快速通晓锂电池原理、各环节成本，梳理产业链各龙头企业

锂电池基本结构
主要材料：正极、负极、隔膜、电解液。
结构：圆形、方形、叠片、卷绕。
形态：聚合物（软包装）、液态锂离子（钢壳）。

锂电池主要组成材料

正极：活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂，镍钴锰酸锂等材料，电池实际容量主要取决于活性物质的数量、质量，活性物质的利用率。目前商用锂离子动力电池正极材料主要有锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、三元材料(NMC，镍钴锰酸锂)，每种材料都有自己的优势和缺陷，有自身的应用领域和市场需求，例如电动自行车是LMO的主要应用领域，新能源公共交通大巴、出租车以LFP为主。

正极构造工艺：LiMn2O4(锰酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）正极



隔膜：特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，电子不能通过，分为干法隔膜和湿法隔膜（性能更优）。在锂电池的关键材料中，属隔膜技术壁垒最高，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，能够直接影响到电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的用途。锂离子电池隔膜具有大量曲折贯通的微孔，能够保证电解质离子自由通过形成充放电回路。在电池过度充电或者温度升高时，隔膜通过闭孔功能将电池的正极和负极分开以防止其直接接触而短路，达到阻隔电流传导，防止电池过热甚至爆炸的用途。

负极：活性物质以天然/人造石墨为主，新型负极材料如中间相炭微球(MCMB)、钛酸锂、硅基负极、HC/SC、金属锂。负极材料是电池在充电过程中，作为锂离子和电子的载体，起着能量的储存与释放的作用。

负极构造工艺：石墨+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铜箔）负极



电解液：电解液是电池中离子传输的载体，在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。锂电池主要使用的电解质是六氟磷酸锂（6F）。用含氟锂盐制成的锂电池性能好，无爆炸危险，适用性强。在锂电池电解质中添加LiFSI后，可提高离子导电率及电池充放电特性。

锂电池充放电原理

图：锂电池充放电原理

以锰酸锂电池为例说明锂电池充放电过程

充电过程
电池充电时，正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极进入电解液里，穿过隔膜的小孔到达负极，与电子结合在一起。
正极上发生的反应为LiMn2O4==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(电子)
负极上发生的反应为6C+XLi+Xe==LixC6


放电过程
电池放电时，负极上的电子e从通过外部电路跑到正极上，正锂离子Li+从负极进入电解液里，穿过隔膜的小孔到达正极，与电子结合在一起。
正极上发生的反应为Li1-xMn2O4+xli++xe(电子)==LiMn2O4
负极上发生的反应为LixC6==6C+xLi+xe

电动新能源汽车成本

图：电动新能源车成本占比

从上图可看出电动新能源车的电池环节成本占比最高。从电动新能源车的成本构成来看，电池成本相对整车环节占据 42%，电机电控成本占比相近，电机和电控分别占据10%以及 11%，由此可见电动新能源车相较传统整车的核心优势在于能源成本，同时短板在于续航里程，未来新能源汽车竞争力提升主要源于降成本与提里程。

锂电池制造材料成本占比

图：动力锂电池的材料成本占比

动力锂电池的材料成本占比中，正极材料成本占比约30%，毛利率 10%-15%。负极材料占比15%，毛利率10%-15%。电解液成本以六氟磷酸锂为主，占比15%%，毛利率超 40%。
隔膜占比 25%，毛利率高达50%以上。在材料环节的利润分布上，隔膜的利润率最高，其次是电解液，正负极最低，因此可以在各企业的股价上面可以看出，隔膜和电解液上市公司涨得最好。