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新能源汽车推动锂离子电池加速成长

2020-12-03   点击量:12

从我国汽车工业协会获悉,十月我国动力锂电池装车量5.9GWh,同比上升44.0%,环比下降10.8%,同比继续保持上升趋势。


其中,三元电池共计装车3.4GWh,同比上升15.7%,环比下降19.1%;磷酸铁锂离子电池共计装车2.4GWh,同比上升127.5%,环比上升3.5%。


锂离子电池的应用场景重要分为三类:消费类(消费电子、电动工具等)、动力类(电动汽车)、储能类(通信基站备用电源、电力电网储能、家庭电力储能等)。消费类中,由于钴酸锂LCO的能量密度最高、成本最高(采用的贵金属钴最多),对电池价格并不敏感的消费电子多数使用钴酸锂LCO。在动力类领域,2009-2016年间,磷酸铁锂LFp凭借着低成本、高安全性,成为乘用车领域(即9座以下)、商用车领域(9座以上,或以载货为重要目的)的主流选择。2016年后,在汽车消费者对续航能力的高要求、政策对高能量密度电池的倾斜的背景下,三元材料凭借着高能量密度在乘用车领域异军突起,但商用车领域依然重要使用磷酸铁锂LFp。储能类中,国外重要采用三元材料,国内重要采用磷酸铁锂,尤其是是梯次利用的磷酸铁锂。随着国产磷酸铁锂LFp电池技术成熟、成本下降、安全性被验证,国产磷酸铁锂LFp逐渐渗透到全球储能市场。


当前动力锂电池行业内量产的三元软包动力锂电池平均电芯能量密度已达240-250Wh/kg,但同材料体系的三元方形动力锂电池能量密度为210-230Wh/kg。


三元软包动力锂电池单体电芯能量密度比三元方形动力锂电池平均高10%-15%。循环寿命方面,软包电池循环寿命更长,100次循环衰减比方形电池少4%-7%。电芯层面,三元软包动力锂电池电芯的尺寸以及形状设计灵活,公司可以依据自身产品设计、客户需求进行定制。在模组和电池包层面,三元软包动力锂电池的空间布局更为灵活,可以呈矩形或T字形布局,能够满足更多车型对动力锂电池的空间要求。


2018-2019年,国内三元电池形成了双寡头格局,市占率分别达到39.7%、52.5%。2020年上半年由于特斯拉Model3在国内市场的销量异军突起,LG化学市占率跻身第二。


2020年十月份,数码以及小动力市场需求稳健,由于下游龙头电池公司开工率较高,需求稳步提升使十月三元材料产量继续新增。增量明显的公司分别为:容百科技、长远锂科以及当升科技等。2020年十一月我国三元正极材料预估产量2.43万吨,环比新增6.58%。后期,随着公司年前集中抢装等原因,需求进一步稳步提升,预计十一月份三元材料产量或继续保持上升。


而磷酸铁锂离子电池行业经历沃特玛事件后,集中度大幅提高,形成了以宁德时代、国轩高科、比亚迪为代表的第一梯队。


据高工锂电数据,2019-2020年上半年公司市占率达到55.8%、62.3%,集中度仍在提升,而其余公司的份额则大多在5%以下,行业出清初具成效。


锂离子电池是现代高性能电池的代表,由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个重要部分组成。性能要求高能量密度、长寿命、可靠安全。


国内电动化供应链完善,格局已经清晰。2019年我国公司在动力锂电池/正极/负极/隔膜/电解液行业的CR4分别达到了77%/28%/75%/61%/67%,各子领域龙头已经明确。


数据来源:GGII正极材料根据真锂研究数据显示,2019年行业排名前三的公司中,厦钨新能源正极材料出货量重要由钴酸锂和三元材料构成,钴酸锂占比超过50%。德方纳米正极材料出货均为磷酸铁锂,容百科技正极材料出货均为三元材料。而其他电池材料虽然在产品具体型号有所不同,例如隔膜的厚度、涂覆的材料、电解液的添加剂、石墨的性能指标等,但在大的类别方面相对单一,下游的需求也相对稳定。


负极材料负极是锂离子电池的重要组成部分,它是由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。负极材料可分类碳材料和非碳材料两大类,前者包括人造石墨、天然石墨等石墨类碳材料以及软碳、硬碳等无定型碳材料;后者包括锡基、硅基、钛基等合金材料。2019年全球负极材料出货量前四家公司均为我国公司,以贝特瑞、杉杉股份和璞泰来为代表的龙头负极公司对外出口持续新增。据GGII数据,2019年国内锂离子电池负极材料产量26.5万吨,贝特瑞、杉杉股份和江西紫宸合计产量15.5万吨,占据58.5%的市场份额。总体来看,负极材料行业呈现寡头垄断的态势。


隔膜隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件,在动力锂电池中成本占比约为10%-20%。隔膜在锂离子电池中重要起到隔绝正负极防止短路并供应微通道支持锂离子迁移的用途,对电池安全性、倍率性能和循环性能影响关键。GGII调研数据显示,2019年我国锂电隔膜出货量为27.4亿平米,同比上升35.6%,持续5年保持30%以上上升。动力锂电池需求快速上升,带动我国锂电行业崛起。从市场格局看,隔膜市场集中度高并且还在大幅提升。2019年湿法隔膜CR5占比79%,其中上海恩捷股份占比44%,苏州捷力占比12%,湖南中锂占比11%,星源材质占比8%,沧州明珠占比4%。


电解液国内动力电解液整体格局稳定,CR3占据近60%份额。2019年我国整体电解液CR3份额为55%,动力环节CR3占比59%。前三强中天赐与新宙邦份额整体稳定,江苏国泰有所下降,杉杉股份快速提升,整体形成四强多小的格局。据国际市场研究机构AdroitMarketResearch最新公布的报告预测,2018年至2025年,全球动力锂离子电池市场规模年复合上升率接近14.3%,其中大部分上升规模来自亚太地区。随着新能源车行业的向好发展,锂离子电池有望迎来新一轮加速发展。


钜大特种电池工程研究院

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钜大特种锂离子电池工程研究中心是由东莞钜大电子有限公司兴建,并与中南大学、华南理工大学和东莞理工学院相关科研团队联合运营的特种锂离子电池产业化研发中心,研究中心秉持"以特殊环境、特殊用途和特殊性能的需求为导向,以产学研深度融合为创新驱动"的办院方针,力求满足用户独特的需要,从而为用户创造独特的价值。