一、单晶三元正极材料综述
单晶三元正极材料一次粒径约几微米且呈现单分散状态，而与之对应的多晶三元正极材料则是若干直径约几百纳米的一次颗粒团聚而形成直径约十微米的二次颗粒。单晶因为内部排列取向一致，不存在晶界，因此结构稳定性更强，且通过提升充电电压，迫使更多的锂离子脱嵌，提高参与反应的锂离子的数目，从而提升能量密度。
单晶及多晶三元正极材料区别对比
资料来源：公开资料整理
从三元正极材料生产工艺来看，半连续法具有单釜产量高、反应速率可控、一次形貌可控、产品微粉少的优势。并且，半连续法工艺可以针对不同产品需求实现不同粒度分布和不同球形度的高效切换，提高工艺适用范围。
三元正极材料生产工艺对比
资料来源：公开资料整理
二、三元锂电池产业链
从三元锂电池产业链来看，上游原材料是硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰等，中游是三元前驱体、三元正极材料、三元锂电池，下游应用主要是新能源汽车，还包括储能、电动工具、消费电子产品等。
三元锂电池产业链
资料来源：公开资料整理
从三元动力电池行业现状来看，据统计，2021年中国三元动力电池出货量为93.86GWh，同比增长93.60%。其中，动力电池领域占比79.2%，数码电子加储能领域合计占比20.8%。
2015-2022年中国三元动力电池出货量及增速情况
资料来源：电池联盟，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2023-2028年中国三元正极材料行业市场深度分析及投资策略咨询报告》
三、单晶三元正极材料行业现状
从全球及中国市场来看，三元正极材料产量均大幅增长。据统计，2021年全球三元正极材料产量为71.8万吨，国内产量为39.8万吨，国内产量占比55.4%。
2017-2021年全球及中国三元正极材料产量情况
资料来源：公开资料整理
单晶三元正极材料方面，根据帕瓦股份招股书数据，2019-2020年国内单晶三元正极材料产量分别为7.87/7.64万吨，市场占有率分别为40.10%、36.40%。根据GGII数据，2022年Q1，单晶产量4.9万吨，占比升至38.5%，预计2022年国内单晶三元材料的市占率有望提升至40%以上。具体分型号来看，2022年Q1，中镍5系、中高镍6系三元材料中，单晶材料体系占比均超过50%，高镍8系三元材料占比为13.5%。
2018-2022年中国单晶三元正极材料产量及渗透率
资料来源：帕瓦股份招股书，GGII，华经产业研究院整理
四、单晶三元正极材料行业竞争格局
单晶材料制备工艺更为复杂，格局更显集中。与制备多晶材料相比，制备单晶材料的烧结温度需要更高，但高温容易引起锂镍的混排。烧结过程中，一次颗粒会长大、二次颗粒也会粘连在一起，因此烧结后需要进行研磨处理，如果烧结不充分，形成准单晶，可能导致材料达不到预期效果，另外，单晶颗粒在充放电过程中会产生可逆滑移，一般晶粒尺寸不适宜超过3.5微米，也要防止过度烧结。根据鑫椤锂电的数据，2022年上半年，单晶三元材料CR3市占率为61.6%，CR5市占率为83.27%，市场格局更为集中。
2022年H1中国单晶三元正极材料市场竞争格局情况
资料来源：鑫椤锂电，华经产业研究院整理
帕瓦股份深耕单晶三元正极前驱体多年，自主开发单晶型NCM三元前驱体结构定向构筑的关键技术，掌握窄分布单晶三元前驱体合成技术、一次颗粒排列方式可控技术等单晶型中高镍三元前驱体核心制备工艺，居于行业先进水平。
从公司经营情况来看，据统计，2021年帕瓦股份单晶三元前驱体实现营收6.84亿元，同比增长43%。具体业务方面，2021年帕瓦股份单晶三元前驱体产量为10140.7吨，销量为8940.1吨。
2019-2021年帕瓦股份单晶三元前驱体产销量情况
资料来源：公司公告，华经产业研究院整理
五、单晶三元正极材料行业未来发展前景
1、政策端。行业的持续快速增长，也将推动电池设备的投资，在“碳中和”的大背景下，大力发展清洁能源、储能等又成为了当前的热点话题，在经济发展和政策的双重推动下，锂电池的下游需求继续旺盛，反映行业发展持续向好。2021年7月国家工信部颁布了《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》，支持探索利用锂电池作为数据中心多元化储能和备用电源装置，加强动力电池梯次利用产品推广应用。
2020-2021年中国锂电行业相关支持政策
资料来源：公开资料整理
2、单晶三元正极材料高电压使用将提高能量密度和续航里程。根据厦钨新能向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复，4.4V的Ni6系能量密度较常规电压4.25V提高10%。若将电压从4.4V提升到4.45V，则Ni6系能量密度能再提升4.4%。根据厦钨新能招股说明书，单晶NCM5系、6系三元正极材料在高电压（4.35V上）下电池续航能达到接近多晶NCM8系三元正极材料的水平。（一般而言，镍量越高的NCM续航里程越高）。根据厦钨新能向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复，4.4V高电压Ni6系能量密度为735.15Wh/kg，与Ni8系能量密度（739.32Wh/kg）相当。
三元材料优缺点对比
资料来源：厦钨新能问询函的回复，华经产业研究院整理
华经产业研究院对中国三元正极材料行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2023-2028年中国三元正极材料行业市场深度分析及投资策略咨询报告》。
