一、三元前驱体行业概况
三元前驱体是制备三元正极材料的前端原料，以镍钴锰（铝）氢氧化物NixCoyMn(1-x-y)(OH)2为主，简称NCM系列或NCA。NCM系列前驱体的制备以镍盐、钴盐、锰盐为原料，NCA前驱体则以镍盐、钴盐、氢氧化铝为原料，在氨水和碱溶液中发生盐碱中和反应，得到镍钴锰（铝）氢氧化物沉淀。
三元前驱体是高度定制化的标准品，产品品质考量指标一致。三元前驱体呈黑灰色颗粒状，具有成本低廉，比容量高，充放电电压高，循环性能好，安全性好等特点。三元前驱体工艺复杂，各家产品工艺参数有别，但客户考量产品品质的指标依据相同，关注的性能指标主要有：总金属含量、杂质含量（磁性异物是重点）、水分含量、PH值、粒径分布、振实密度、比表面积、形貌等。而在制作过程中，盐碱浓度、反应温度、PH值等核心工艺参数会影响前驱体成品的性能，这些性能指标会影响三元材料成品的理化性能，进而对锂电池的电化学性能产生影响。
三元前驱体生产流程
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镍钴锰氢氧化物制备方法有共沉淀法、高温固相法、溶胶-凝胶法。目前大规模商业化使用的是共沉淀法，其优点在于让多种金属离子在沉淀剂的作用下同步沉淀，得到各组分均一的沉淀物，很大程度上提升了前驱体材料的振实密度，其颗粒表面光滑、粒径分布均一、振实密度高，而且原料在晶格中分布均匀，材料杂相较少。共沉淀法又分为：氢氧化物共沉淀法、碳酸盐共沉淀法、草酸盐共沉淀法，其中大规模应用的是氢氧化物共沉淀法。选择合适的沉淀剂、控制PH值、反应时间、温度、搅拌速度，是影响前驱体制备的核心壁垒。
三元前驱体制备方法汇总
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二、中国三元前驱体行业发展现状分析
市场规模方面，2019年中国三元前驱体市场规模为230亿元，同比下降6.3%，下滑主要是三元前驱体价格较2018年大幅下跌，如NCM111型号价格下滑约40%；NMC523型下滑30%，NCM622型下滑29%。未来三年，三元前驱体价格企稳，预计产值规模稳定上升，同时三元前驱体结构将持续升级，预计2020-2022年三元前驱体行业产值规模分别达到319.61亿元、420.31亿元和529亿元，同比增长38.68%、31.51%和25.86%。
2017-2022年中国三元前驱体行业市场规模及增长
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三元前驱体作为高度定制化产品，其下游需求决定了当年供给，由于产品指标和订单更新速度较快，所以没有严格意义上的库存，因此，在三元前驱体行业一般不讨论供需平衡，而是聚焦于产能利用率的提升和与下游需求的匹配。产量方面，2019年三元前驱体总产量约为27.8万吨，同比增长24.6%。
2015-2019年中国三元前驱体产量及增长
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产能方面，目前，三元前驱体行业处于名义产能过剩、高端产能不足的状态。截止2019年底，中国19家三元前驱体企业合计产能达到53.34万吨，产能利用率降到52%。
2015-2019年中国三元前驱体产能及增长
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相关报告：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国NCM三元正极材料市场供需格局及未来发展趋势报告》
三、中国三元前驱体行业竞争格局分析
作为发展前景向好的环节，三元前驱体行业吸引力很多企业进入。目前从事前驱体业务的公司超过20家，根据业务性质，分为以下三类参与者：
三元前驱体行业三类参与者
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2019年底，中国20家三元前驱体企业总产能达到53.8万吨，头部企业占据了大部分的产能份额，top5产能占比59%，top10产能占比达到84%。从企业分类看，一体化企业占据了主要的产能分布，达到28万吨，占比53%；正极企业11.25万吨，占比22%；聚焦前驱体的企业产能14.5万吨，占比25%。
国内20家前驱体企业产能情况汇总（单位：万吨）
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相较于三元正极行业而言，三元前驱体行业集中度更高，格局更好。2017-2019年，top10份额由81%提升至87%；top5份额由58%提升至64%。而同期三元正极环节TOP5的市场份额仅从46.4%提升至54%。
前驱体环节市场集中度的提升主要来自头部企业和自产原材料的一体化企业凭借规模和成本优势，迅速抢占下游主流客户。过去两年时间，一体化企业的市场份额由40%提升到47.6%，并有持续提升的趋势，主要得益于一体化企业明显的成本优势和可控的原材料资源保障。其中格林美、湖南中伟和邦普循环2019年产量超越优美科长信，成为国内前三甲，格林美2019年产量在5-6万吨之间，预计5.8万吨；湖南中伟产量在4-5万吨之间，预计4.5万吨；邦普产量在3-4万吨之间，预计在3.5万吨左右，其产量的提升意味着宁德时代采购格林美的量有所下滑。
2019年三元前驱体企业TOP10产量份额
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四、新型三元正极材料有待前驱体不断突破
锂电池能量密度的提升，除了提高比容量以外，还可以通过提高充电截止电压、提高正极材料压实密度来实现。合成单晶三元正极材料是提高充电截止电压、压实密度的有效方法之一，可以通过前驱体的选型、烧结温度的调整以及大小粒子的搭配等方法来实现，而比容量的提升主要源自使用更高镍含量的三元前驱体以及合成工艺的改善。普通三元正极形貌为一次单晶颗粒聚集成的球形或类球形二次颗粒，由多个微粒结合而成，粒度分布较宽。其主要缺陷有：
普通三元正极材料存在局限性
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通过把三元正极材料做成单晶颗粒，不仅能够提高材料充电截止电压发挥材料容量优势，同时可以有效改善材料的高温循环、胀气、容量恢复等方面的问题。具体来看单晶三元正极材料具有以下优点：
单晶型三元正极材料优点
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五、中国三元前驱体行业出口趋势分析
全球疫情情况下，虽然目前对韩国的正极材料厂影响较小，但是这些工厂在韩国疫情没有得到有效控制之前都有停工的风险，对企业来说存在相当的风险。据了解，2019年中国企业出口三元前驱体的数量约为8.02万吨(出口量实为8.0205万吨，表中取出口量排名前十五的企业)，而其中出口到日韩的三元前驱体的数量达到了7,76万吨。由此可见，出口到日韩的数量占出口总量的较大比重。此外，日韩对中国的三元前驱体的需求总体呈增长趋势。
三元前驱体企业多出口日韩，国内下游动力市场仍未恢复，但目前出口量暂未受影响。2月下旬韩国疫情加重，部分韩国前驱体公司减少产量未能满足正极材料厂需求，导致国内前驱体企业出口增量。也有部分依赖出口的前驱体企业较为担忧之后的疫情恐慌情绪会影响常规的进口。但随着2020年日韩电池巨头产能扩张，其对三元前驱体需求日益渐增，预计2020年国内部分前驱体企业全年产量会随着日韩出口量而大幅增长。
2019年中国出口到日韩的三元前驱体数量
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