锂电下半场竞赛中，正极材料升级迭代方向进一步清晰！换句话说，在锂电市场高性能、长循环的需求导向下，磷酸铁锂、三元（NCM为主）两大正极材料体系正加速自我革新。
从当前发展趋势来看，不难发现，磷酸铁锂材料的升级路径主要有两个：一是自我更新，通过技术实现压实密度的提升，以四代、五代等高压实磷酸铁锂产品（粉末压实密度≥2.6g/cm³）满足市场对超快充、长寿命、高安全的要求。
另一个是调整配方，与锰元素复配，形成锰基正极材料。这一路线下，磷酸锰铁锂以及富锂锰基正极材料是为当前两大热门方向。其中磷酸锰铁锂材料产业化进展较快，产能加速落地中；富锂锰基材料处于技术攻关关键期，更适配固态电池市场。正是磷酸铁锂技术进步带动性能提升，叠加成本优势，持续挤压三元电池市场份额，进一步刺激三元材料“突围”。
起点研究院（SPIR）2025国内月度装机量数据显示，磷酸铁锂动力电池装机量单月多月占比超80%。1-5月整体动力电池装机量达到227GWh，磷酸铁锂电池占比也达到近80%。此外，三元电池在储能端安全事故频发，全球电化学储能集体转向磷酸铁锂，这一趋势下，三元电池“化守为攻”迫在眉睫。
01
三元材料超高镍发展路径确定
基于电池行业在“能量密度、功率性能”等需求的进一步提升，三元材料的升级迭代方向较早就已经确定，主要分为3个方面：即高镍化、高电压化和单晶化（四元及多元化升级路径挑战较大，这里不具体涉及）。
高镍化指增加镍元素的含量，降低钴元素的使用量，能提高比容量，有效提升材料的能量密度并降低成本。
高电压化指提高材料电压，可以在相同的体积和重量下存储更多的能量，从而提高能量密度。在这个过程中，镍元素具有较高的氧化还原电位，可使得电池能够在更高的电压下工作。
单晶化是指将三元材料制备成单晶体结构，这种结构可以减少材料收缩或者膨胀时产生裂纹等，从而提高材料的稳定性和循环寿命。
以上技术均有一定的壁垒，单从材料的角度来看，高镍化是三元材料企业主拼技术，且目前正朝着超高镍路线发展。
何为超高镍？根据镍元素含量，行业公认可将三元材料划分为低镍三元、中镍三元、高镍三元以及目前的超高镍三元四个等级。
其中低镍三元指镍含量在50%以下，比如NCM333，镍钴锰三种元素含量分别为三分之一；中镍三元镍含量在50-60%左右，比如NCM523、NCM622；高镍三元镍含量在80%左右，比如NCM811；超高镍三元镍含量则超过90%，比如Ni90、Ni95、Ni98，也就是目前统称的9系三元材料。
目前，我国是中镍及高镍以上三元材料的主要供应国，技术处于领先地位，但超高镍三元材料量产企业较少，仅有头部几家，如容百科技、巴莫科技、当升科技等。
但好的一面是，国内超高镍三元材料产能加速落地中，且出货量持续在增加，有利于稳定在该领域的头部地位。
以容百科技为例，2024年9系以上超高镍产品出货达到2.7万吨，占比提升至23%，相比2023年近万吨的出货量增长了170%以上。
02
四大终端市场带动超高镍三元需求上升
出货量的增加则反映了市场需求面的向好。尽管三元电池在储能端安全事故频出，但其相比磷酸铁锂电池化学性质更为活跃，在充放电倍率和续航层面更具有优势。也是基于此，三元材料的应用边界被进一步拓宽。
据起点锂电观察，目前比较成熟和处于释放期的终端市场，包括有新能源汽车、3C数码、低空飞行、机器人等领域，也是超高镍三元材料“突围”锂电下半场竞赛的主要市场。
在新能源汽车领域，国内磷酸铁锂动力电池装机量虽持续增加，但三元电池装机量占比始终平均保持在18.5%左右。这也意味着三元动力电池将长期占据一定的市场份额，且随着高镍和超高镍三元材料的稳定，有望实现装车新突破。
另一方面，从海外市场来看，磷酸铁锂电池突进速度较慢，三元动力电池依旧为装车大户，占比近90%。这也说明，海外车企（特斯拉、宝马等）对三元电池的需求旺盛，将刺激超高镍三元材料迭代应用提速。
可以作为支撑的是，三元电池依旧占据动力电池出口的主导地位，今年1-5月，三元动力电池出口量达到39GWh，同比增长25%以上，占比近60%。
在3C数码领域，高端手机、数码相机、电脑及电动工具等产品对电池的倍率及续航要求持续提升，为超高镍三元材料带来出货空间。
比如在手机端，就有小米金沙江电池采用高镍三元作为电池正极材料，叠加新一代硅碳负极材料，让电池提及降低的同时提高能量密度。高镍三元+硅基负极的组合，这也是3C数码电池迭代的主要路径之一，目前华为、小米等知名主机厂均有布局。
在低空飞行领域，电池的高能量密度、高倍率、高安全性以及低温性能尤其重要。目前磷酸铁锂电池的能量密度，理论上已经到达天花板（185Wh/kg），而超高镍三元材料有助于电池能量密度突破300Wh/kg。换句话说，超高镍三元材料是实现电池能量密度向上突破300Wh/kg的关键。
此外，三元材料低温性能比磷酸铁锂更佳，数据显示，在零下20°C时，三元锂电池能够释放70.14%的容量，而磷酸铁锂电池只能释放54.94%的容量。这也确定了三元材料在低空飞行市场的绝对优势。
在机器人领域，对锂电池的性能要求更高。以人形机器人为例，因本体空间有限和对工作时长及效率的需求，对锂电池能量密度有更高的要求（普遍300Wh/kg以上发展），且由于工况和时间限制，对放电倍率和充电时间也有更高的要求。此外，人形机器人工作环境复杂，对安全和低温性能要求极高。
据了解，人形机器人目前同样可以采用磷酸铁锂电池和三元电池作为动力来源，但在户外救援、低巡检等需要机器人长时间持续工作且对续航要求苛刻以及低温的场景中，三元电池更具优势。
2025年被行业认为是人形机器人落地应用元年，目前除了宇树科技、灵宝CASBOT、优必选、银河通用等专业机器人企业外，特斯拉、小鹏汽车、广汽集团、小米集团等知名车企也在布局相关产品，预计或将推动全球市场规模在今年突破1000亿元人民币。在此趋势下，超高镍三元材料也将打开新的增量市场。
除了以上增量市场外，电动船舶领域、高端电摩两轮车市场以及海外户储市场也是三元电池主要应用及探索场景，值得持续关注。
03
大圆柱量产推动超高镍三元加速出货
超高镍三元材料加速市场化和需求大增的背后，是电池技术的迭代和升级。
从产品形态来看，三元材料与大圆柱电池具有更高的匹配度，超高镍三元则是大圆柱电池实现能量密度达到300Wh/kg的关键路线。
在大圆柱电池端，市场推出型号众多，有30、32、40、46、60、66等多个系列。以46大圆柱电池为例，包括的主要型号有4680、4695、46120等，目前电池企业公布的材料路线以高镍三元为主，或搭配硅基负极技术，实现性能提升。主要布局的电池企业包括宁德时代、亿纬锂能、远景动力、国轩高科等。
其中宁德时代方面在2023年就已经成功研发了4680和4695两种型号的大圆柱电池。市场消息显示，其46大圆柱采用三元高镍材料，正极镍含量更高，钴含量减少，负极中增加了硅的含量，这种材料体系使得电池的能量密度显著提升，可达280Wh/kg以上，并支持4C-6C快充。2026年开始，宁德时代将陆续在全球和中国为宝马“新世代”架构的纯电车型供应圆柱电池。
亿纬锂能46系列大圆柱电池，采用镍+硅碳材料体系，能够实现高达350Wh/kg的高能量密度。截至2025年5月，亿纬锂能大圆柱电池装车量已超过6万台。据亿纬锂能副总裁兼董秘江敏透露，其匈牙利工厂预计2027年基本可以实现交付，生产的大圆柱电池将供货宝马汽车。
远景动力46系大圆柱电池采用了高镍正极和掺硅负极材料体系，单体能量密度最高可达310Wh/kg，同时支持6C快充技术，可在10分钟内实现10%至80%的快速充电。日前产品在无锡江阴超级工厂正式下线，首批产品已运往美国，供应宝马全球电动平台车型。
国轩高科46大圆柱系列名为“星晨系列”，主推产品包括4695和46120两款型号，并可根据客户需求实现高度80-150mm的调节。该产品采用三元正极+第二代硅碳材料，能量密度达285Wh/kg，体积能量密度达775Wh/L。目前，其46系列高能量密度、高功率圆柱电芯已经在低空市场取得进展，获得了亿航智能认可与合作。
市场规模层面，据起点研究院（SPIR）数据显示，2024年中国大圆柱锂电池（直径30mm以上）出货量为24.96GWh，预计到2030年大圆柱锂电池出货量将超180GWh，未来6年年均复合增速38.6%。其中46系列大圆柱电池则是出货增长主力之一。
04
固态电池发展推动超高镍需求
除了大圆柱电池，固态电池也是三元材料主要攻略的技术之一。尽管固态电池市场进度相比大圆柱电池进展较慢，但在技术方向，高镍三元正极材料路线高度确定。行业认为固态电池的标配就是“超高镍正极+硅碳负极+固态电解质”。
在半固态电池阶段，正极材料可以沿用现有液态锂电池的材料体系，采用高镍三元材料搭配硅基负极等技术，能量密度可达到300-350Wh/kg。但全固态电池能量密度要达到500Wh/kg及以上，超高镍化则成为三元材料必要升级方向。
据统计，目前电池企业均在布局固态电池，整个产业处于半固态向全固态过渡阶段。就全固态电池而言，头部企业以超高镍三元为主要布局路线。
比如，比亚迪全固态电池采用超高镍三元正极（单晶），电芯能量密度达400Wh/kg。计划在2027年启动批量示范装车，2030年推广至4万台主流车型，2033年装机量达12万台，最终实现"固液同价"目标。
国轩高科全固态电池使用镍含量≥88% 的高镍三元材料，能量密度达350Wh/kg。目前首条全固态实验线正式贯通，设计产能达0.2GWh，实现100%的核心设备国产化率，100%线体自主开发率。预计在2027年实现金石”全固态电池小批量上车实验，到2030年实现量产。
亿纬锂能则在近日宣布计划2026年推出能量密度达350Wh/kg和800Wh/L的全固态电池1.0；2028年计划推出1000Wh/L以上的高比能全固态电池2.0产品。
此外，丰田、宝马、长安、上汽、广汽、吉利等国内外车企，及LG新能源、三星SDI、SK On等海外电池企业也在加速布局，以卡位下一代电池技术赛道。
其中长安计划在2027年推进全固态电池逐步量产，能量密度达400Wh/kg；宝马今年5月宣布其首批搭载全固态电池的电动汽车已经开始上路测试。
据中国科学院院士欧阳明高预测，全固态电池产业化开始的时间在2027-2028年，到2030年可以完全实现量产。起点研究院（SPIR）数据同样显示，2030-2035年是全固态电池加速导入期，2035年全球固态电池（涵半固态和准固态）市场规模将超过2000亿元。
整体来看，半固态/准固态在3C数码、两轮车、储能等领域的应用进一步提速，全固态电池技术持续成熟、量产将至，三元材料市场有望持续打开，拥有超高镍三元材料技术储备和产能的企业，将保持竞争力。
05
六大TOP企业超高镍三元市场进度
超高镍三元材料企业哪家强？全球市场看中国（中国市场份额超60%），中国市场看头部。
起点研究院（SPIR）数据显示，2024年中国三元正极材料出货量达62.4万吨，在磷酸铁锂快速扩张的背景下，相比2023年微增0.2%，出货量前十的企业为容百科技、南通瑞翔、厦钨新能、邦普循环、巴莫科技、当升科技、长远锂科、贝特瑞、宜宾锂宝、振华新材。
其中，实现9系超高镍三元正极出货的企业主要为容百科技、巴莫科技、当升科技、五矿新能（原长远锂科）、振华新材、厦钨新能。
容百科技
2024年三元正极材料销量12万吨，逆势增长20%，全球市占率超12%，较2023年进一步提升2个百分点，连续四年保持全球第一。其中9系以上超高镍产品出货达到 2.7万吨，占比提升至23%。主要得益于4680大圆柱电池开始大规模装车，固态电池产业化进程加快，人形机器人、低空经济等新兴市场得到长足发展等。
今年5月，容百科技韩国忠州EMT-前驱体基地通过生产线改造，完善了超高镍前驱体高品质“量产体系”，正式开始向全球客户出货超高镍前驱体（Ni90以上）产品。此外在波兰也有布局高镍材料项目，并计划2025年完成主体工程。
巴莫科技
客户主要包括LG新能源、三星SDI、宁德时代、亿纬锂能、孚能科技、ATL。2024年9系以上超高镍产品出货量预计达到2万吨左右。
今年3月，巴莫科技与卫蓝新能源签订《战略合作协议书》，标志着巴莫科技深入固态电池市场，高镍和超高镍产品有望持续放量。
当升科技
持续与LG 新能源、SK on、三星 SDI、Murata、比亚迪、中创新航、亿纬锂能、蜂巢能源等保持长期合作，是全球首个实现超高镍单晶正极（Ni≥95%）量产的企业，目前超高镍、中镍高电压等多款新产品目前处于量产爬坡阶段。
2024年，当升科技全固态电池材料产品高镍9系通过一汽、中科固能测试并获国内顶级车企百公斤级订单。
据悉，当升科技在芬兰基地布局了6万吨高镍材料产能，可直供欧洲市场，届时与国内外电池企业协同发展，海外竞争优势将进一步提升。
五矿新能（原长远锂科）
2024年全年实现正极材料销售7.1万吨，是宁德时代、亿纬锂能、欣旺达等企业的核心供应商。
五矿新能在年报中表示，超高镍材料产品成为当前业绩增长主力；全固态、半固态材料等前沿材料进入试产阶段，部分产品开始供应客户。
近日，五矿新能在互动平台进一步披露，在全固态电池材料领域，公司聚焦研发高界面通量固态电池高镍正极材料和固态电池富锂锰基正极材料，目前部分产品已实现累计百公斤级发货。
振华新材
合作客户包括宁德时代、力神动力、上汽清陶、孚能科技、正力新能、赣锋锂电等。
截至2024年年底，公司已形成中镍、中高镍、高镍及超高镍全系大单晶产品布局，并实现以上主流正极材料的规模化稳定量产。其中高镍8系产品收入增速较大，超高镍9系实现百吨级出货。此外，振华新材还与客户合作开发了适用于固态电池的高镍/超高镍材料。
厦钨新能
2024年，厦钨新能三元材料实现销量 5.14 万吨。自2023年来，其Ni9系三元超高镍材料通过多家电池客户测试，进入到海外车厂体系认证，已实现百吨级交付。
2023-2024年期间，厦钨新能先后与法国Orano公司合作，布局了年产4万吨三元正极材料项目及年产4万吨正极材料前驱体项目，相关产能将在今年开始释放。
整体来看，容百科技、巴莫科技超高镍三元正极放量较快，大多企业处于试产及百吨级出货测试阶段，未来超高镍市场的竞争格局还将持续变化。
可以确定的是，超高镍三元材料与全固态电池、大圆柱电池等契合度愈发明显，随着以上技术的加快应用，或将有助于三元材料在锂电下半场竞赛中与磷酸铁锂来一场新的“较量”。
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