【行业研究报告】有色金属-行业深度报告：能源金属深度：技术升级，夯实需求

➢中镍高电压三元材料生产工艺难度低于高镍。在三元材料中，高镍系
列三元材料与除高镍系列外的普通三元材料相比较，生产工艺更为复
杂，原材料体系也有一定差异。高镍三元材料对掺杂包覆技术、烧结
设备精度及加工工艺具有较高的技术要求，例如在生产设备方面，为
解决高镍三元材料金属离子混排问题，高镍产品需在氧气炉完成烧
结，而常规三元只需使用空气炉；在生产环境方面，高镍三元材料对
于湿度要求更高，需要专用除湿、通风设备；在磁性物控制方面，高
镍三元材料需要对厂房设施进行特定改造；在锂源方面，高镍采用氢
氧化锂，普通三元则采用碳酸锂作为锂源。
➢Ni65系高电压三元材料能量密度比肩Ni8系产品。高电压路线通过提
升电池充电截止电压使得正极材料在更高电压下脱出更多的锂离子，
从而同时提升容量与工作电压，进而达到提升能量密度的目的。从材
料性能来看，以Ni65高电压体系为例，将电压提升至4.4V，能量密
度可以达到735.15Wh/kg，基本上接近于Ni8系常规电压材料，较
Ni6系常规电压三元材料能量密度提升10%。
➢高电压不显著影响首次效率，兼具安全性。充电电压从4.2V提升至
4.5V，NCM551530首次效率甚至出现小幅上升，由88.4%增加至
88.7%，当电压进一步提升至4.6V时，首次效率降至88.0%。首次效
88.7%，当电压进一步提升至4.6V时，首次效率降至88.0%。首次效
率并不会随着充电电压的提升而出现明显下滑。随着充电电压提升和
镍含量增加，三元材料的热稳定性降低，但中镍高电压三元的热稳定
性仍显著高于高镍常规三元材料。4.3V充电电压下脱锂态NCM622
的放热峰峰值温度为286.8℃，放热量为105.8J/g；充电电压提高到
4.4V和4.5V时，峰值温度依次降低到281.2℃和265.7℃，同时放热
量分别提高到366.9J/g和670.7J/g。尽管如此，与4.3V下的
NCM811相比，4.5V的NCM622的放热峰值温度延后46.9℃，放热
量降低26%，具有更高的热稳定性。这是由于NCM622包含更多的
钴和锰元素，抑制了高镍材料类似于LiNiO
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存在的阳离子混排和相
变，在同等能量密度下稳定性更高。
➢当前钴价下，中镍高电压三元材料成本优势凸显。我们以Ni6系高电
压和Ni8系产品为例进行比较，在原材料方面，中镍高电压产品（Ni6
系高电压）相对Ni8系产品，镍钴含量更低，前者Ni/Co/Mn典型配
比为65/7/28，而后者Ni/Co/Mn典型配比为83/11/6；在生产工艺方
面，高镍材料对纯氧环境、低湿度的工艺要求，以及专用除湿、通风
设备、窑炉的多温区控制精度和密封性的要求等方面更为严格，量产
高品质、高一致性的高镍正极材料难度较大。另外，在锂源选择方
面，中镍高电压产品可部分采用碳酸锂作为锂源，而高镍产品则需要
选择熔点更低的氢氧化锂作为锂源。综上所述，Ni6系高电压产品单
吨成本为24.29万元/吨，而Ni8系产品单吨成本为29.22万元/吨，单
吨材料成本降低16.9%。在度电成本方面，尽管Ni6系高电压产品在