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电池知识

从四大趋势来分析动力锂电池发展前景

来源:宝鄂实业    2019-07-14 10:51    点击量:

锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池,是现代高性能电池的代表。

锂离子电池诞生于20世纪70年代,逐步向采用更绿色环保、性能更优的正/负极材料方向研发,到90年代,随着索尼公司研发出首个商用锂离子电池以及电子产品的快速发展,对高功率、高能量密度电池的需求增大,锂离子电池开始成为主流。

现从四大趋势来分析动力锂电池发展前景。
 
  趋势一:产业规模稳步增长,中国优势有望扩大
 
  动力锂电池发展前景分析,2017年,锂离子电池主要应用市场增速放缓,全年全球锂离子电池产业规模超过3000亿人民币,增速较2016年下滑4个百分点。在新能源汽车推广政策继续推动下,2017年中国电动汽车产量达到65万辆,在全球电动汽车市场占比将进一步提升。
 
  趋势二:动力电池引领增长,市场占比将超60%
 
  2017年,由于国产手机品牌已经基本占据了国内市场,国际市场开拓难度加大,动力锂电池发展前景预计增速将降至10%左右,笔记本电脑、平板电脑产量降幅将继续收窄,但仍然保持下滑态势,可穿戴设备、无人机等其他消费类产品有望呈现快速增长势头,但整体规模偏小,总体来看,2017年消费型锂离子电池市场需求将保持3%左右的低速增长。
 
  在国家财政补贴的强力推动下,2017年我国新能源汽车市场有望扩大至65万辆,同比增长25%,锂离子电池电动自行车的市场有望到达500万辆,加上动力工具等领域,2017年动力型锂离子电池市场规模有望达到30GWh,同比增长30%左右。综合来看,2017年我国动力电池将引领我国锂离子电池市场增长,其占比有望突破60%,动力电池对拉动我国锂离子电池产业增长的贡献率将超过90%。
 
  趋势三:补贴力度快速下降,新能源汽车增速走低
 
  2016年年末,财政部、科技部、工业和信息化部、国家发改委联合发布了《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》(以下简称《通知》)。动力锂电池发展前景分析,根据《通知》要求,新能源乘用车补贴变化不大,仅按照补贴既定退坡机制下降20%,新能源客车补贴退坡幅度较大,达到40%以上。电池补贴的大幅度退坡远远高于之前的市场预计,且提出了更高的技术要求。
 
  趋势四:新技术加速应用,颠覆性产品可期
 
  动力锂电池发展前景分析,随着锂离子电池在各领域的应用日趋广泛,尤其是在电动汽车、新能源、军事等领域逐步推广,各国以及各大企业纷纷加大研发支持力度。与此同时,石墨烯、纳米材料等先进材料制备技术不断完善,与锂离子电池研发加速融合,锂离子电池产业创新速度加快,各种产品相继问世并投放市场,噱头十足。未来,随着各类新技术持续进步,包括硅碳复合材料、固态电解质等在内的新型材料有望在锂离子电池上面广泛应用,在可穿戴设备、特殊环境等特定应用领域将有可能出现新的颠覆性锂离子电池产品。
 
  动力锂电池发展前景分析,锂电设备企业决定了下游行业能否节能降耗以及提升产品品质,即很大程度影响着下游锂电企业的成本端,因此,随着锂电池行业对产量、性能要求的提升,将带动锂电设备行业的增长。未来锂电设备行业将受动力锂电池行业增长拉动,整线生产成本降低、国产设备占有率提高,未来三到五年设备需求规模将大幅提升。

锂电池的上游原材料主要包括镍钴锰、锂矿和石墨矿,由此构成正负极材料、电解液、电极基材、隔膜等;中游则是将正负极材料、电解液、电极基材、隔膜组装成电芯后进行制造和封装;下游是锂电池的应用领域。

 

上游材料短缺形成了比较严重的制约,钴资源的短缺直接制约我国高比能量动力电池的发展。另外,地壳中锂元素的比例约为0.0065%,其丰度在各种元素中居第27位。海水中锂的总储量达2600亿吨,但浓度太小,提炼困难。世界盐湖锂资源主要分布在智利、阿根廷、中国及美国。花岗伟晶岩锂矿床主要分布在澳大利亚、加拿大、芬兰、中国、津巴布韦、南非和刚果。印度和法国也发现伟晶岩锂矿床,但是不具有商业开发价值,目前世界上只有少数国家拥有可经济开发利用的锂资源,资源的缺乏将制约行业的规模化发展。

锂电池具有的优点使其成为了人类21世纪重点发展的理想二次能源。在过去5年来,锂电池在下游消费品领域发展迅速,其中,笔记本和手机是锂电池的两大应用领域。从长远来看,随着国家对新能源产业的扶持,电动车逐渐成为锂电池的第一大需求产业。

从近三年我国的新能源汽车销量情况来看,处于逐年增长的趋势。我国新能源汽车产业经过了10多年的发展,消费者对电动车的认可度不断提高。根据国家统计局数据显示,2018年国内新能源汽车销量为125.6万辆,同比增长61.7%。其中,2018年纯电动车的销量将近98万辆。新能源汽车销量逐年增长,对于锂电池的需求量也在不断扩张。在国家政策的驱动下,新能源汽车有着广阔的发展前景,而作为核心部件的锂电池同样迎来发展的大好良机。未来几年,锂离子电池市场规模增长的最大动力确定无疑将来自电动汽车市场。

 

下游需求的扩张利好,我国锂电池总装机量和出货量都出现增长,根据中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会统计数据显示,2018年我国锂电池总装机量达到44.5GWh,出货量为65GWh。随着新能源乘用车成为拉动动力电池需求的主要引擎及新能源汽车市场化程度提升,动力电池出货量及装机量将形成良性的比例关系。

 

行业洗牌格局激烈,进一步向龙头企业集中

2018年,中国锂电池企业数量为93家,较2017年出现下滑,行业洗牌格局剧烈,产业链公司迎来一场“大浪淘沙”的筛选。

目前我国锂电池行业内95%企业为中小企业,规模小,技术水平低,主要生产中低端锂电池产品。2018年6月开始实行的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》通过补贴措施表明了对新能源汽车电池能量密度的更高要求,低端锂电产能过剩逐步被淘汰。

 

从2018年我国锂电池行业装机量企业结构来看,宁德时代占了41.19%,装机量达到23.43GWh,同比增长123%;排在第二的是比亚迪,占了20.09%,装机量达到11.43GWh,同比增长102.43%;第三名是国轩高科,占5.4%,装机量为3.07GWh。我国锂电池行业高端产品之间的竞争主要集中在国内仅有的几家企业与国外企业之间,属于垄断竞争格局。随着我国政策对锂电池产品提出更高的要求,市场份额将进一步向头部企业集中。

根据多部委此前印发的《汽车产业中长期发展规划》,我国确定了“力争经过十年持续努力,迈入世界汽车强国行列”的总目标,到2025年新能源汽车占汽车产销20%以上。多个业内权威报告分析称,当前我国新能源汽车产业竞争力有所进步,主要得益于新能源汽车持续的政策支持和产销规模的快速增长,如果照此趋势发展,到2020年200万辆的产销规模的目标很有希望完成。

鉴于此,前瞻产业研究院认为也将带动动力锂电池市场需求的快速增长。

市场前景看好,动力锂电池行业兼并重组加速

一方面是结构性产能过剩,一方面是良好的市场需求前景,在这种情况下,近年来我国动力锂电池行业加快了资本运作步伐,投资兼并事项明显增加。不算上电池材料领域的投资,仅看动力电池的投资,据统计,2016年投资金额超20亿元的10个项目,总投资金额超374亿元。2017年锂电行业发生了大大小小的并购案至少30起。其中2016年以来15亿以上的重大项目就有5起:

 

 

 

受新能源补贴政策影响,技术要求逐步提升

锂电池可按电解质材料、电池外形、外包材料、正/负极材料以及性能用途进行划分,其中目前最主要的是以正极材料作为划分锂电池产品的依据,因为正极材料是电池中锂离子之源,其性能直接关系到电池性能,是锂电能量密度的基础,是锂电池中最关键的功能材料。锂电池按正极材料分类,主要有三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂这四种,对应的负极材料一般都是石墨。

2018年,我国锂电池装机量按正极材料分类,三元锂电池的装机量占比最高,达58.17%,装机量增速同比达107%;其次是磷酸铁锂电池,占比为39%装机量增速同比为23%;而锰酸锂和钛酸锂电池二者合计不超过3%,装机量呈负增长。

 

 

三元锂电池的发展势头之所以如此迅猛,背后靠的是国家对新能源汽车补贴政策的不断调整变更的因素。对比2017年新能源汽车补贴政策,2018年补贴在乘用车方面不仅重新划分了续驶里程区间,还对动力电池的能量密度通过系数变化和调档的方式提出更高的要求,对于百公里电耗量系数也分档进行划分,同时,电池能量密度系数可以与百公里电耗系数叠加。

磷酸铁锂电池曾是中国新能源汽车市场上的主流,虽然其充放寿命长,但电池系统的能量密度只在100Wh/kg左右,而三元锂电池能量密度最高能达到330Wh/kg,随着消费者对电动汽车续航里程的需求不断提高,且具有电池能量密度优势的三元锂电池预计将进一步取代磷酸铁锂电池市场。

 

区域产业聚集地形成,行业未来千亿规模

目前我国长三角、珠三角、京津冀等动力电池产业集聚地,总产能达到全球的50%以上。由于高端锂电池技术壁垒较高,未来以北京、江苏、上海等为代表的技术密集型区域将在现有技术领先的基础上继续保持着高端电池材料的垄断地位,随着新能源汽车对动力电池性能要求的提升,优势将更加明显。

据相关数据显示,2018年我国锂电池行业市场规模(统计的市场规模以pack端为主,少量为模组及电芯)已达到820亿元。随着我国手机、电动车、电动工具、数码相机等行业的快速发展,对锂电池的需求将会不断增长,同时,由于锂电池生产厂家在技术上的革新,人们对锂电池的需求仍会不断增长,锂电池行业发展前景较好,前瞻预计到2024年我国锂电池行业市场规模将超过1500亿元。

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