中國儲能網(wǎng)訊:在電動汽車、電動輕型車、電動工具、消費(fèi)電子和新型儲能等行業(yè)大發(fā)展的背景下,鋰電池綜合優(yōu)勢與下游領(lǐng)域?qū)﹄姵卮笕萘?、高功率、使用壽命和環(huán)境保護(hù)日益提升的需求相契合,存在廣闊的市場應(yīng)用前景。
1、鋰電池簡介
鋰電池,又稱鋰離子電池,是一種依靠鋰離子(Li+)在正極與負(fù)級之間移動來達(dá)到充放電目的的一種二次電池。與其他主要的二次電池對比,鋰電池具有能量密度高、放電功率高、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等明顯優(yōu)勢,具體情況如下:
2、鋰電行業(yè)的發(fā)展歷程
① 全球鋰電池行業(yè)發(fā)展歷程
20 世紀(jì) 90 年代初,日本索尼公司研制的鋰電池首次應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品,開啟了全球鋰電池的商業(yè)化應(yīng)用的初步探索;21世紀(jì)早期,隨著智能手機(jī)、MP3、平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品的普及與鋰電池生產(chǎn)工藝技術(shù)的提升,鋰電池出貨量快速增長,全球鋰電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展期。近年來,受新能源汽車、電動輕型車、電動工具、新型儲能等領(lǐng)域拉動,全球鋰電池的市場空間保持了快速增長的態(tài)勢。
② 中國鋰電池行業(yè)發(fā)展歷程
我國鋰電池行業(yè)起步較晚,自 1998年首次引入鋰電池相關(guān)技術(shù)以來,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了 24 年的發(fā)展歷程,在國家產(chǎn)業(yè)政策積極引導(dǎo)與國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)自主創(chuàng)新的共同作用下,形成了較完備的產(chǎn)業(yè)鏈與全球領(lǐng)先的市場規(guī)模,涌現(xiàn)了一批具有國際競爭力與領(lǐng)導(dǎo)地位的鋰電池頭部企業(yè),與起步較早的日韓企業(yè)形成了齊頭并進(jìn)的格局。
3、鋰電池行業(yè)現(xiàn)狀及未來趨勢
根據(jù)終端應(yīng)用,鋰電池下游主要可分為動力、消費(fèi)和儲能三大領(lǐng)域,其中,動力鋰電池主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡妱悠嚒㈦妱虞p型車、電動工具等,是當(dāng)前鋰電池的主要應(yīng)用場景(汽車動力電池又稱“大動力電池”,電動輕型車/電動工具用動力電池又稱“小動力電池”);
消費(fèi)鋰電池主要應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦以及近期興起的藍(lán)牙耳機(jī)、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子產(chǎn)品,是鋰電池的重要應(yīng)用領(lǐng)域;
儲能鋰電池則主要為通信基站、用戶側(cè)削峰填谷、離網(wǎng)電站、微電網(wǎng)、軌道交通等的儲能需求提供支持,是近年來快速發(fā)展的新興領(lǐng)域和國家政策大力支持的方向。
受益于動力、消費(fèi)和儲能三大細(xì)分領(lǐng)域的快速發(fā)展,鋰電池行業(yè)將繼續(xù)保持快速增長的趨勢,各細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展概況及未來趨勢的具體情況如下:
動力鋰電池市場前景廣闊
動力鋰電池是目前鋰電池最主要的應(yīng)用市場,主要應(yīng)用于新能源汽車、電動輕型車、電動工具三個領(lǐng)域。政策端,在應(yīng)對氣候變化、推動綠色發(fā)展的宏觀背景下,新能源汽車憑借能源效率、環(huán)保和智能化方面的明顯優(yōu)勢,已成為公認(rèn)的主流發(fā)展方向。2020 年 10月,我國出臺了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035 年)》,大力支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并提出了到 2025 年我國新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的 20%左右,到 2035 年純新能源汽車成為新銷售車輛的主流,公共領(lǐng)域用車實(shí)現(xiàn)全面電動化的宏大愿景。
技術(shù)端,經(jīng)過多年政策鼓勵與企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新,國內(nèi)動力電池企業(yè)技術(shù)水平不斷增強(qiáng),為我國新能源汽車用鋰電池市場的長遠(yuǎn)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。國際競爭力方面,寧德時代、比亞迪等知名企業(yè)市場占有率位居全球前列,與日韓企業(yè)齊頭并進(jìn);持續(xù)創(chuàng)新方面,國內(nèi)鋰電企業(yè)相繼推出 CTP、刀片電池、JTM 等新技術(shù),技術(shù)水平不斷提升。
市場端,2022 年新能源汽車銷量為 688.66 萬輛,同比增長 95.61%,全年滲透率由 2021 年的 13.4%提升至 25.6%,提前實(shí)現(xiàn)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035 年)》中 2025 年新能源汽車銷量達(dá)到 20%的滲透率的目標(biāo),向2035 年“純電動汽車成為新銷售車輛的主流,公共領(lǐng)域用車全面電動化”的愿景邁進(jìn)。
消費(fèi)鋰電池將平穩(wěn)增長
消費(fèi)電子產(chǎn)品主要包括智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦以及智能硬件等。受集成電路、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,消費(fèi)電子產(chǎn)品的功能日益強(qiáng)大,應(yīng)用場景不斷拓寬,逐漸成為人們?nèi)粘I?、辦公、娛樂所不可缺少的必需品。
根據(jù) IDC 數(shù)據(jù),2009 年到 2019 年,全球消費(fèi)電子行業(yè)市場規(guī)模從 2,450 億美元快速增至 7,150 億美元,年復(fù)合增長率 11.3%。受 5G 智能手機(jī)換機(jī)潮、筆記本電腦在線學(xué)習(xí)與遠(yuǎn)程辦公需求常態(tài)化、新興智能硬件設(shè)備不斷推出等因素影響,預(yù)計未來消費(fèi)電子市場仍將保持平穩(wěn)增長,2025 年市場規(guī)模將達(dá)到 9,390 億美元。
隨著消費(fèi)電子行業(yè)的快速發(fā)展,消費(fèi)鋰電池出貨量快速增長,根據(jù)中國儲能網(wǎng)數(shù)據(jù),2021 年我國消費(fèi)鋰電池產(chǎn)量為 72GWh,實(shí)現(xiàn)同比增長 18%。未來,消費(fèi)電子產(chǎn)品的輕便化、高性能要求不斷提高,對消費(fèi)類鋰電池的續(xù)航時間、充電速度等提出新的要求,GGII 預(yù)計消費(fèi)類鋰電池需求將持續(xù)保持增長態(tài)勢,每年增速保持在 5%-10%之間。
儲能鋰電池市場發(fā)展?jié)摿薮?/strong>
儲能鋰電池行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?,但由于技術(shù)、政策、成本等原因,我國儲能鋰電池市場起步相對較晚。目前,我國儲能鋰電池主要用于通信基站、用戶側(cè)削峰填谷、離網(wǎng)電站、微電網(wǎng)、軌道交通等,部分還出口東南亞、歐美、澳大利亞等市場。
新型儲能行業(yè)作為能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和的關(guān)鍵支撐之一,是國家大力支持的方向。2021 年 8 月,國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確提出主要目標(biāo)是到 2025 年,實(shí)現(xiàn)新型儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá) 3000 萬千瓦以上。到 2030 年,實(shí)現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。其中,上述意見明確要求推動鋰電池等相對成熟新型儲能技術(shù)成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用。因此,隨著相關(guān)配套政策的實(shí)施,新型儲能相關(guān)的鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈將迎來較大的市場機(jī)會。
2022 年中國儲能電池市場出貨量已由 2020 年的16.2GWh 飛速增長至 130GWh,年復(fù)合增長率 183.28%,其中電力儲能、家庭儲能、便攜式儲能分別同比增長 216.2%、354.5%和 207.7%未來,隨著相關(guān)配套政策實(shí)施,疊加新能源并網(wǎng)、發(fā)電側(cè)新能源消納市場需求提升、5G 商業(yè)化應(yīng)用落地等因素影響,我國儲能鋰電池市場將進(jìn)一步擴(kuò)大。
4、鋰電池行業(yè)的競爭格局
① 圓柱鋰電池廠商整體的行業(yè)競爭格局
根據(jù) EVTank 發(fā)布的《中國圓柱鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2022 年)》,全球圓柱鋰電池行業(yè)集中度相對較高,前 9 名圓柱鋰電池廠商約占據(jù)三分之二的市場份額,排名靠前的廠商依次為松下集團(tuán)、LG 化學(xué)、三星 SDI、億緯鋰能、天鵬電源、比克電池、Sunpower、力神電池、Highstar。
② 各細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域鋰電池廠商的行業(yè)競爭格局
從地區(qū)分布來看,經(jīng)過多年政策鼓勵,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,松下、LG化學(xué)、三星 SDI 等主要鋰電池外資制造商在我國均設(shè)有生產(chǎn)基地,目前中國已成為全球最主要的鋰電池產(chǎn)地之一。
從細(xì)分市場來看,動力鋰電池、消費(fèi)鋰電池、儲能鋰電池各應(yīng)用領(lǐng)域的主導(dǎo)企業(yè)存在區(qū)別,但整體幾乎都呈現(xiàn)寡頭格局。各細(xì)分領(lǐng)域的競爭格局具體情況如下:
動力鋰電池競爭格局
a. 汽車動力電池領(lǐng)域
在汽車動力鋰電池領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)在汽車動力鋰電池領(lǐng)域處于相對領(lǐng)先地位,中日韓三國頭部企業(yè)的寡頭格局基本形成。據(jù)統(tǒng)計,2021 年,中資企業(yè)寧德時代、韓國企業(yè) LG 化學(xué)、日資企業(yè)松下、中資企業(yè)比亞迪與韓國企業(yè) SKI 分別占據(jù)動力電池裝機(jī)量前五名,前五家企業(yè)合計市場占有率約為 80%,已形成較為穩(wěn)定的寡頭格局。
b. 電動輕型車動力鋰電池領(lǐng)域
電動輕型車(主要為電動兩輪車)用鋰電池方面,EVTank 數(shù)據(jù)顯示,2021年鋰電兩輪車的產(chǎn)量為 1,317 萬輛,總體滲透率為 24.2%,帶動電動兩輪車用鋰離子電池出貨 13.1GWh。從競爭格局來看,根據(jù) EVTank 發(fā)布的《中國電動兩輪車行業(yè)發(fā)展白皮書(2022 年)》,2021 年國內(nèi)主要電動兩輪車鋰電池企業(yè)供應(yīng)商分別為星恒電源、天能股份、新能安和超威電池,四家企業(yè)合計份額超過 70%。此外,該行業(yè)的競爭廠商還包括寧德時代、遠(yuǎn)東股份、橫店東磁、比克電池、億緯鋰能、鵬輝能源、力神電池等。
c. 電動工具動力鋰電池領(lǐng)域
電動工具用鋰電池方面,根據(jù) EVTank、伊維經(jīng)濟(jì)研究院數(shù)據(jù),2022 年全球電動工具出貨量和市場規(guī)模預(yù)計分別為 5.1 億只和 571.9 億美元,預(yù)計到 2026 年全球電動工具出貨量將超過 7 億臺,市場規(guī)模將超過 800 億美元。受全球電動工具市場增帶動,預(yù)計 2026 年全球電動工具對鋰電池的需求量將超過 40 億顆。
從競爭格局來看,國際鋰電池廠商起步較早,占據(jù)了較大的市場空間:2017年,三星 SDI、LG 化學(xué)、Murata 在電動工具電池領(lǐng)域占據(jù)了約 75%的市場份額。2018年以來,在國內(nèi)高倍率鋰電池技術(shù)水平不斷突破、國際鋰電池廠商重點(diǎn)布局汽車動力電池領(lǐng)域的背景下,億緯鋰能、力神電池、比克電池、天鵬電源等多家國內(nèi)鋰電池供應(yīng)商分別通過了 TTI、博世、史丹利百得、寶時得等一家或多家知名電動工具廠商的認(rèn)證,打入了國際電動工具廠商供應(yīng)鏈,逐步替代外資電池廠商的份額。根據(jù) EVTank 數(shù)據(jù),2021年全鋰電二輪車滲透率方面,“新國標(biāo)”、知名企業(yè)入局均將成為加速鋰電池替換鉛酸電池的長期助力。
5、鋰電行業(yè)的特點(diǎn)
① 鋰電池安全問題亟待解決
在新能源汽車對傳統(tǒng)燃油車的替代趨勢基本確定的背景下,鋰電池憑借能量密度高、放電功率高、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢,是目前電動汽車使用的主要動力電池。然而近年來,鋰電池?zé)崾Э貙?dǎo)致的安全事故偶有發(fā)生,對消費(fèi)者的生命與財產(chǎn)安全造成了威脅。
為應(yīng)對鋰電池安全性問題,促進(jìn)我國新能源汽車等戰(zhàn)略新興行業(yè)的健康發(fā)展,我國公布了《電動汽車用動力蓄電池安全要求》強(qiáng)制國家標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)自2021年開始施行,強(qiáng)制要求鋰電池出廠前進(jìn)行嚴(yán)密的安全測試,包括電芯的6項(xiàng)與電池系統(tǒng)的15項(xiàng)安全性試驗(yàn),以確保鋰電池的使用安全。
隨著強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的施行,鋰電池安全性門檻明顯提升,電池安全性的保障程度將愈發(fā)受到生產(chǎn)企業(yè)、終端使用者和政府監(jiān)管部門的重視,而鋰電池企業(yè)將如何最大程度降低鋰電池的安全問題,是鋰電池及相關(guān)行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。
② 鋰電池多種技術(shù)路線并存
近年來,鋰電池商業(yè)化應(yīng)用快速發(fā)展,為應(yīng)對新能源汽車等終端應(yīng)用市場對鋰電池不斷提升的要求,鋰電池新興技術(shù)不斷涌現(xiàn),呈現(xiàn)多種技術(shù)路線并存的情形。目前,鋰電池的技術(shù)路線差異主要表現(xiàn)在正極材料體系和封裝形式等方面。
一是鋰電池的正極材料技術(shù)路線存在差異。正極材料是鋰電池的重要組成部分,其特性對于電池的能量密度、循環(huán)壽命、安全性能等具有重要影響,技術(shù)路線主要包括三元材料、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等。電池精密結(jié)構(gòu)件及材料憑借其較強(qiáng)的通用性可廣泛用作鋰電池的封裝或?qū)щ姴牧希话悴皇苷龢O材料技術(shù)路線的影響。
二是鋰電池的封裝形式存在差異。封裝形式是指單體鋰電池的封裝結(jié)構(gòu),不同的封裝形式應(yīng)不同的工藝制程,也對應(yīng)了不同形態(tài)的電池精密結(jié)構(gòu)件。目前,鋰電池封裝形式技術(shù)路線主要包括圓柱、方形、軟包三種形式。目前,圓柱、方形和軟包三類鋰電池特性各有優(yōu)劣,在全球市場呈“三分天下”的競爭格局,均有較大的市場發(fā)展空間。
2020年9月,特斯拉推出了46800大圓柱電池方案。與傳統(tǒng)的小圓柱電池相比,大圓柱電池技術(shù)可降低電池包中電池的數(shù)量以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)件數(shù)量,提升能量密度、簡化電池管理系系統(tǒng)要求高于方形電池的劣勢。
從目前進(jìn)展來看,2022 年特斯拉已實(shí)現(xiàn)4680大圓柱電池量產(chǎn),周產(chǎn)能達(dá)到86.8 萬顆,約對應(yīng)1000輛ModelY的需求。2022年9月,寶馬集團(tuán)宣布從2025年起在其新車型中使用46系列圓柱電芯,并將首批合作伙伴鎖定為寧德時代和億緯鋰能。國內(nèi)外其他知名電池廠商亦在穩(wěn)步推進(jìn)4680大圓柱電池布局。