆的结构变化，但镍酸锂能可逆脱嵌出约70%的锂离子而不产生不可逆相变。可是由于Ni4+氧化性极强，导致电池的热稳定性和安全性变差，因此很难进行大规模商业化应用。考虑到钴酸锂和镍酸锂晶体结构的相近性，产生用部分钴来替代镍元素的趋势。

    在镍钴锰酸锂结构中，主要的电化学活性元素是镍元素，Ni3+先被氧化。所以在相同的充放电电压范围内，镍含量越高，其首次比容量越高。而钴离子半径更小，随着钴含量的增加，阳离子有序度增加，层状结构更加稳定，循环稳定性能提高。

    三元材料发展的一大阻力在于材料稳定性会随着镍元素含量的增加而降低。由于二价镍离子和锂离子半径接近，随着镍元素含量的提高，镍锂混排现象会更加严重，阻碍锂离子的嵌入，目前主要通过离子掺杂和表面包覆两种途径来逐步解决此类问题。离子掺杂过程是指为抑制离子混排现象，采用阳离子或阴离子掺杂来提高材料的结构稳定性、热稳定性和倍率性能。通常使用的掺杂元素有铝元素、镁元素和氟元素等。表面包覆是指通过对表面进行惰性涂层，阻止电解液与正极之间的反应以减少活性物质的损失，提高电化学性能。因此，更高镍含量的三元材料面临更高的技术门槛，对企业的把控能力要求也更为严格。