中國儲能網(wǎng)訊：受新能源汽車行業(yè)的發(fā)展帶動，近年來我國鋰消費保持了高速增長態(tài)勢，相關(guān)產(chǎn)業(yè)處于加速上升的前期，面臨著參與鋰電產(chǎn)業(yè)鏈國際競爭的重大戰(zhàn)略機遇。為此，推動鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的高質(zhì)量發(fā)展，對支撐我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級、保障戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展起到關(guān)鍵作用。
本文將從以下幾部分詳解介紹鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈。
1.鋰電池是什么？
鋰電池的火熱前面已經(jīng)贅述完畢，那么現(xiàn)在我們來了解一下鋰電池到底是什么吧。
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池大致可分為兩類，鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。這是根據(jù)鋰存在的形態(tài)來定義的，鋰金屬電池是用金屬鋰做電極，而鋰離子電池則是以離子形態(tài)存在于電極。
鋰電池在傳統(tǒng)領(lǐng)域主要應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品，在新興領(lǐng)域主要用于動力電池、儲能領(lǐng)域。
2.鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈組成部分
鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料與鋰電設(shè)備，包括鋰、鎳、鈷資源的加工以及正極材料、負極材料、隔膜、電解液、鋁塑膜等材料；
產(chǎn)業(yè)鏈中游為鋰電池制造，將正極、負極、電解液、隔膜加工后形成鋰電芯，鋰電芯進行模組裝配及PACK形成了鋰電池包；
下游是鋰電池應(yīng)用，主要有新能源汽車、儲能、消費電子、電動工具等領(lǐng)域，最后對鋰電池進行回收利用。
圖1：鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈全景圖
在鋰電池制造產(chǎn)業(yè)鏈中，電池包的制造核心部分就是電芯，電芯封裝后再集成線束和PVC膜構(gòu)成電池模組，再加入線束連接器、BMS電路板構(gòu)成動力電池成品。其中，鋰電池電解液是鋰離子電池中是作為帶動鋰離子流動的載體，鋰離子電池的工作原理也就是其充放電的過程，就是鋰離子在正負極之間的穿梭，而電解液正是鋰離子流動的介質(zhì)。而隔膜的主要作用是把電池的正負極分隔開，防止兩極接觸而短路，此外還有使電解質(zhì)離子通過的功能。
圖2：鋰電池工作原理
接下來我們將逐步地梳理一下鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈尤其是上游相關(guān)的一些公司。
2.1上游產(chǎn)業(yè)鏈
鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料資源的開采、加工，主要包括鈷、錳、鎳、鋰、石墨材料、碳材料等。據(jù)了解，鈷酸鋰自從鋰離子電池商業(yè)化以來，一直作為正極材料的主流被應(yīng)用。因其工作電壓較低，進而導(dǎo)致鈷酸鋰主要運用在小電池，如手機、電腦電池等。磷酸鐵鋰具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高、常溫循環(huán)性能優(yōu)異等特點，是最近幾年國內(nèi)普遍選擇磷酸鐵鋰作為鋰離子動力電池的發(fā)展方向。
首先要說的就是原材料生產(chǎn)公司，其中最主要的就是鋰鈷鎳等礦物。
原料礦產(chǎn)相關(guān)企業(yè)
1)鋰資源
鋰礦具有高度壟斷的特征，鋰資源市場的有效供給主要還是集中在三家外國公司和我同的兩家公司天齊鋰業(yè)和贛鋒鋰業(yè)手中，前六家企業(yè)占比高達84%，短期內(nèi)鋰資源有效產(chǎn)能仍然來自這幾家企業(yè)，國內(nèi)是以天齊鋰業(yè)和贛鋒鋰業(yè)為龍頭。
2)鈷資源
3)鎳資源
鎳礦的分布不像鋰和鈷那么集中，全球儲量也比較豐富。鎳在鋰電池中的成本占比不高，國內(nèi)與鎳直接相關(guān)的上市公司不多，相關(guān)的概念公司有盛屯礦業(yè)、興業(yè)礦業(yè)等。
正極材料相關(guān)企業(yè)
正極材料是鋰電池的關(guān)鍵功能材料，也是鋰電池中成本最高的部分，約占40%。所以，鋰電池往往以正極材料來命名。常見的正極材料有三元材料、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰。
當(dāng)前在動力電池領(lǐng)域，三元材料與磷酸鐵鋰是最主要的兩種正極材料技術(shù)路線，前者成本高但續(xù)航時間長，后者續(xù)航略差但成本低且安全性高。正極材料領(lǐng)域我國的競爭對手主要是日韓企業(yè)，它們都是以三元材料為主，磷酸鐵鋰基本上被中國壟斷。
因此，下面主要介紹三元材料以及磷酸鐵鋰相關(guān)的企業(yè)。
1)三元材料
三元材料由不同比例的鎳、鈷、錳（鋁）元素組成，由于鈷是一種資源相對匱乏、供應(yīng)鏈脆弱，且市場價格高昂的金屬，三元材料正在逐步向高鎳化甚至無鈷化發(fā)展。
2)磷酸鐵鋰
負極材料相關(guān)企業(yè)
鋰電池負極材料由活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和添加劑制成糊狀膠合劑后，涂抹在銅箔兩側(cè)，經(jīng)過干燥、滾壓制得。作用是儲存和釋放能量，主要影響鋰電池的循環(huán)性能等指標(biāo)。
負極材料按照所用活性物質(zhì)，可分為碳材和非碳材兩大類：
碳系材料：包括石墨材料（天然石墨、人造石墨以及中間相碳位球）與其它碳系（硬碳、軟碳和石墨烯）兩條路線；
非碳系材料：可細分為鈦基材料、硅基材料、錫基材料、氮化物和金屬鋰等。
1)人造石墨
人造石墨由石油焦、針狀焦、瀝青焦、冶金焦等焦炭材料經(jīng)高溫石墨化處理得到，部分產(chǎn)品也經(jīng)過表面改性，其與天然石墨有許多相似的優(yōu)點。負極材料雖然材料的制作方式品種繁多，但是最終占了大頭的主流仍然是人造石墨。
2）硅基材料
由于當(dāng)前石墨負極材料能量密度已經(jīng)接近理論上限（372mAh/g），提升空間有限，而硅基負極材料理論可以達到4200mAh/g，是市場公認的下一代負極。
一代的負極材料中，硅基負極是熱門候選者。不過與石墨負極相比，硅碳負極除了加工技術(shù)仍不成熟外，較高的成本也是障礙。
當(dāng)前的硅碳負極材料市場價格超過15萬元/噸，是高端人造石墨負極材料的兩倍。
隔膜相關(guān)企業(yè)
鋰電池隔膜是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵內(nèi)層組件，也是最晚實現(xiàn)國產(chǎn)化的環(huán)節(jié)，在動力電池中成本占比約為10%-20%。
市場上通用的隔膜材料為聚烯烴隔膜材料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP），目前市場化的鋰電池隔膜材料主要有PE單層、PE多層、PP單層和PP-PE-PP三層。
根據(jù)工藝上的區(qū)別，鋰電池隔膜主要分為干法隔膜和濕法隔膜兩種。干法隔膜多用于磷酸鐵鋰電池，濕法隔膜多用于三元電池。
電解液相關(guān)企業(yè)
電解液由高純度的有機溶劑、電解質(zhì)、添加劑等原料按一定比例配制構(gòu)成。
其中，電解質(zhì)是電解液中成本占比最高的原料，占約40%，六氟磷酸鋰是當(dāng)前市場應(yīng)用最廣泛的鋰電池電解質(zhì)，由于具有較高的溶解度、較好的抗氧化能力、較強的電化學(xué)穩(wěn)定性、與正負極材料匹配度高等特點，被稱為目前綜合性能最好的鋰電池電解質(zhì)。
2.2中游產(chǎn)業(yè)鏈
鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的中游主要是制造電池，這個過程中使用上游電池材料企業(yè)供應(yīng)的正極材料、負極材料、電解液、隔膜及其他輔料，生產(chǎn)出不同規(guī)格、不同容量的鋰電池。
目前新能源汽車所使用的動力電池正極材料主要分為磷酸鐵鋰（LFP）與三元正極（NCM、NCA）兩大類。
三元以及磷酸鐵鋰電池相關(guān)企業(yè)
近年來三元材料隨著工藝升級與性能提高，市場份額不斷提升。
磷酸鐵鋰:材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性好，其循環(huán)性能和安全性優(yōu)于三元材料；
三元材料能量密度高，但由于充放電過程中材料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易發(fā)生相轉(zhuǎn)變，因此其循環(huán)性能比磷酸鐵鋰差；
三元鋰電池:材料的熱穩(wěn)定性較差，因此三元電池安全隱患高于磷酸鐵鋰，國內(nèi)外關(guān)于電動汽車燃燒、爆炸的事故報道中，三元電池所引發(fā)的安全事故量顯著高于磷酸鐵鋰電池。
2.3下游產(chǎn)業(yè)鏈
下游主要是鋰電池的各種應(yīng)用場景，比如新能源汽車、儲能，電子消費，鋰電池回收等。儲能之前已經(jīng)有詳細講解過，那么這里就著重講一下鋰電池回收方面。
作為全球最大的新能源汽車市場，中國勢必成為最大的動力電池回收市場。據(jù)動力電池應(yīng)用分會預(yù)測，考慮到未來退役電池量指數(shù)級的增長，到2030年，動力電池回收市場規(guī)模將超千億元。在潛力無限的藍海市場面前，電池回收領(lǐng)域參與者越來越多，主導(dǎo)企業(yè)可分為兩類：第三方的資源回收企業(yè)，以及整車、材料、電池等新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)。
3.鋰電產(chǎn)業(yè)鏈各部分上市公司的營收情況
新能源汽車鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈2022年實現(xiàn)營收8730.06億元，同比增長112.95%；產(chǎn)業(yè)鏈2022年營收保持高速增長，增幅幾乎與上年持平。產(chǎn)業(yè)鏈2023Q1實現(xiàn)營收2119.44億元，同比增長36.68%。行業(yè)2023Q1營收較快增長，整體業(yè)績僅實現(xiàn)小幅增長。
以下為產(chǎn)業(yè)鏈上游和中游部分上市公司22年以及23Q1季度的營收情況：
4.鋰電行業(yè)市場現(xiàn)狀以及前景
2022年，我國鋰離子電池行業(yè)堅持供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加快技術(shù)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級發(fā)展，不斷提升先進產(chǎn)品給能力，總體保持快速增長態(tài)勢。具體表現(xiàn)在如下的四方面：
一是產(chǎn)量持續(xù)快速增長，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。根據(jù)行業(yè)規(guī)范公告企業(yè)信息及研究機構(gòu)測算，2022年全國鋰離子電池產(chǎn)量達750GWh，同比增長超過130%，其中儲能型鋰電產(chǎn)量突破100GWh。
二是行業(yè)應(yīng)用加速拓展，助推雙碳進程加快。2022年全國鋰電出口總額3426.5億元，同比增長86.7%。
三是技術(shù)進步加快步伐，先進產(chǎn)品層出不窮。電芯朝著高效系統(tǒng)集成，超大容量發(fā)展，先進電池產(chǎn)品系統(tǒng)能量密度超過250Wh/kg。新一代信息技術(shù)與新型儲能產(chǎn)品結(jié)合，智能液冷技術(shù)增強熱管理水平，降低系統(tǒng)安全隱患。
四是行業(yè)投資熱情高漲，全鏈加強協(xié)同合作。據(jù)不完全統(tǒng)計，2022年僅電芯環(huán)節(jié)規(guī)劃項目40余個，規(guī)劃總產(chǎn)能超1.2TWh，規(guī)劃投資4300億元。上游產(chǎn)品價格高位震蕩，鋰電二階材料價格反復(fù)沖高回落，電池級碳酸鋰、電池級氫氧化鋰（微粉級）2022年均價分別達48.1萬元/噸、46.4萬元/噸。
2023年2月23日，國家工信部電子信息司發(fā)布《2022年全國鋰離子電池行業(yè)運行情況》。根據(jù)工信部公布的數(shù)據(jù)，2022年全國鋰離子電池產(chǎn)量達750GWh，同比增長超過130%，行業(yè)總產(chǎn)值突破1.2萬億元，是上一年行業(yè)總產(chǎn)值6000億元的約兩倍。
從2015年到2022年間，全國鋰離子電池行業(yè)規(guī)模實現(xiàn)逐年攀升。雖然個別年份出現(xiàn)增長波動，但總體來看，中國鋰電池行業(yè)的增長仍然非常迅速，正邁入行業(yè)發(fā)展的快車道。
鋰電技術(shù)是未來新能源領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，它不僅具有高能量密度、安全可靠等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電動汽車、儲能、消費電子等領(lǐng)域，也是未來的主流能源之一。分析來看，鋰離子電池行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出以下三種發(fā)展態(tài)勢：
1)技術(shù)創(chuàng)新將持續(xù)推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展
2)產(chǎn)業(yè)競爭將進一步加劇
3)電池回收和重復(fù)利用將成為發(fā)展新方向
總之，2023年鋰電池行業(yè)將繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭。市場規(guī)模將進一步增長，產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié)的合作將更加緊密，技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量將不斷提升。未來，鋰電池行業(yè)有望成為全球新能源領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，推動可持續(xù)發(fā)展的進程。
（上述圖文整合自知乎、虎嗅網(wǎng)、前瞻網(wǎng)、雪球網(wǎng)、北極星電池網(wǎng)等）
