中國儲能網(wǎng)訊:鋰產(chǎn)品需求未來主要還是由鋰電池領域需求的高增長推動,其中消費類電子產(chǎn)品依然是鋰電池消費主力,鋰電池對鉛酸、鎳系電池的替代還有較大空間,Tesla讓新能源汽車對碳酸鋰的長期需求從概念變成現(xiàn)實,而鋰儲能設備是未來碳酸鋰潛在需求增長點。同時,我們討論了市場關心的鋰電池成本問題:碳酸鋰占鋰電池成本比例不足10%,未來鋰電池成本的降低主要來自鎳鈷等稀有金屬用量的降低,以及技術進步降低制造費用。
從2002-2011年,全球鋰需求年均增長10.4%,2012年鋰需求增長近11.3%,鋰消費近15.2萬噸(折合為碳酸鋰),預計2012年鋰電池需求增長超過20%。在二次鋰電池領域,2002-2011年年均增長近23%。從增量來看,未來需求主要來自于鋰電池領域,而Tesla也有可能掀起新能源汽車革命,所以我們將重點介紹鋰在電池領域的運用。
鋰電池成本的降低來自稀有金屬用量的降低與技術進步
鋰電池主要由正極材料、負極材料、電解液、隔膜四部分構成。其中正極材料和電解液會使用到碳酸鋰,負極材料如果使用鈦酸鋰,則將使用到碳酸鋰。
目前,鋰動力電池正極材料種類較多,主要有鎳鈷鋁三元材料、磷酸鐵鋰、尖晶石錳酸鋰材料,同時還不斷在開發(fā)新材料,由于各有優(yōu)缺點,所以鋰動力電池正極材料的選擇還具有不確定性。
目前,鋰電池成本較高是阻礙其推廣的一個重要因素。在鋰電池成本構成中,正極材料占比最大,為30%-40%,而碳酸鋰成本在正極材料成本中占比并不大。以鎳鈷錳酸鋰(規(guī)格523)正極材料為例,碳酸鋰成本僅占11%左右,主要成本為鎳鈷等稀有金屬成本和制造成本。所以,未來鋰電池成本的降低主要來自鎳鈷等稀有金屬用量的降低,以及技術進步降低制造費用。
鋰電池運用廣闊,未來潛力巨大
鋰電池被廣泛應用于各個領域。隨著電池技術的發(fā)展,鋰電池由于其能量密度較高,發(fā)展較為成熟,被廣泛應用于手機、筆記本電腦、平板電腦等消費類電子和電動汽車、電動自行車等動力電池領域。
鋰電池消費快速增長。2012年中國鋰離子電池產(chǎn)量41.8億顆,同比增長41%。2011年,全球鋰電池消費量44.89億只,較2010年增長14.6%。2006-2011年鋰電池消費復合增長率為14.5%,而相應的碳酸鋰復合增長率為21.5%,實現(xiàn)快速增長。碳酸鋰消費增速大于鋰電池消費領域的原因主要有兩個:一是消費結構發(fā)生了變化,二是單位電池容量提升導致碳酸鋰用量增加。
鋰電池消費未來潛力巨大。目前消費類電子產(chǎn)品消費依然處于高速增長階段,電動自行車領域需求已經(jīng)啟動,Tesla掀起新能源電動汽車革命,儲能設備領域需求蓄勢待發(fā)。鋰已經(jīng)成為了下游應用最為廣泛的電池材料。
消費類電子產(chǎn)品目前仍是鋰電池消費主力
1、手機電池仍然是需求主力之一,智能手機帶來需求增量。
從鋰電池目前的應用領域來看,手機電池仍然是目前下游應用領域最為廣泛的部分,約占到鋰電池應用領域38%,2006-2011年手機用鋰電池消費數(shù)量復合增長率達到7%。
根據(jù)IDC的統(tǒng)計,智能手機的功能越來越強大,銷量有望保持高速增長。從出貨量上來看,2011年全年手機出貨量為16億部,同比增長17.65%,其中功能手機同比增長僅5%,而智能手機同比增長61.3%,智能手機從2007年開始銷售量保持40%以上的年均增長率,到2011年智能手機已經(jīng)達到約4.9億部,手機市場占比已經(jīng)接近30%。而根據(jù)IDC的預測,2012年全球手機市場中智能手機出貨量將達到6.86億部,較2011年增長39.6%,并預測到2016年,全球手機出貨量將達23億部,并且屆時智能手機滲透率將大大提高。
單位電池碳酸鋰用量還將提升。由于智能手機功耗更大,在蘋果刮起全屏幕觸屏風之前,典型的手機電池配置為3.7V*800mAh,約為3WH,而現(xiàn)在,隨著屏幕的增大,分辨率的提升及手機性能的提高,典型的手機電池配置則提升約為5WH,預計隨著未來手機性能的提升,鋰電生產(chǎn)技術的提高,在預計未來手機屏幕尺寸及分辨率不會再有大幅增加情況下手機電池容量還會繼續(xù)提高。因此盡管整體手機出貨量增速不高,但由于智能手機占比不斷提升,整個手機市場對于鋰電需求的增速要快于手機出貨量增速,我們預測手機電池的電量將由目前平均大約4.6WH提升到2016年的平均7WH。手機電量增長率可以代表手機領域碳酸鋰的需求增長率。
2、筆記本電腦維持穩(wěn)定增長,平板電腦是未來重要發(fā)展方向。
2011年,筆記本電腦鋰電池消費占鋰電池消費比例為32%,是另一大消費主力,2006-2011年筆記本電池消費復合增長率達到20.9%。2011年筆記本電腦的出貨量達到2.9億臺,預計隨著電腦的逐漸普及,出貨量將維持平穩(wěn)的增長,由于筆記本電腦未來對于續(xù)航能力的要求逐漸提高,未來對于電池容量的需求也將出現(xiàn)增長的趨勢,我們預計到2016年筆記本電腦電池容量達到60WH。
自2010年1月27日蘋果公司發(fā)布ipad以來,平板電腦因其相對于PC更加方便快捷且續(xù)航能力較強而相對于手機則屏幕更大娛樂功能更強而受到廣泛歡迎。2010年全年平板電腦出貨量達到1,860萬臺而2011年達到6,700萬臺,同比增長260%。2012年二季度,全球平板電腦出貨量達2,500萬臺,其中蘋果的ipad出貨量為1,700萬臺,占比為68.3%,而android平臺的平板電腦為29.3%。
2012年6月18日,微軟發(fā)布Windows8及搭載windows8系統(tǒng)的surface,給平板電腦帶來了新的血液:iPad和android平板電腦分別搭載的是ios與android系統(tǒng),而此二系統(tǒng)均為手機系統(tǒng),只是將其放在了更大的一塊屏幕上使其使用體驗增強而與PC的功能還有很大差異,而Windows8則不然,它是一款PC系統(tǒng),可以在滿足人們對于方便快捷及續(xù)航能力需求的同時提供完善的PC體驗。毫無疑問,Windows8系統(tǒng)的正式面世及裝載該系統(tǒng)的平板電腦不斷發(fā)布將再一次刺激人們的血液,使平板電腦系列產(chǎn)品更加豐富,適用性更廣,從而獲得持續(xù)快速增長。
Forrester最新報告認為平板電腦在未來幾年的將呈現(xiàn)爆炸式增長:2016年,全球平板電腦出貨量將達到3.75億臺。同手機一樣,隨著分辨率、平板電腦性能的提升,其電池也必須進行升級以維持或達到更長的續(xù)航時間,蘋果的newipad電池容量就從ipad1和ipad2的25WH提升到了45WH,我們預計未來平板電腦的電池容量還將繼續(xù)上升,到2016年平均每臺平板電腦電池容量能夠達到60WH。
優(yōu)越性能成就鋰電池替代鉛酸、鎳系電池
鋰電池是目前性能技術成熟度最好的電池材料。鋰電池具有比能量高、電壓高、無污染、循環(huán)壽命高、無記憶效應、快速充電等優(yōu)點,已經(jīng)成為各類便攜類電子產(chǎn)品的最佳電源,鎳氫電池由于在比容量方面大幅度遜色于鋰電池,近年來在手機、筆記本電腦等領域的使用已被鋰電池全面替代。同時,鋰電池也被認為是未來電動汽車、儲能電站等領域的理想配套電源,在全球能源結構中的地位日益重要。
鋰電池目前占比不高,未來存在較大替代空間。目前電池產(chǎn)品中,鋰離子電池的保有量仍然占比不高,僅占到15%左右,未來如果傳統(tǒng)的鉛酸和鎳系電池能夠被鋰離子電池所替代,將帶來較大的替代市場。
目前在下游應用領域中,2011年電動自行車產(chǎn)量超過2000萬輛,存量1.4億倆。歐洲65%的電動自行車用鋰電池,北美56%的電動自行車用鋰電池,但是最大的亞洲市場只有4%的電動自行車用鋰電池,平均后全球只有6%的電動自行車用鋰電池。由于鋰離子電池比容量高可以減少電動自行車的重量而且污染較小,目前的價格大約是鉛酸電池的2倍左右,隨著鋰電池中鎳鈷等稀有金屬用量的降低和技術進步導致鋰電池價格的進一步降低,以及環(huán)保要求的提高,將推動電動自行車中的鉛酸電池逐漸被鋰電池所替代。
電動自行車市場碳酸鋰需求絕對量有限。2011年,電動自行車用鋰電池占鋰電池消費比例為1.4%,2009-2011年,電動自行車用鋰電池消費復合增長率為41.7%。由于基數(shù)低,即便未來還保持40%的復合增長率,其絕對量還是比較小。假設,平均每輛電動自行車用碳酸鋰0.5千克,那么1萬輛電動自行車用碳酸鋰5噸,所以未來即使增長到1000萬輛,也即占2011年電動自行車產(chǎn)量的50%,碳酸鋰用量也只有5000噸,絕對量較小。
另外,如通信基站UPS和計算機房UPS等市場,鉛酸電池也開始少量被替代。由于汽車起動對電池的倍率性能和耐濫用性能要求較高,汽車起動電池市場將在一段時間內(nèi)仍是鉛酸電池最穩(wěn)固的據(jù)點。而鎳鎘電池方面,從2006年開始,歐盟限制鎳鎘電池在手機、剃須刀、電動玩具等領域的使用,預計鎳氫電池行業(yè)已經(jīng)進入衰退期,未來也將逐漸被鋰離子電池替代。
所以,鋰電池還有較大的替代空間,每個領域的絕對量不是很大,但是多個領域相加后還是很可觀。