日前，招商證券公布了《新能源汽車將迎全球放量，上游供需繼續吃緊》的分解報告。在該報告中，招商證券分解認為，三元短時間地位不改，811技術全面普及仍需時日，將來或將成為動力鋰離子電池的主流；2019年后，金屬鋰和鈷將繼續吃緊，由于原材料的價格上漲，倒逼鋰離子電池將向811技術邁進。

三元材料目前是動力鋰離子電池最優之選。自鋰離子電池技術普及以來，學術界出現了各種各樣的電池體系，但是從實際使用來看，目前負極材料多選擇石墨，而正極材料主流為鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元、錳酸鋰等材料。動力鋰離子電池要求材料具有較高的能量密度（對應高續航里程）和高安全性，而鈷酸鋰由于其本身熱穩定性最差（安全性差），不適用于動力鋰離子電池范疇（但憑借高壓實密度和能量密度目前是3C范疇主流），而錳酸鋰能量密度較低使用受限，磷酸鐵鋰作為較早研發的技術，優勢是安全性極好、環保、循環壽命高，但缺點在于能量密度較低且已經接近達到天花板，而三元本身有著高能量密度上限的優點，將來隨著技術持續進步，安全性問題逐步改善，在其他電池技術未實現重大沖破之前，三元目前依然是動力鋰離子電池范疇最優之選。

高鎳三元短時間普及仍有瓶頸，將來或成為動力鋰離子電池主流。三元材料指是層狀鎳鈷錳酸復合材料（錳也可替換為鋁，松下NCA技術），三元材料經過Ni-Co-Mn的協同用途（Ni提升比容量，Co提升離子導電性和倍率性能，Mn穩定結構），結合了三種材料的優勢：LiCoO2的良好循環性能，LiNiO2高比容量和LiMnO2的高安全性及低成本。

鈷緊要起到提升導電性和倍率性能的用途，并在高電壓下供應部分容量，在三元材料體系中起到關鍵用途。按照鎳鈷錳的比例，三元可以分為111、523、622、811等，由于鎳緊要用途提升能量密度，故高鎳三元材料（如622/811）的研發成為目前熱點。分廠商來看，目前國內普遍在研發三元622和811技術，還未大規模量產，從國外來看，僅松下等幾家技術最領先公司有高鎳三元量產技術（松下NCA給特斯拉供貨，NCA比例8:1.5:0.5）。從技術角度來看，隨著三元中鎳含量的提升，Ni+2/Li+1離子混排加劇，材料的結構穩定性降低，導致循環壽命和安全性大幅降低。

從技術角度：高鎳三元隨著鎳比例提升，鎳鋰離子混排加劇，Ni+2混排在Li層，降低了放電比容量，妨礙了鋰離子的擴散；同時由于鎳在脫嵌鋰過程中相變導致分明的體積變化，從而使材料結構穩定性變差，循環壽命下降；高鎳正極表面更容易形成碳酸鋰等雜質（鎳含量超過60%后分明增多），從而與電解液發生副反應降低循環壽命，高溫嚴重會導致脹氣；隨著鎳新增，正極材料熱穩定性降低，且放熱新增，材料熱穩定性變差；不同材料體系要匹配不同電解液配方，而高鎳三元由于表面雜質增多，其要更為優化的電解液配方，而從國內技術來看電解液匹配問題也是一大難題。從使用角度：高鎳三元材料由于其固有屬性如結構不穩定，熱穩定性和循環壽命都較差，從目前國內廠家研發進度來看，目前還沒有完全處理高鎳材料實際使用時的安全性問題；由于高鎳三元材料在電池包裝時不能接觸空氣，要純氧氛圍，而由于國內電池公司都是從三元NCM111開始起步，NCM111組裝并不要純氧氛圍，所以國內電池廠幾乎沒有氧燒工藝，而為了量產NCM811就非得重新設計廠房和設備，而裝備制造工藝的落后也是制約NCM811量產的一大難題。

2025年滲透率15%-25%

鋰供給曲線：通過前期統計，2016年全球用于動力鋰離子電池的碳酸鋰為4.26萬噸，折合鋰當量為0.40萬噸，而將來五年內預計新增碳酸鋰產量為5萬噸/年，折合鋰當量0.38萬噸，我們做極端假設認為將來鋰供給增量全部使用在動力鋰離子電池范疇（其他使用范疇增量為0），最后得到鋰供給曲線。

鈷供給曲線：通過前期統計，2016年全球精煉鈷產量10.17萬噸，而使用在動力鋰離子電池范疇的鈷約為6000噸，而考慮到鈷作為伴生礦的現有情況，在現有條件下，每年新增鈷產量極限約為1萬噸，同樣做極端假設認為將來鈷供給增量全部使用在動力鋰離子電池范疇，假設鈷產量每年新增0.8萬噸和2019年開始每年新增1萬噸兩種情況，即為鈷供給1和鈷供給2兩條供給曲線。

彈性需求曲線：彈性需求曲線統計了世界10大汽車廠商在2025年新能源汽車占當時乘用車總銷量比例的15-25%，分別取值15%、17%、19%、21%、23%、25%作為彈性值（作為比較還取了增速0彈性15%極端情況，即以2016年各個廠商總銷量作為2025銷量），從而測算出2025年各個廠商新能源汽車銷量（2025總銷量依據各廠商實際增速情況估計），然后依據各個廠商實際銷量情況估算出2016-2025新能源汽車銷量增速，得到每一年的銷量預計，最后以2016年各個廠商加工EV、PHEV的比例和單車電池量（沒有的取均勻值）為標準，并且假定2025年EV占比達到80%，從而推算出從2017-2025年在不同彈性條件下總電池需求量，進而依據1kWh電池對應鋰、鈷的含量測算對應鋰、鈷的需求。

電池假設全為三元622或811：考慮到國際廠商乘用車大多走三元路線，將來進一步提升電池能量密度，將來存在從三元622到811技術路徑的轉移，所以對總需求假設了全部為三元622和三元811兩個極端，即以10大廠商2017-2025電池總需求量乘單位電池對應的鋰、鈷的含量得到2017-2025年不同彈性下對鋰和鈷的需求曲線。

鈷和鋰供給將來將有較大缺口

鋰資源將在2019-2021年間供不應求依據前面的假設，隨著世界十大汽車廠商新能源汽車在2019年開始加速上升，對鋰資源的需求也成爆發式上升，而對應15%、25%需求彈性，鋰供給在2019、2021年即開始供不應求，而考慮到上游資源的滯后性（從鋰資源開采新能源汽車制造要一段時間），供不應求的時間或會提前。同時該需求僅為世界10大傳統汽車廠商新能源汽車對原材料的需求，并未考慮特斯拉、比亞迪等公司，故鋰資源會在2019年往日開始短缺。

鈷資源供給不足倒逼三元向811路徑發展從鈷的彈性供給曲線可以分明看出，三元622路徑跟三元811路徑鈷的供需情況完全相反，假設需求全為三元622時，鈷在2019-2021年區間內即會出現供不應求的狀態，而倘若需求全為三元811時，鈷供給可以滿足需求。通過測算，對鈷供給1情況，當三元811:622達到8:2的比例時，鈷能夠達到供給平衡。

招商證券認為，由于鈷本身供給彈性小，而倘若主流廠商選擇三元622路線，則將在2019-2021年面對鈷供給嚴重不足的情況，因此鈷的供給情況會倒逼新能源車企將來向三元811路徑發展。

通過鈷、鋰彈性供需平衡表分解，僅以世界10大傳統汽車廠商新能源汽車對原材料的需求（不含特斯拉、比亞迪等公司），2019-2021年將會供給緊缺，雖然目前國內存在上游鈷、鋰資源過剩的說法，但隨著世界十大傳統車企新能源汽車的逐步上量，鈷、鋰等資源將來仍有較大缺口。