日前，招商证券发布了《新能源汽车将迎全球放量，上游供需持续吃紧》的分析报告。在该报告中指出，三元短期地位不改，811 技术全面普及仍需时日，未来或将成为动力电池的主流;2019 年后，金属锂和钴将持续吃紧，由于原材料的价格上涨，倒逼锂电池将向 811 技术迈进。

三元短期地位不改，811 技术全面普及仍需时日

常见锂离子电池正极材料及性能参数

三元材料目前是动力电池最优之选。自锂离子电池技术普及以来，学术界出现了各种各样的电池体系，但是从实际应用来看，目前负极材料多选择石墨，而正极材料主流为钴酸锂、磷酸铁锂、三元、锰酸锂等材料。动力电池要求材料具有较高的能量密度(对应高续航里程)和高安全性，而钴酸锂由于其本身热稳定性最差(安全性差)，不适用于动力电池领域(但凭借高压实密度和能量密度目前是 3C 领域主流)，而锰酸锂能量密度较低应用受限，磷酸铁锂作为较早研发的技术，优点是安全性极好、环保、循环寿命高，但缺点在于能量密度较低且已经接近达到天花板，而三元本身有着高能量密度上限的优势，未来随着技术继续进步，安全性问题逐步改善，在其他电池技术未实现重大突破之前，三元目前仍然是动力电池领域最优之选。

高镍三元短期普及仍有瓶颈，未来或成为动力电池主流。三元材料指是层状镍钴锰酸复合材料(锰也可替换为铝，松下 NCA 技术)，三元材料经过 Ni-Co-Mn 的协同作用 (Ni 提升比容量，Co 提升离子导电性和倍率性能，Mn 稳定结构)，结合了三种材料的优点：LiCoO2 的良好循环性能，LiNiO2 高比容量和 LiMnO2 的高安全性及低成本。

钴主要起到提升导电性和倍率性能的作用，并在高电压下提供部分容量，在三元材料体系中起到关键作用。按照镍钴锰的比例，三元可以分为 111、523、622、811 等，由于镍主要作用提升能量密度，故高镍三元材料 (如 622/811) 的研发成为目前热点。分厂商来看，目前国内普遍在研发三元 622 和 811 技术，还未大规模量产，从国外来看，仅松下等几家技术最领先公司有高镍三元量产技术 (松下 NCA 给特斯拉供货，NCA 比例 8:1.5:0.5)。从技术角度来看，随着三元中镍含量的提升，Ni+2/Li+1 离子混排加剧，材料的结构稳定性降低，导致循环寿命和安全性大幅降低。

该媒体总结了国内高镍三元难以短期大规模普及原因如下：

2016 年中国动力电池出货量分电池比例

从技术角度：高镍三元随着镍比例提升，镍锂离子混排加剧，Ni+2 混排在 Li 层，降低了放电比容量，阻碍了锂离子的扩散;同时由于镍在脱嵌锂过程中相变导致明显的体积变化，从而使材料结构稳定性变差，循环寿命下降;高镍正极表面更容易形成碳酸锂等杂质 (镍含量超过 60% 后明显增多)，从而与电解液发生副反应降低循环寿命，高温严重会导致胀气;随着镍增加，正极材料热稳定性降低，且放热增加，材料热稳定性变差;不同材料体系需要匹配不同电解液配方，而高镍三元由于表面杂质增多，其需要更为优化的电解液配方，而从国内技术来看电解液匹配问题也是一大难题。从应用角度：高镍三元材料由于其固有属性如结构不稳定，热稳定性和循环寿命都较差，从目前国内厂家研发进度来看，目前还没有完全解决高镍材料实际应用时的安全性问题;由于高镍三元材料在电池组装时不能接触空气，需要纯氧氛围，而由于国内电池企业都是从三元 NCM111 开始起步，NCM111 组装并不需要纯氧氛围，所以国内电池厂几乎没有氧烧工艺，而为了量产 NCM811 就必须重新设计厂房和设备，而装备制造工艺的落后也是制约 NCM811 量产的一大难题。

2025 年渗透率 15% - 25%

锂供给曲线：通过前期统计，2016 年全球用于动力电池的碳酸锂为 4.26 万吨，折合锂当量为 0.40 万吨，而未来五年内预计新增碳酸锂产量为 5 万吨/年，折合锂当量 0.38 万吨，我们做极端假设认为未来锂供给增量全部应用在动力电池领域 (其他应用领域增量为 0 )，最后得到锂供给曲线。

钴供给曲线：通过前期统计，2016 年全球精炼钴产量 10.17 万吨，而应用在动力电池领域的钴约为 6,000 吨，而考虑到钴作为伴生矿的现有情况，在现有条件下，每年新增钴产量极限约为 1 万吨，同样做极端假设认为未来钴供给增量全部应用在动力电池领域，假设钴产量每年新增 0.8 万吨和 2019 年开始每年新增 1 万吨两种情况，即为钴供给 1 和钴供给 2 两条供给曲线。

不同组分三元材料比容量、热稳定性和容量保持率的关系

弹性需求曲线：弹性需求曲线统计了世界 10 大汽车厂商在2025年新能源汽车占当时乘用车总销量比例的 15-25%，分别取值 15%、17%、19%、21%、23%、25% 作为弹性值(作为比较还取了增速 0 弹性 15% 极端情况，即以 2016 年各个厂商总销量作为 2025 销量)，从而测算出 2025 年各个厂商新能源汽车销量(2025 总销量根据各厂商实际增速情况估计)，然后根据各个厂商实际销量情况估算出 2016-2025 新能源汽车销量增速，得到每一年的销量预计，最后以 2016 年各个厂商生产 EV、PHEV 的比例和单车电池量(没有的取平均值)为标准，并且假定 2025 年 EV 占比达到 80%，从而推算出从 2017 - 2025 年在不同弹性条件下总电池需求量，进而根据 1kWh 电池对应锂、钴的含量测算对应锂、钴的需求。

电池假设全为三元 622 或 811：考虑到国际厂商乘用车大多走三元路线，未来进一步提升电池能量密度，未来存在从三元 622 到 811 技术路径的转移，所以对总需求假设了全部为三元 622 和三元 811 两个极端，即以 10 大厂商 2017 - 2025 电池总需求量乘单位电池对应的锂、钴的含量得到 2017 - 2025 年不同弹性下对锂和钴的需求曲线。

钴和锂供给未来将有较大缺口

锂资源将在 2019 - 2021 年间供不应求 根据前面的假设，随着世界十大汽车厂商新能源汽车在 2019 年开始加速增长，对锂资源的需求也成爆发式增长，而对应 15%、25% 需求弹性，锂供给在 2019、2021 年即开始供不应求，而考虑到上游资源的滞后性(从锂资源开采新能源汽车制造需要一段时间)，供不应求的时间或会提前。同时该需求仅为世界 10 大传统汽车厂商新能源汽车对原材料的需求，并未考虑特斯拉、比亚迪等企业，故锂资源会在 2019 年以前开始短缺。

钴资源供给不足倒逼三元向 811 路径发展 从钴的弹性供给曲线可以明显看出，三元 622 路径跟三元 811 路径钴的供需情况完全相反，假设需求全为三元 622 时，钴在 2019 - 2021 年区间内即会出现供不应求的状态，而如果需求全为三元 811 时，钴供给可以满足需求。通过测算，对钴供给 1 情况，当三元 811:622 达到 8:2 的比例时，钴能够达到供给平衡。

十大集团 2017 - 2025 年总电池需求量测算 (GWh)

招商证券认为，由于钴本身供给弹性小，而如果主流厂商选择三元 622 路线，则将在 2019 - 2021年面临钴供给严重不足的情况，因此钴的供给情况会倒逼新能源车企未来向三元 811 路径发展。

通过钴、锂弹性供需平衡表分析，仅以世界 10 大传统汽车厂商新能源汽车对原材料的需求(不含特斯拉、比亚迪等企业)，2019 - 2021 年将会供给紧缺，虽然目前国内存在上游钴、锂资源过剩的说法，但随着世界十大传统车企新能源汽车的逐步上量，钴、锂等资源未来仍有较大缺口。