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簡述動力鋰電池產業化發展現狀

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年10月29日  

1國際方面


1.1市場分析


從全球動力鋰電池產業發展格局來看,目前的動力鋰電池材料研發與科技創新、生產制造與產業化形成3個重要集聚區域,分別是美國、日本在研發上領先,中、韓、日產業化規模最大。從市場份額來看,中、韓、日三國公司生產電池配套了全球近95%的汽車,其中我國品牌電池配套占比超過60%。綜合技術與產業發展角度來看,美國、日本在技術研發領先,韓國在工程化應用方面領先,我國在產業規模方面領先。


1.2主流技術路線應用分析


根據國際、國內市場應用需求不同,不同技術路線類型的鋰離子電池在國際、國內市場均有廣泛應用。


從全球整車公司的電池匹配來看,日系和韓系電池重要配套全球知名車企集團,應用車型包含混合動力車型、插電式混合動力車型和純電動汽車型。在技術路線方面,國際車用動力鋰電池單體以錳酸鋰、三元材料體系為主(高鎳體系的鎳鈷錳和鎳鈷鋁)。我國動力鋰電池除寧德時代廣泛配套國際品牌車型電池之外,缺乏實力較強的龍頭公司參與國際競爭。


從國內車用動力鋰電池供應來看,商用車(客車、專用車)市場在政策多年培育之下已經趨于穩步發展,各家動力鋰電池應用技術路線差異很小,重要發展趨向是提升能量密度,重要技術路線仍以磷酸鐵鋰為主。國內乘用車公司重要使用國內品牌動力鋰電池,產品應用以高能量密度的三元電池為主。


綜上所述在技術路線的先進性和多元化、匹配車型多樣化以及產品國際化發展程度方面,我國動力鋰電池公司的綜合實力,相比日、韓系的公司仍有較大發展空間。


1.3全球重要區域發展策略


美國、歐洲、日本在動力鋰電池方面發展路線有所差異。歐盟逐漸意識到動力鋰電池在產業化發展方面落后,為防止產品供應依賴性,開始推進執行電池同盟的計劃,倡導歐盟各成員國加大投入,促進動力鋰電池生產和回收在歐洲產業化發展。美國動力鋰電池產業具備下一代電池研發優勢。一是材料原始創新、工程技術創新方面的優勢。美國的電池基礎材料研發技術和產品集成應用技術全球領先。二是在動力鋰電池關鍵主材方面,美國在固態電池、正極鋰離子電池材料、硅基負極、隔膜等方面領先,其中陶氏化學在正極材料、Celgard公司在隔膜技術世界領先。


日本電池產業規模小于我國,但是在布局下一代電池方面領先。日本電池公司重要包括兩類,一是與日系整車公司合資開展動力鋰電池研發生產,二是獨立面向全球車企供應電池,以松下為代表公司,為大眾、特斯拉、福特等多家知名公司配套。在下一代電池研發領域,日本經濟省與豐田、日產、本田、松下等23家汽車、動力鋰電池及其材料類公司聯合研發固態電池,計劃于2022年全面掌握固態電池的相關技術。


2國內方面


2.1產業政策環境


為促進動力鋰電池產業發展,我國出臺了相應的政策體系,體系內容包括產業支持政策、發展指導意見、管理規范等內容。相關政策又分為宏觀管理政策、行業發展政策、行政管理法規體系和可研專項支持等。在宏觀層面,發展指導意見明確了動力鋰電池產業發展的重要任務,包括基礎和前瞻科研部署、技術創新目標、關鍵共性技術突破、動力鋰電池梯級利用回收等。在產業管理方面,為維護市場秩序、合理配置資源、促進產業發展,國家發改委、工信部出臺了對相關公司經營活動執行規范化管理的政策。動力鋰電池在這政策體系的支持下,技術水平快速進步,產業規模不斷擴大,市場集中度持續提升。在這產業發展趨勢下,動力鋰電池產業出現了階段性、結構性的產量過剩現象,政策環境也相應由扶優扶強轉向優勝劣汰。


2.2行業特點


我國動力鋰電池行業特點是單位投資投入高(1GWh產量建設一般要5億人民幣)、技術門檻高、研發創新快、人才要求高、升級換代快、生產自動化要求高等特點。


動力鋰電池產業屬于典型資本密集型高科技產業,具體體現在資金投入規模大、人員從業素質高、技術體系門檻高、產品研發迭代快、生產設備自動化、質量管理精益化等特點。目前動力鋰電池公司建設規模都在10GWh左右,僅項目建設投入至少5億元人民幣。動力鋰電池技術研發與工藝工程包括納米級基礎材料性質研發、四大主材工藝(正極、負極、隔膜、電解液)、電芯制造、電池系統集成等,生產過程復雜、環境要求苛刻、設備精度要求極高,因此行業門檻非常高。


2.3主流技術類型分析


我國動力鋰電池技術路線與全球主流應用基本一致。全球車用動力鋰電池產品應用技術路線以鎳鈷錳三元材料電池為主,錳酸鋰、磷酸鐵鋰技術路線發展逐漸放緩,固態電池等先進產品技術路線尚未形成規模化工程應用。從產品規格與標準來看,動力鋰電池系統已經逐漸由燃油車基礎開發逐漸轉向為新能源汽車平臺正向開發,動力鋰電池系統與汽車底盤一體化設計,從而逐漸形成電芯、模組和系統規格尺寸標準統一的趨勢。在全球競爭中,我國動力鋰電池單體產品的核心技術指標、規格標準方面,已經與全球先進產品差距不大。


2.4地區性產業集群分析


我國動力鋰電池產業重要分布在京津地區、華東地區、中原地區和華南地區。京津地區產業發展較早,以中信國安盟固利、天津力神、北京國能、天津捷威、天津比克等公司為主;中原地區具備傳統的電化學產業基礎,形成了以上游材料和動力鋰電池整個產業鏈的為主的公司集群,重要公司包括中航鋰電、多氟多、鄭州比克、河南鋰動、新太行、環宇等。華東地區是我國動力鋰電池研發實力、產業規模、上下游產業基礎最發達的地區,以大規模市場需求拉動了動力鋰電池產業投資和發展,包括寧德時代、國軒高科、萬向、天能、超威、雙登等知名公司,該地區知名車企集團車用動力鋰電池需求帶動了市場和產業的發展。華南地區具有一批數碼產品電池公司,在此產業基礎上形成了以比亞迪、沃特瑪、雄韜電源、天勁、深圳比克、億緯鋰能、欣旺達、振華新能源、卓能新能源等一批動力鋰電池公司。


2.5市場分析


我國動力鋰電池市場發展呈現出乘用車電池配套量上升、高能量密度電池配套新增,行業聚集度進一步提升的特點。根據我國化學與物理電源行業協會動力鋰電池應用分會的數據統計顯示,2018年度我國新能源汽車動力鋰電池配套量超過56.89GWh,同比2017年上升56.88%,前20強公司裝機量52.23GWh,占全年裝機量的91.8%。其中,三元電池30.1GWh,占比58.17%,同比2017年上升103.71%;磷酸鐵鋰離子電池22.2GWh,占比39%,同比2017年上升23.51%;錳酸鋰離子電池1.08GWh,占比1.9%,同比2017年減少26.7%;鈦酸鋰離子電池0.52GWh,占比0.91%,同比2017年減少8.99%。從各動力類型來看,純電動汽車配套的動力鋰電池裝機量累計約53.01GWh,同比上升55.64%;插電式混合動力汽車配套的動力鋰電池裝機量累計約3.82GWh,同比上升75.34%。


我國動力鋰電池產業公司優勝劣汰快速,雙雄+多強的市場格局初步形成。2018年前十家單體公司累計配套量約470億瓦時,市場占比約82.72%。其中寧德時代和比亞迪配套量大幅領先,分別達234億瓦時和114億瓦時,寧德時代市場占比由2017年的29.0%提升至2018年的41%,比亞迪市場占比則由2017年的15.5%提升至2018年的20.1%。根據產業政策引領方向和產業發展趨勢,我國動力鋰電池產業集中度有望進一步提升。


2.6重點公司分析


從動力鋰電池配套特點來看,動力鋰電池行業傳統領先公司寧德時代、比亞迪、力神、國軒、孚能等產品類型基本可以代表國內產品主流類型,一是材料體系重要為三元和磷酸鐵鋰;二是高能量密度的三元電池重要配裝乘用車,高安全性低成本的磷酸鐵鋰離子電池重要應用于客車和專用車;三是除寧德時代外,國內動力鋰電池公司配套仍以國內整車公司為主,與日韓電池配裝國際知名品牌汽車的規模和影響力相比仍有差距。


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