三元材料升温引发氢氧化锂扩能热
■ 中国有色金属工业协会锂业分会副秘书长 李冰心
随着国家对高能量密度锂离子电池的政策扶持，三元锂电材料将迎来发展契机，随之而来的是氢氧化锂的需求井喷。当前供不应求的状态使2016年国内电池级氢氧化锂价格涨幅明显大于碳酸锂，新建项目如火如荼。然而长期来看，项目2020年前的集中投产将加剧产能过剩的风险。
氢氧化锂热度超过碳酸锂
据锂业分会统计，2016年工业级碳酸锂年平均价12.5万元/吨，同比增长162%；电池级碳酸锂年平均价14.74万元/吨，同比增长160%；而氢氧化锂年平均价15.44万元/吨，同比增长208%。详见表1。新的市场变化是，受锂电产业需求拉动，氢氧化锂上涨幅度已经明显大于碳酸锂。
此外，2016年上半年电池级碳酸锂价格最高达到16.7万~17.8万元/吨，比2015年初价格上涨3倍，创下10年新高，但随后市场寻找新的平衡点，价格小幅回调至12万元/吨。与此同时，氢氧化锂价格跟随冲高，但价格下调速度显著慢于碳酸锂，并且最终稳定在电池级碳酸锂之上。锂盐价格趋势见图1。
电池应用将占九成
氢氧化锂是最重要的锂盐之一，用途广泛，主要用于化工原料、化学试剂、电池工业、石油、冶金、玻璃、陶瓷等行业。随着新能源汽车需求的激增，消费结构发生了变化。国内传统的应用领域是润滑脂行业，早在1990年，我国润滑脂用量占到80%的份额，随后逐年下降，到2016年占比已经下降至30%。在锂电行业，用量逐步上升，2016年占比达到60%。根据目前企业订单情况，预计2017年氢氧化锂在电池行业的应用比例将提升到90%。
对于高镍三元材料，使用氢氧化锂作为锂原材料具有更高的能量密度和更好的充放电性能，首次放电容量高达172mAh/g。从工艺上看，高镍三元材料必须使用氢氧化锂进行烧结。由于NCA烧结温度一般不超过800℃，采用碳酸锂为原料时，碳酸锂热分解不完全，造成NCA表面残留碳酸锂太多，使NCA表面碱性太强，对湿度敏感性增强。氢氧化锂的熔点比碳酸锂低，对NCA和高镍正极的低温烧结更有利。使用氢氧化锂进行烧结能有效避免一氧化碳产生，同时可以在更低温度进行烧结，有利于电池的一致性。因此，许多高镍三元材料如NCM（镍钴锰）811、镍钴铝酸锂（NCA）使用氢氧化锂。
拥有较高能量密度的新能源汽车将获得更高的政策补贴，高镍三元电池越来越受青睐，这将快速拉动对氢氧化锂的需求。乘用车方面，最新出台的补贴政策对质量能量密度高于120Wh/kg的按1.1倍给予补贴。客车方面，更是对汽车不同的能量密度给出了不同的补贴系数。
三元材料需求提速拉动作用由外到内
综合分析看，海外市场将率先拉动氢氧化锂需求。622、811等高镍三元材料的需求已经明显提速。从车企的方向看，除了特斯拉之外，实际上丰田、大众也都在发力。而国外电池企业路线中，日本、韩国都是NCA。全球电池材料需求预测数据如表2所示，其中未来5年LNO/NCA年均增长20%，NCM年均增长25%，这为氢氧化锂的需求增长奠定了基础。
目前国内市场需求增长略慢一些，国内正极材料还是以523、333等为主，622、811等高镍材料的总量不超过1000吨。与海外正极材料企业主要使用氢氧化锂进行烧结的路线不同，当前国内正极材料企业龙头主要使用碳酸锂作为烧结原料。目前我国国内电池级氢氧化锂的应用主要集中在磷酸铁锂和钛酸锂上，高镍NCM和NCA对电池级氢氧化锂的需求仅有2%，以实验性居多。
随着补贴政策的落地，2017年新能源汽车市场产销量开始发力。根据3月14日发布的2017年2月汽车工业经济运行情况，2月份新能源汽车产销均完成1.8万辆，同比分别增长15.5%和30.3%；1~2月新能源汽车累计生产和销售均为2.5万辆，同比分别下降33.5%和30.5%。单月产量数据给市场带来信心，预计2017年新能源汽车产量79万辆，基本属于中性预期。
根据预测数据显示，未来5年中国磷酸铁锂年均增长18%，NCM年均增长68%，拉动氢氧化锂应用量显著增加。详见表3。
比亚迪、宁德时代、国轩高科、中航锂电等磷酸铁锂电池龙头企业也开始布局三元电池。2017年三元锂电产量同比增速为110%至120%。高镍三元材料占比持续上升。2016年国内NCM 622，NCA型三元材料总产量占比已达15%，预计2017年比例将达到20%以上。
项目集中上马 过剩风险加剧
2015年，我国氢氧化锂产量2.2万吨，同比持平；世界氢氧化锂产量3.35万吨，中国占比68%。主要企业早期的扩产项目已经完成：天齐锂业新增5000吨氢氧化锂生产线于2013年7月投产；四川国锂新材料5000吨产能，江西江锂新材新建10000吨产能，合计总产能1.5万吨，2015年受原料限制，增产不多；赣锋锂业公司的万吨锂盐项目已经完成，目前主要采用澳洲泰利森锂辉石矿，公司2014年氢氧化锂产量约为3000吨。受原料影响，2016年我国氢氧化锂产量增加有限，总量达到2.5万吨，见图2。
基于对未来市场的乐观预期，国内外企业开始了新一轮的新建项目，投产时间主要集中在2019~2020年。全球现有氢氧化锂产能6万吨，预计到2020年新增11万吨，合计总产能将达到17万吨。主要企业扩产计划见表4。
全球氢氧化锂未来5年需求年均增速预计维持在25%，从2016年的4.7万吨，扩大到2020年的11.46万吨。从总体供求格局上来看，2020年以前，大部分项目仍然在建设过程中，市场将以短缺为主；2020年以后，随着新建项目产能释放，供应过剩风险将会增加，详见表5。此外，全球锂辉石资源的开发进程也成为影响氢氧化锂产能释放的重要因素。
表1 2016年锂盐价格统计 万元/吨
2016年均价 同比 2016年高点 比2015年年初低点上涨
工业级碳酸锂 12.5 162% 14.7 297%
电池级碳酸锂 14.7 160% 17.8 324%
氢氧化锂 15.4 208% 17.5 327%
氯化锂 12.0 162% 14.4 279%
金属锂 73.0 80% 84.0 129%
来源：锂业分会
表2 全球电池材料需求增速 %
年份 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
LFP 121 117 80 5 17 6 7
LMO 15 18 17 3 0 11 1
LNO/NCA 87 80 35 37 17 12 12
NMC 10 30 18 38 35 18 9
LCO 45 24 2 -1 1 -2 0
表3 国内用于动力电池的磷酸铁锂（LFP）材料和NCM材料需求预测 万吨
年份 2015 2016 2017 2018 2019 2020
新能源汽车产量/万辆 37.9 51.7 79.1 103.7 133.6 193.5
LFP 3.0 4.5 5.8 6.1 6.7 8.6
同比增速/% - 50.0 29.0 5.0 10.0 28.0
NCM 0.9 1.7 3.2 5.3 8.3 13.5
同比增速/% - 89.0 88.0 66.0 57.0 63.0
表4 主要企业扩产计划
企业 扩产计划
FMC 2017~2019年分三期新增2万吨氢氧化锂，总产能将达到3万吨。公司计划
2017年中启动一期建设，并在2019年完成全部三期建设。
天齐锂业 启动锂产品扩能项目一期“年产2万吨电池级氢氧化锂”的可行性分析，同
时开展长期设备的采购及前置工程设计；关于建设年产2.4万吨电池级
单水氢氧化锂项目的议案,项目选址位于西澳大利亚，建设周期为25个
月，预计2018年10月竣工试生产。
赣锋锂业 计划使用自有资金30280万元在马洪厂区投资建设年产2万吨单水氢氧化锂
项目，其中电池级1.5万吨，工业级5000吨，建设期1.5年。
SQM 氢氧化锂扩产到13500吨(增加7500吨），预计2017年完工。
江西雅保 现有产能1.5万吨，新建2.5万吨。
容汇锂业 九江碳酸锂8000吨，预计2017年建完
四川雅化 现有1.2万吨产能，准备新建氢氧化锂生产线。
表5 全球氢氧化锂供求平衡情况 吨
年份 2015 2016 2017 2018 2019 2020
产量 43500 47000 50000 74000 88000 110000
消费量 43500 47000 61100 76375 95469 114563
平衡 - - -2100 -2375 -7469 -4563
产量增速/% 30 8 26 25 19 25
消费增速/% 30 8 30 25 25 20