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《廣東電池》2021年3月刊

中國鋰電池產(chǎn)業(yè)現狀及發(fā)展趨勢

時(shí)間:2021-04-12    來(lái)源:未知    作者:admin

鋰離子電池是現代高性能電池的代表,廣泛應用于新能源汽車(chē)、3C數碼產(chǎn)品、電動(dòng)工具、二輪電動(dòng)車(chē)、儲能等領(lǐng)域,在未來(lái),將是各式新能源的重要載體。
鋰離子電池的商用雖然僅僅三十余年,但由于其輕便、能量密度高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、循環(huán)壽命長(cháng)、貯存壽命長(cháng)等特性,迅速席卷全球,在各式領(lǐng)域得到廣泛應用。據工信部統計,2020年,我國鋰離子電池產(chǎn)量188.5億只,同比增長(cháng)14.4%。
2021年2月,研究機構EVTank聯(lián)合中國電池產(chǎn)業(yè)研究院共同發(fā)布了《中國鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)(2021年)》,白皮書(shū)數據顯示,2020年,全球鋰離子電池出貨量達到294.5GWh,其中,中國市場(chǎng)為158.5GWh,占據全球鋰電池出貨量的一半以上。
從鋰電池的用途來(lái)看,其主要分為三大系列,動(dòng)力電池、消費類(lèi)電池以及儲能電池。
一、動(dòng)力電池
動(dòng)力電池是鋰電池最主要的應用場(chǎng)景,其主要應用于新能源汽車(chē)上。
2020年,我國新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達到136.7萬(wàn)輛,同比增長(cháng)11%;我國動(dòng)力電池裝機量為63.6Gwh,同比增長(cháng)2.3%。
此外,據相關(guān)機構統計,2020年我國動(dòng)力電電池出貨量約為82.7Gwh,同比增長(cháng)20%左右。
(一)、2020年中國新能源汽車(chē)市場(chǎng)情況
自2009年開(kāi)始,中國開(kāi)啟了長(cháng)達10年的新能源汽車(chē)補貼政策,在政策的刺激下,新能源汽車(chē)市場(chǎng)迅速壯大,涌現了一大批新能源車(chē)企,如比亞迪在2019年前連續多年蟬聯(lián)全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量榜首。
但伴隨著(zhù)補貼退坡,中國新能源汽車(chē)銷(xiāo)量增速放緩,且逐漸轉變?yōu)槭袌?chǎng)驅動(dòng)型。
中國:進(jìn)入完全市場(chǎng)化轉型階段,結構優(yōu)化助力長(cháng)久發(fā)展
①.新能源汽車(chē)已由政策導入和補貼刺激轉向市場(chǎng)驅動(dòng)。
 
早期政府以G 端和B 端作為試點(diǎn)率先使用新能源汽車(chē),隨后政府以補貼形式鼓勵車(chē)企向電動(dòng)化方向布局,推動(dòng)新能源汽車(chē)向C端持續滲透,市場(chǎng)形成并穩定擴容。自 2019年開(kāi)始,補貼政策進(jìn)入退坡期,《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2021-2035 年)》 與新版雙積分政策的相繼出臺,進(jìn)一步表明了我國提高標準規范市場(chǎng)堅定發(fā)展新能源汽車(chē)的決心,標志著(zhù)新能源汽車(chē)市場(chǎng)正從補貼激勵向產(chǎn)品驅動(dòng)的方向轉變。2022年后,補貼結束,市場(chǎng)進(jìn)入完全市場(chǎng)化競爭的階段,C 端將成為新能源汽車(chē)市場(chǎng)增長(cháng)的主要驅動(dòng)力量。

我國最新新能源汽車(chē)政策落地,引導完全市場(chǎng)化轉型。政策鼓勵汽車(chē)產(chǎn)業(yè)節能降耗,推動(dòng)新能源汽車(chē)加速滲透,提高市場(chǎng)準入標準,逐步淘汰不被市場(chǎng)認可、技術(shù)實(shí)力相對較弱的邊緣性企業(yè),并明確提出完善基礎設施建設,構建新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)的目標。
補貼期新能源汽車(chē)推廣成效顯著(zhù),政策退坡市場(chǎng)反應明顯。早年在政策的支持下,國內新能源汽車(chē)市場(chǎng)爆發(fā)式增長(cháng),2018年新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成127.0萬(wàn)輛和125.6萬(wàn)輛,同比分別增長(cháng) 59.9%和 61.7%。據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )統計,2019年上半年,我國新能源汽車(chē)市場(chǎng)滲透率突破 5%,表明新能源汽車(chē)在多年的補貼政策刺激下已形成市場(chǎng)化基礎。隨即補貼政策開(kāi)始大幅退坡,續駛里程250km以下車(chē)型不再進(jìn)行補貼,最高單車(chē)補貼金額減少 2.5萬(wàn)元,下半年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量下滑明顯,首次出現負增長(cháng)。
疫情穩定后新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量大幅回暖,迎來(lái)市場(chǎng)化增長(cháng)拐點(diǎn),2020年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達136.7萬(wàn)輛。自2020年初起受到新冠疫情影響,新能源汽車(chē)市場(chǎng)延續了此前低迷的狀態(tài),下半年疫情趨于穩定,經(jīng)濟復蘇,汽車(chē)行業(yè)回暖,新能源汽車(chē)銷(xiāo)量 7 月開(kāi)始重新實(shí)現同比正增長(cháng),市場(chǎng)化驅動(dòng)力量顯現。2020年,新能源汽車(chē)生產(chǎn)完成136.6萬(wàn)輛,同比增長(cháng)10%,銷(xiāo)售完成136.7萬(wàn)輛,同比增長(cháng)11%。其中12月新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成23.5萬(wàn)輛和24.8萬(wàn)輛,同比分別增長(cháng)57.4%和51.7%。
爆款車(chē)型頻現。2020年特斯拉Model 3累計售出137459輛成為全年銷(xiāo)量冠軍。五菱宏光MINI EV憑借超高的性?xún)r(jià)比,自8月開(kāi)始交付以來(lái)連續四個(gè)月蟬聯(lián)月度銷(xiāo)量第一,全年銷(xiāo)量為112758 輛,位居第二。歐拉黑貓、廣汽埃安Aion S、比亞迪全新秦 EV 分列第三至第五,全年銷(xiāo)量分別為46774輛、45626輛、41219輛。備受關(guān)注的造車(chē)新勢力也交出了優(yōu)秀的成績(jì)單,理想ONE和蔚來(lái)ES6分別售出32624輛和27945輛,位列第七和第九。

五菱宏光mini(磷酸鐵鋰電池)
預計2021年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量有望達到190萬(wàn)輛,未來(lái)五年的年均復合增長(cháng)率達到36%。在延長(cháng)的補貼政策以及市場(chǎng)驅動(dòng)的力量下,2021年將迎來(lái)市場(chǎng)化增長(cháng)拐點(diǎn),產(chǎn)銷(xiāo)重回高增長(cháng)模式。隨著(zhù)動(dòng)力電池價(jià)格進(jìn)一步下探,新能源汽車(chē)與燃油車(chē)的購置平價(jià)時(shí)代有望提前到來(lái),C端將持續發(fā)力,可以期待新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)更加樂(lè )觀(guān)的增長(cháng)。
②.A級及以上車(chē)型占比顯著(zhù)提升,市場(chǎng)結構優(yōu)化助力新能源汽車(chē)持續滲透。
在補貼時(shí)期,相同帶電量的情況下?lián)碛懈呃m航里程的新能源小型車(chē)、微型車(chē)更具價(jià)格優(yōu)勢,成為拉動(dòng)市場(chǎng)增長(cháng)的主要力量,產(chǎn)銷(xiāo)均占據了主要份額。自2019年補貼政策逐步退坡后,新能源汽車(chē)銷(xiāo)量不復此前高速增長(cháng)勢頭轉而小幅下滑,但A級及以上車(chē)型的占比大幅增加,且車(chē)型集中度進(jìn)一步下降,產(chǎn)品豐富度提升,逐漸滿(mǎn)足多樣化的市場(chǎng)需求。
(二)、電池市場(chǎng)向頭部集中,全球化布局成趨勢
1、動(dòng)力電池裝機量迅速回暖,下半年同比增速由負轉正
2020上半年受疫情影響,動(dòng)力電池裝機量連續六個(gè)月同比下滑,下半年伴隨新能源汽車(chē)市場(chǎng)反彈,動(dòng)力電池裝車(chē)量迅速回暖,自 7月開(kāi)始同比增速由負轉正。2020年我國動(dòng)力電池裝車(chē)量累計 63.6GWh,同比上升 2.3%。其中, 三元電池裝車(chē)量累計38.9GWh,占總裝車(chē)量61.1%,同比下降4.1%;磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量累計 24.4GWh,占總裝車(chē)量 38.3%,同比增長(cháng) 20.6%。預計2021年我國動(dòng)力電池裝車(chē)量超 90GWh,同比增長(cháng)約40%。
2020年12月我國動(dòng)力電池裝車(chē)量13.0GWh,同比上升33.4%,環(huán)比上升22.0%,其中,三元電池裝車(chē)量6.0GWh,同比上升 24.9%,環(huán)比上升2.2%;磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量6.9GWh,同比上升 45.5%,環(huán)比上升46.0%。另外,12月我國動(dòng)力電池產(chǎn)量共計 15.1GWh,其中三元電池和磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量分別為8.5GWh和 6.5GWh,供需延續緊平衡。
2 、五年內鋰電需求量保持快速增長(cháng)
國務(wù)院頒布的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2021-2035年)》提到,2025年,新能源汽車(chē)占比不低于20%,也就意味2025年我國新能源汽車(chē)銷(xiāo)量或將超過(guò)500萬(wàn)輛。此外,有機構預計,2025年,新能源汽車(chē)全球銷(xiāo)量達到1600萬(wàn)輛,鋰電池出貨量將進(jìn)入TWh時(shí)代。
隨著(zhù)續航里程和A級及以上車(chē)型占比提升,假定2025年平均單車(chē)帶電量提升至60kWh,動(dòng)力鋰電池需求量將達到960GWh,有效產(chǎn)能按 80%計算,2025年產(chǎn)能需求將超1200GWh。以寧德時(shí)代為例,當前擴產(chǎn)需求急迫,若2025年全球市占率達到30%,產(chǎn)能需達到 360Gwh,約為2020年產(chǎn)能的4倍。
鋰電池延續快速降價(jià)趨勢。
電動(dòng)汽車(chē)電池組平均成本由2010年時(shí)超1000美元/kWh急劇縮減至2019年時(shí)156美元/kWh。根據 2020年8月的第十二屆中國汽車(chē)藍皮書(shū)論壇上相關(guān)公司領(lǐng)導表態(tài),到2025年,電池售價(jià)將降至目前一半以下,屆時(shí)三元鋰電池售價(jià)約為500元/kWh,磷酸鐵鋰電池售價(jià)約為400元/kWh。
據2020年歐洲電池大會(huì )上馬斯克的發(fā)言,特斯拉的目標是降低電池組成本至50-55美元/kWh,約合人民幣350元/kWh,該價(jià)格或成為未來(lái)行業(yè)標準。鋰電池降價(jià)趨勢明顯,單車(chē)帶電量按 70kWh計,則電池成本可降低超3.5萬(wàn)元,新能源汽車(chē)平價(jià)替代傳統燃油車(chē)的時(shí)代即將到來(lái)。
龍頭企業(yè)采取以?xún)?yōu)勢市場(chǎng)為根本向全球擴張的戰略,積極擴產(chǎn),確保行業(yè)地位。
我國電池廠(chǎng)商以寧德時(shí)代為代表依靠中國市場(chǎng)迅速崛起,覆蓋國內超80%下游客戶(hù)需求,正積極擴產(chǎn)進(jìn)入歐洲市場(chǎng)爭奪份額。而日韓電池廠(chǎng)商也依托早期完成的對海外市場(chǎng)的占領(lǐng),儲備了足夠的資本,穩固歐洲市場(chǎng)的同時(shí),在國內政策解限后逐步打開(kāi)了中國市場(chǎng)。
③.未來(lái)五年頭部電池廠(chǎng)商進(jìn)入擴產(chǎn)高峰期。
2020年12月29日,寧德時(shí)代發(fā)布公告擬新增390億元投資,相較此前披露的750億元增加了50%以上,對應產(chǎn)能約120GWh,當前產(chǎn)能接近90GWh,2025年產(chǎn)能將達到400GWh以上,含合資產(chǎn)能在內的長(cháng)期產(chǎn)能合計超過(guò)500GWh。
比亞迪也在重慶、長(cháng)沙、貴陽(yáng)、安徽等地進(jìn)一步擴充產(chǎn)能。按照比亞迪的規劃,弗迪電池到2020年底的產(chǎn)能將達到65GWh,2021 年和2022年總產(chǎn)能分別達到75GWh和100GWh。
此外,中航鋰電、億緯鋰能、欣旺達等企業(yè)也同樣擁有較大的擴產(chǎn)計劃。
3 、寡頭格局顯現,優(yōu)質(zhì)企業(yè)競爭力進(jìn)一步增強
國內動(dòng)力電池市場(chǎng)呈現明顯向頭部集中趨勢。2018年我國動(dòng)力電池裝車(chē)量CR10為82%,2019年CR10為88%;2020年CR3 71.4%,CR582.2%,CR10 91.8%,集中度進(jìn)一步提升。寧德時(shí)代以50.0%的占比穩居第一,比亞迪占比14.9%和LG化學(xué)占比6.5%分列第二和第三。占據我國市場(chǎng)份額前十的企業(yè)分別是:寧德時(shí)代、比亞迪、LG化學(xué)、中航鋰電、國軒高科、松下、億緯鋰能、瑞浦能源、力神電池、孚能科技。

寧德時(shí)代穩穩占據近半中國市場(chǎng),和國內主流車(chē)企建立了良好的合作關(guān)系,正逐步搶占國際市場(chǎng),龍頭企業(yè)綁定優(yōu)質(zhì)客戶(hù)實(shí)現強者恒強。LG化學(xué)今年收到國產(chǎn)特斯拉的訂單強勢進(jìn)入中國市場(chǎng)。
國內部分有潛力的電池廠(chǎng)商憑借獨特的技術(shù)優(yōu)勢吸引了大筆訂單和車(chē)企入股,國軒高科和孚能科技分別收獲了大眾和戴姆勒的投資,預計兩年內逐步放量,有望迎來(lái)市場(chǎng)和技術(shù)的提升從而躋身動(dòng)力電池市場(chǎng)份額前五。
頻繁報導的電動(dòng)車(chē)起火事故引發(fā)了人們對新能源汽車(chē)安全性的擔憂(yōu),相關(guān)政策法規出臺規范動(dòng)力電池安全性,低端產(chǎn)能被清退,加速行業(yè)向頭部集中。2021年1月1日起,《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》正式實(shí)施,要求電池單體發(fā)生熱失控后,電池系統在5分鐘內不起火不爆炸。未來(lái)主流的高鎳三元電池難以達到該標準,需進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng )新,進(jìn)行材料改性和添加必要的 配套材料,以彌補高鎳三元正極材料本身帶來(lái)的安全隱患。這對電池廠(chǎng)商提出了更高的要求,擁有完善的安全監管體系和安全制造技術(shù)壁壘的優(yōu)質(zhì)企業(yè)更具競爭力,小廠(chǎng)商逐漸淘汰出局。2020 年實(shí)際在產(chǎn)動(dòng)力電池企業(yè)數量已不足50家,未來(lái)頭部集中趨勢將會(huì )更加明顯。
、電池技術(shù)創(chuàng )新
隨著(zhù)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展,2020年電池技術(shù)也在不斷創(chuàng )新。一方面通過(guò)物理層面的創(chuàng )新進(jìn)行結構優(yōu)化,達到兼顧提高電池包體積比能量密度與降低成本的目的,另一方面則在化學(xué)層面對電池材料進(jìn)行探索,達到兼顧提高單體電池性能與降低成本的目的。
物理層面上,寧德時(shí)代推出CTP,未來(lái)將推出CTC;而比亞迪則推出刀片電池,引爆了2020年的動(dòng)力電池市場(chǎng);國軒高科也推出了JTM技術(shù)。
化學(xué)層面上,電芯材料向多元化方向發(fā)展,在平衡安全性、性能、成本的不斷探索中,高鎳三元電池、無(wú)鈷電池、NCMA四元電池、硅碳負極電池、固態(tài)電池等新材料體系不斷涌現。
1、動(dòng)力電池結構創(chuàng )新,系統能量密度再攀高峰
中國廠(chǎng)商引領(lǐng)結構創(chuàng )新,實(shí)現體積比能量密度增長(cháng),零件數量減少,成本降低,增強企業(yè)競爭力。
寧德時(shí)代CTP與CTC技術(shù):寧德時(shí)代2019年首先推出了 CTP(Cell To Pack)高集成動(dòng)力電池開(kāi)發(fā)平臺,即直接將電芯集成到電池包內,省去了模組組裝的環(huán)節。較傳統電池包,CTP 電池包體積利用率提高了15%-20%,零部件數量減少40%,生產(chǎn)效率提升了50%,能量密度提升了10%-15%,可達 200Wh/kg以上,動(dòng)力電池的制造成本大幅降低。另外,CTP 電池包因為沒(méi)有標準模組限制,可以廣泛應用在不同車(chē)型上, 且散熱性能更加優(yōu)異。目前寧德時(shí)代CTP三元電池包已配套戴姆勒,蔚來(lái)等乘用車(chē)企,而CTP鐵鋰電池則將進(jìn)入歐洲商用車(chē)市場(chǎng)。
在2020年8月12日中國汽車(chē)藍皮書(shū)論壇上,寧德時(shí)代董事長(cháng)曾毓群公布了一項在研新技術(shù) CTC(Cell to Chassis)技術(shù),此項技術(shù)可以看作CTP技術(shù)的延伸,進(jìn)一步拋棄了電池系統笨重的外殼,直接將電池整合到底盤(pán)框架中。CTC的目標不僅限于電池重新排布,還將納入包含電驅、電控的三電系統,通過(guò)智能化動(dòng)力域控制器,優(yōu)化動(dòng)力分配、降低能耗。CTC技術(shù)將使新能源汽車(chē)成本可以直接和燃油車(chē)競爭,乘坐空間更大,底盤(pán)通過(guò)性變好,續航里程可達800公里以上,寧德時(shí)代目標在2030年前完成此技術(shù)開(kāi)發(fā)。
比亞迪刀片電池:刀片電池是比亞迪開(kāi)發(fā)的新一代可直接由電芯組成電池包的無(wú)模組磷酸鐵鋰電池。刀片電池形狀獨特,電芯扁長(cháng)化設計,單體電池長(cháng)度大于等于600mm小于等于2500mm,便于陣列排布。

刀片電池的獨特優(yōu)勢體現在電池安全性和電池包空間利用率兩方面。刀片電池在采用了疊片結構的基礎上,在高風(fēng)險安全位點(diǎn)全面使用了耐高溫和擁有絕緣性能的高溫陶瓷涂層。在動(dòng)力電池領(lǐng)域最為嚴苛的安全測試針刺實(shí)驗中,電芯發(fā)生內部短路時(shí),刀片電池最高溫度也僅有60攝氏度左右。同時(shí),刀片電池采用更穩定的磷酸鐵鋰作為正極材料,使得自燃幾率大幅降低,超級安全成為其主打特色之一。
另一方面,改變電池形狀與排布方式可使體積比能量密度增加 50%。雖然刀片電池的單體能量密度幾乎沒(méi)有變化,但系統能量密度上升至160Wh/kg,與三元鋰電池的差距進(jìn)一步縮小。比亞迪“漢”是第一款搭載刀片電池的車(chē)型,作為比亞迪2020年的首推車(chē)型,自7月上市以來(lái)銷(xiāo)量火爆。
國軒高科JTM 技術(shù):為對抗刀片電池,老牌磷酸鐵鋰廠(chǎng)商國軒高科推出了JTM(Jelly Roll to Module)技術(shù),即直接將卷芯放在模組里面,一次完成制作。通過(guò)卷繞工藝制作出電芯,再通 過(guò)導電組件相連,串聯(lián)放置于鋁殼中組成一個(gè)大電池,大電池帶有單獨的極耳,可以直接用于成組。該工藝制造過(guò)程非常簡(jiǎn)單,電池單體之間幾乎沒(méi)有了多余連接件,可以降低成本,同時(shí)可以提高電池的體積比能量密度,達到與刀片電池相近的效果。

國軒高科的電池靈活性更高,可以通過(guò)改變串聯(lián)電芯的數量控制大小,易形成標準化,對產(chǎn)線(xiàn)改造相當友好,適用于大眾 MEB 平臺和適度柔性大模組概念,同時(shí)具有相對獨立的熱管理能力,能夠將熱失控控制在較小范圍區域內。國軒高科還發(fā)布了單體能量密度210Wh/Kg的磷酸鐵鋰電池,并將2021年的目標定為 230Wh/kg,代表了行業(yè)領(lǐng)先水平。該技術(shù)的創(chuàng )新有望幫助國軒高科借力磷酸鐵鋰電池回暖的趨勢收獲更多訂單。
2、材料體系創(chuàng )新
高鎳三元電池:寧德時(shí)代方形NCM811電芯能量密度已實(shí)現 260Wh/kg,達到世界一流水平,已配套包括廣汽、寶馬、蔚來(lái)等在內的主要客戶(hù)群。LG化學(xué)南京工廠(chǎng)生產(chǎn)的圓柱體系NCM811電池已供貨特斯拉Model3。
無(wú)鈷電池:2021年2月,蜂巢能源宣布,無(wú)鈷電池所需的核心材料——無(wú)鈷正極材料開(kāi)始在常州材料工廠(chǎng)正式批量下線(xiàn)。這也是世界上首批 10 噸級量產(chǎn)的無(wú)鈷正極材料。此外,蜂巢能源官方宣布,第一批無(wú)鈷電池將在 2021 年 6 月份量產(chǎn)。
NCMA四元電池:NCMA四元材料在高鎳三元的基礎上增加鋁元素,同時(shí)改變石墨負極的常規做法,增加硅碳層,使得負極嵌入和脫出離子的能力以及在高倍率充放電時(shí)枝晶產(chǎn)生的概率大大降低。LG 化學(xué)將研發(fā) NCMA 四元材料,通過(guò)添加鋁元素使高鎳電池具有較高能量密度的同時(shí)保持較好的穩定性,其中鎳含量超過(guò) 90%,鈷含量低于5%。
固態(tài)電池:固態(tài)電池指采用固態(tài)電解質(zhì),將大大提升電池的安全性能和能量密度。1月9日,蔚來(lái)汽車(chē)2020 NIO Day在成都舉行。蔚來(lái)創(chuàng )始人、董事長(cháng)、CEO李斌宣布正式推出150kWh電池包,使用固態(tài)電池,續航里程將突破1000公里。
二、消費類(lèi)電池
消費類(lèi)電池是鋰電池的重要應用場(chǎng)景。1990年,索尼推出第一款商品化鋰電池,即是為錄像機等消費類(lèi)產(chǎn)品所研制。由于其高能量密度、輕便等特性,迅速在消費類(lèi)領(lǐng)域走紅。
2020年,中國消費類(lèi)鋰電池出貨量約為59.8GWH,同比增長(cháng)28.6%,高于新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰電池的增速。
消費類(lèi)電池又細分為3C數碼電池、二輪電動(dòng)車(chē)電池、電動(dòng)工具電池,2020年出貨量分別為44.5Gwh、9.8Gwh、5.5Gwh。
3C數碼領(lǐng)域,受大環(huán)境影響,手機、筆記本等產(chǎn)品出貨量平緩,增長(cháng)有限。但TWS藍牙耳機強勢崛起,據相關(guān)機構統計,2020年全球TWS耳機出貨量達4.6億對,同比增長(cháng)43.75%,由此可推算出TWS耳機電池至少出貨13.8億顆。
從TWS耳機電池來(lái)看,除了德國瓦爾塔外,TWS藍牙耳機電池的主流供應商基本是中國電池企業(yè)。

預計2021年,TWS藍牙耳機的出貨量還將進(jìn)一步提升,中國鋰電池企業(yè)紫建電子、億緯鋰能、鵬輝能源等企業(yè)將進(jìn)一步收益。
無(wú)人機、電子煙等領(lǐng)域也有一定量的增長(cháng)。
二輪電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域,根據工信部數據,2020年全國電動(dòng)自行車(chē)完成產(chǎn)量2966.1萬(wàn)輛,同比增長(cháng)29.7%;其中鋰電池電動(dòng)車(chē)滲透率在25%左右,即750萬(wàn)輛。

據統計,實(shí)際2020年電動(dòng)二輪車(chē)鋰電池的出貨量約為9.8Gwh,同比增長(cháng)75%左右。
2020年鋰電電動(dòng)車(chē)增長(cháng)的原因包括:
1. 受電動(dòng)二輪車(chē)新國標影響,尤其是其整車(chē)重量的限制,引發(fā)鋰電換購潮。
2. 共享經(jīng)濟的火熱,共享電單車(chē)的大量投放市場(chǎng),據統計2020年我國共享電單車(chē)投放量達800余萬(wàn)臺。
3. 電動(dòng)自行車(chē)出口量大增。
電動(dòng)工具領(lǐng)域,2020年我國電動(dòng)工具電池出貨量約為5.5GWH,同比增長(cháng)約62%。電動(dòng)工具電池增長(cháng)的主要原因在于,隨著(zhù)5G、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,電動(dòng)工具市場(chǎng)進(jìn)行了較快的增長(cháng);同時(shí),國際電動(dòng)工具巨頭也在快速換裝中國鋰電池電芯。

三、儲能電池
2020年中國儲能鋰電池出貨量約16GWh,其中電力儲能6.8GWh,占比42.5%,通信儲能7.2GWh,占比45%,其他包括城市軌道交通、工業(yè)等領(lǐng)域用儲能鋰電池。
電化學(xué)儲能是當前應用最廣、最具潛力的電力儲能技術(shù)。主要集中于發(fā)電側和用戶(hù)側。
從發(fā)電側來(lái)看,由于風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電等新能源具有隨機性、間歇性、波動(dòng)性等特點(diǎn),大容量的發(fā)電裝置直接并網(wǎng)會(huì )對電網(wǎng)調度運行于控制帶來(lái)較大影響,甚至直接引發(fā)一些安全穩定事故。運用儲能電池可以平抑新能源發(fā)電出力波動(dòng),同時(shí)可以保障新能源發(fā)電的高效輸出,改善并網(wǎng)電能質(zhì)量。

從用戶(hù)側來(lái)看,可在夜間電價(jià)較低時(shí)進(jìn)行儲能備用,在電價(jià)較高時(shí)抽調使用,可節約一定的用電成本;其次,也可以預防停電對生產(chǎn)生活造成的影響。
未來(lái),隨著(zhù)全球對化石能源的放棄和對系能源的渴望,儲能電池將迎來(lái)更大的發(fā)展。1月18日,青海省工信廳即發(fā)布通知,通知提到,將實(shí)行“新能源+儲能”一體化開(kāi)發(fā)模式,新建新能源配置儲能容量原則上不低于10%,時(shí)長(cháng)2小時(shí)以上。新建、新投運水電站也需同步配置新能源和儲能系統,使新增水電與新能源、儲能容量配比達到1∶2∶0.2。
同時(shí)對"新能源+儲能”、"水電+新能源 + 儲能”項目中自發(fā)自?xún)υO施所發(fā)售的省內電網(wǎng)電量,給予每千瓦時(shí)0.10元運營(yíng)補貼,經(jīng)青海省工業(yè)和信息化廳認定使用本省產(chǎn)儲能電池60%以上的項目,再增加每千瓦時(shí)0.05元補貼,補貼對象為2021、2022年投產(chǎn)的電化學(xué)儲能項目。
因此預測,2021年電力儲能市場(chǎng)將迎來(lái)較大的發(fā)展。
通訊基站對儲能電池的需求同樣巨大,2020年,5G產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,基站建設如火如荼,中國鐵塔、中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通等企業(yè)均發(fā)布了采購需求。同時(shí),近幾年,隨著(zhù)通訊鋰電池價(jià)格的快速下降及國內對數據中心的需求提升,帶動(dòng)了UPS鋰電池的初步放量。

未來(lái),隨著(zhù)5G基站的進(jìn)一步建設及原有通訊基站鉛改鋰及UPS儲能的發(fā)展,通訊儲能鋰電池的出貨量將進(jìn)一步提升。
四、鋰電池四大主材市場(chǎng)情況
得益于國內動(dòng)力電池產(chǎn)銷(xiāo)量快速增長(cháng),四大材料的出貨量在2020年均有一定的增長(cháng),其中正極材料、負極材料、隔膜同比增長(cháng)率均在30%左右。
正極材料方面:2019年全國正極材料產(chǎn)量40.4萬(wàn)噸,近四年復合增長(cháng)率35%,2020年中國鋰電池正極材料產(chǎn)量達51萬(wàn)噸,同比大幅增長(cháng)27%。
負極材料方面:2019年全國負極材料產(chǎn)量26.5萬(wàn)噸,近四年復合增長(cháng)率39%,2020年中國鋰電池負極材料產(chǎn)量達36.5萬(wàn)噸,同比大幅增長(cháng)35%。
隔膜方面:2019年全國隔膜產(chǎn)量27.4億平米,近四年復合增長(cháng)率40%,2020年中國鋰電隔膜產(chǎn)量達到37.2億平米,同比增長(cháng)36%。
電解液方面:2019年全國電解液材料產(chǎn)量18.3萬(wàn)噸,同比增長(cháng)30%,2020年中國鋰電池電解液產(chǎn)量達到25萬(wàn)噸,同比增長(cháng)38%。
圖表 9 2018-2020年中國鋰電池四大材料出貨量對比

資料來(lái)源:廣東省電池行業(yè)協(xié)會(huì )
(一)正極材料
正極材料:正極材料市場(chǎng)集中度相對較低,前十大廠(chǎng)商合計產(chǎn)量28.56萬(wàn)噸,占比56%。從材料類(lèi)別來(lái)看,三元材料、磷酸鐵鋰材料、鈷酸鋰材料、錳酸鋰材料分別占比46%、25%、16%、13%。
圖表 14 2020年國內極材料分產(chǎn)品市場(chǎng)份額
 

資料來(lái)源:廣東省電池行業(yè)協(xié)會(huì )
磷酸鐵鋰材料占比由2019年的22%上升至25%,主要原因在于補貼退坡,車(chē)企降本壓力增大,同時(shí)寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新推出CTP、刀片電池、JTM技術(shù),提升電池包能量密度,使得磷酸鐵鋰電池系統能量密度已突破140WH/kg,逼近三元鋰電池的水平,同時(shí)還降低了成本,使得部分車(chē)企改裝磷酸鐵鋰電池。2020年下半年,搭載磷酸鐵鋰的車(chē)型集中上市,如比亞迪漢、鐵鋰版model 3、五菱宏光mini EV、歐拉好貓、奔奔E-STAR等,這部分車(chē)型多數為爆款產(chǎn)品,拉動(dòng)了磷酸鐵鋰的需求。
同時(shí),因安全性能、循環(huán)壽命、 成本方面的突出優(yōu)勢,磷酸鐵鋰電池將長(cháng)期主導新能源商用車(chē)市場(chǎng),以及迎來(lái)增長(cháng)拐點(diǎn)的儲能市場(chǎng)。
另外,2020年小動(dòng)力(含共享電單車(chē)、換電)市場(chǎng)受出口與內需雙向帶動(dòng),出貨量同比增長(cháng)超80%,其中鐵鋰型電池占比約30%;受?chē)饧覂κ袌?chǎng)以及基站側儲能出貨提升帶動(dòng),儲能鋰電池出貨同比增長(cháng)超過(guò)50%,基本都使用鐵鋰電池,以上領(lǐng)域同樣帶動(dòng)磷酸鐵鋰材料占比提升。
2020年,三元材料、磷酸鐵鋰材料、鈷酸鋰材料、錳酸鋰材料TOP5占比分別為43%、83.4%、84%、46%,鈷酸鋰材料的集中度最高、三元材料的集中度最低。
三元材料集中度低,磷酸鐵鋰集中度較高。三元正極材料是影響動(dòng)力電池能量密度、穩定性、循環(huán)性能和成本最關(guān)鍵的電池材料,下游車(chē)企多樣化的需求以及多條技術(shù)路線(xiàn)的突破使得正極材料向多元化方向發(fā)展,造成了相對分散的行業(yè)格局。
磷酸鐵鋰因工藝技術(shù)較為成熟,同質(zhì)化競爭激烈,另一方面液相合成法的突破帶來(lái)了成本上的優(yōu)勢,相關(guān)企業(yè)從中受益明顯,行業(yè)集中度較高。
隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)鏈垂直一體化發(fā)展,上游前驅體廠(chǎng)商和下游動(dòng)力電池廠(chǎng)商嘗試涉足電池材料來(lái)拓展市場(chǎng),正極材料的競爭格局將會(huì )更加復雜。另外,分散的行業(yè)格局使得單一正極材料廠(chǎng)商產(chǎn)能偏低,未來(lái)具備技術(shù)壁壘和充足產(chǎn)能的企業(yè)容百科技和德方納米有望從一眾正極材料廠(chǎng)商中脫穎而出。
(二)負極材料
負極材料呈現“三大四小”的格局,貝特瑞、杉杉、紫宸為三大;四小為凱金、翔豐華、星城、斯諾。
圖表 14 2020年國內負極材料分產(chǎn)品市場(chǎng)份額

資料來(lái)源:廣東省電池行業(yè)協(xié)會(huì )
人造石墨產(chǎn)品占比持續提升,市場(chǎng)占比達到84%。以硅基負極為代表的其他負極材料,受到國內圓柱電池產(chǎn)品主要出貨型號切換,以及方型動(dòng)力電池高鎳體系升級暫緩的影響,未能實(shí)現預期增長(cháng),市場(chǎng)占比有所下滑。天然石墨占比出現下降,主要是因為2020年主流電池企業(yè)采購天然與人造石墨混合材料,一定程度上降低純天然石墨的采購。

此外,2020年負極材料市場(chǎng)TOP3占比相比2019年有所下降,由57%下降至53%。
未來(lái),硅碳負極材料將逐步取代石墨。當前高鎳三元鋰電池的單體能量密度已經(jīng)接近極限,硅碳負極材料將成破局關(guān)鍵。硅基負極材料理論容量比可達4200mAh/g,遠高于當前普遍使用的石墨類(lèi)負極(372mAh/g)。但硅基負極材料存在致命的缺陷,鋰離子嵌入會(huì )導致嚴重的體積膨脹,進(jìn)而破壞電池結構,造成電池容量快速下降。
硅碳復合材料就是在此背景下誕生的產(chǎn)物,硅顆粒作為活性物質(zhì),提供儲鋰容量,碳顆粒既能緩沖充放電過(guò)程中負極的體積變化,又能改善材料的導電性,還能避免硅顆粒在充放電循環(huán)中發(fā)生團聚,使用硅碳復合材料作為負極材料來(lái)提升電池能量密度已成為業(yè)界公認的方向之一。硅碳材料是目前最具商業(yè)化前景的備選負極材料。Model 3使用了摻有10%硅基材料的人造石墨負極電池,其電池能量密度高達300wh/kg,幾乎超過(guò)所有使用石墨作為負極材料的電池。寧德時(shí)代、LG 化學(xué)、松下、國軒高科等動(dòng)力電池企業(yè)都已把硅碳負極納入了高鎳三元技術(shù)路徑的規劃中,二者搭配下有望實(shí)現動(dòng)力電池能量密度的跨越式提升。硅碳負極材料尚處于導入期,未來(lái)隨著(zhù)技術(shù)突破成本降低性能提升,屆時(shí)硅碳負極材料將進(jìn)入快速增長(cháng)期,預計2025年其滲透率超過(guò)20%,到2030年成為主流的負極材料。
(三)隔膜
2020年,我國鋰電池隔膜出貨量達到37.2億平方米,同比增長(cháng)36%。其中濕法隔膜出貨量26億平米,同比增長(cháng)30%,占隔膜總出貨量的70%;干法隔膜出貨量11.2億平米,同比增長(cháng)超過(guò)40%,增速大于濕法,占隔膜市場(chǎng)總量的30%。
圖表 15 2020年國內隔膜分產(chǎn)品市場(chǎng)份額

資料來(lái)源:廣東省電池行業(yè)協(xié)會(huì )
干法隔膜增速提升的主要原因在于新能源汽車(chē)和動(dòng)力電池廠(chǎng)商對電池成本以及安全性能的重視,磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量提升。磷酸鐵鋰電池對隔膜孔隙率要求不高,搭配干法隔膜使得磷酸鐵鋰電池更加符合其成本低、安全性高的定位,今年磷酸鐵鋰電池的回潮帶動(dòng)了干法隔膜的需求增長(cháng)。
同時(shí),干法技術(shù)也獲得突破,潛力被再次挖掘,重獲市場(chǎng)競爭力。隨著(zhù)技術(shù)的突破,干法隔膜有望煥發(fā)新生,2020年8月,惠強新材研發(fā)的具有國際領(lǐng)先水平的6μm超薄三層共擠干法隔膜產(chǎn)品成功下線(xiàn),成功突破了使用干法制造超薄隔膜的難題,使干法隔膜厚度極限再次下探,與濕法隔膜接近,其強度與正常的 9μm薄膜強度相當,同時(shí)具有更高安全性,且能更好地滿(mǎn)足電池高能量密度的需求。干法隔膜潛力被再次挖掘,預計短期內干法隔膜占比將維持在30%左右。
2020年受鋰電能量密度提升、三元動(dòng)力以及鈷酸鋰數碼電池出貨量增長(cháng)帶動(dòng),隔膜向薄層化以及功能化方向發(fā)展加快。2020年細分產(chǎn)品型號主要集中在7/9/12μm領(lǐng)域,其中5μm濕法隔膜正在加快市場(chǎng)導入。
2020年TOP6企業(yè)市場(chǎng)占比為80.3%,TOP3企業(yè)市場(chǎng)占比61.7%。
隔膜行業(yè)龍頭地位穩固。國內隔膜市場(chǎng)已完成了一輪整合,恩捷股份憑借龐大的產(chǎn)能和技術(shù)優(yōu)勢獨占鰲頭。伴隨磷酸鐵鋰電池的回暖,干法隔膜絕對龍頭星源材質(zhì)大幅受益,中材科技緊隨其后,2020年1-10月三者在全國隔膜市場(chǎng)的份額分別為 35.2%,12.8%,11.6%,合計59.6%。隔膜行業(yè)技術(shù)壁壘較高,建設周期較長(cháng),而且折舊費用高,加工工藝落后、生產(chǎn)能力落后的中小企業(yè)難以存活。具備先發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)通常長(cháng)期綁定優(yōu)質(zhì)客戶(hù)資源,因此隔膜行業(yè)集中度較高,頭部企業(yè)地位短期內難以撼動(dòng)。

恩捷股份是國內濕法隔膜絕對龍頭。2020 年前三季度在國內濕法隔膜市場(chǎng)份額占比為47%,是全球產(chǎn)能和出貨量最大的鋰電池隔膜供應商,從客戶(hù)結構上看,基本上囊括了國內外全部龍頭電池企業(yè)。通過(guò)對蘇州捷力和紐米科技的并購,從動(dòng)力電池向消費電池延伸,進(jìn)一步提升了其在濕法隔膜領(lǐng)域的競爭力。另外,公司在數年前就開(kāi)展了濕法隔膜在半固態(tài)電池上應用的相關(guān)技 術(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā),半固態(tài)電池技術(shù)的革新對公司影響有限。
此外,隔膜領(lǐng)域加速整合。2019~2020年鋰電隔膜市場(chǎng)出現三次較大規模的收購事件,恩捷收購蘇州捷力、恩捷股份收購重慶紐米、中材科技收購湖南中鋰。
新一輪整合不在局限于資源領(lǐng)域整合,而主要集中在橫向整合,這使得市場(chǎng)進(jìn)一步呈現出“1+N”的競爭格局,寡頭效應進(jìn)一步增強。收購后的鋰電隔膜市場(chǎng)恩捷股份與中材中鋰市場(chǎng)占比進(jìn)一步提升,資源集中式發(fā)展導致其他濕法其他隔膜生產(chǎn)企業(yè)生存空間進(jìn)一步壓縮,濕法隔膜市場(chǎng)未來(lái)有望進(jìn)一步向頭部企業(yè)集聚。
(四)電解液
2020年中國電解液產(chǎn)量接前五名是廣州天賜、新宙邦、杉杉、江蘇國泰、珠海賽緯,前五大生產(chǎn)商合計占總產(chǎn)量的70%以上。
2020年中國電解液在動(dòng)力電池、出口、數碼電池、小動(dòng)力電池(含低速車(chē)、叉車(chē)、AGV等)、儲能和其它領(lǐng)域的份額分別為35%、17%、17%、7%、7%、17%。
圖表 16 2020中國電解液市場(chǎng)份額

從市場(chǎng)競爭格局角度來(lái)看,2020年TOP6占比為77.6%,TOP3占比61.4%,市場(chǎng)集中度較上年進(jìn)一步提升。市場(chǎng)集中度提升的原因有:
1)頭部企業(yè)具備全球供應能力,受疫情影響較小,在需求帶動(dòng)下出貨量增長(cháng),使得頭部企業(yè)市占率提升;
2)頭部電解液企業(yè)具備客戶(hù)、產(chǎn)能、供應鏈以及資金等優(yōu)勢,與上下游產(chǎn)業(yè)鏈合作緊密,2020年獲得了更多客戶(hù)的訂單;
3)新催生的自由出行、在線(xiàn)教育以及遠程辦公等市場(chǎng),加之5G商化加快帶動(dòng)智能手機換機潮加快,帶動(dòng)數碼以及小動(dòng)力市場(chǎng)電池需求增加,也在一定程度上促進(jìn)電解液企業(yè)集中度的提升(3C數碼電池企業(yè)電解液采購大部分來(lái)自頭部企業(yè))。
未來(lái),隨著(zhù)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,固態(tài)電解質(zhì)將取代液態(tài)電解液。
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