锂电池行业分析研究报告132450.pdf

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1、人不知而不愠，不亦君子乎？论语海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐锂电池行业分析 目录 一、锂电池概述.2 1、锂电池构成.2 2、锂电池产业链.2 二、锂电池行业生命周期.3 三、锂电池行业市场现状.4 1、3C 类产品锂电池市场.4 2、新能源汽车锂电池市场.4 四、锂电池主要材料行业市场现状.5 1、正极材料.6 2、负极材料.8 3、隔膜材料.10 4、电解液.10 五、锂电池材料技术特点及技术趋势.11 六、动力电池市场前景.12 1、国家对汽车动力电池的产能门槛要求.12 2、动力电池技术发展路线.13 3、纯电动汽车发展.13 4、锂电池的竞争格局.14我尽一杯，与君发

2、三愿：一愿世清平，二愿身强健，三愿临老头，数与君相见。白居易百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行一、锂电池概述 1、锂电池构成 锂离子电池：是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负 极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充 电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相 反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成，此外 还有电池外壳。2、锂电池产业链 锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的

3、 产业链体系。正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业，为 锂离子电芯厂商提供原材料。电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不 同规格、不同容量的锂离子电芯产品；模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。范仲淹以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。管子牧民锂离子电池产业链的下游应用包括消费电子产品、电动交通工具和工业储能 等，产业链结构图如下：二、锂电池行业生命周期 锂电池的容量比高，重量轻，循环

4、次数多，材料环保，被广泛应用在消费电 子、动力和储能市场。近年来，随着智能手机的普及以及新能源汽车的兴起，锂 电池市场需求快速增长，从业企业、电池产能产量持续增加，从行业生命周期的 阶段来看，锂电池行业目前正处于快速成长期。锂电池行业成长期阶段主要呈现以下几个特点：1、需求持续快速提升；2、应用领域不断扩大；3、各项标准、各项工艺尚不统一；4、从业企业不断增加；5、产品价格持续下降；6、规模优势企业逐步体现。天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经穷则独善其身，达则兼善天下。孟子三、锂电池行业市场现状 1、3C 类产品锂电池市场 锂离子电池已经占据了手机、笔记本电脑等消费电子类产品

5、电池的主要市场，未来随着锂电生产工艺和电池性能的进一步提升，将占据储能电池、动力电池等 领域的主要市场。2016年中国锂电池的产量达到 78.42 亿只，同比增长 40%。2008-2016 年我国锂电池累计年产量（亿只）2、新能源汽车锂电池市场 根据 2016 年 10 月发布的节能与新能源汽车技术路线图，未来新能源车市 场规模快速扩张，到 2020/2025/2030 年，汽车年产销规模分别达到 3,000/3,500/3,800 万辆，其中新能源车年销量占比分别超过总销量的 7%/15%/40%，即销量总规模分别超过 210/525/1,520 万辆。新能源汽车将成为 未来主流汽车。车企

6、与电池厂的合作将更加紧密，未来新能源车与锂电池行业的市场集中度 将进一步集中。2015 年新能源乘用车、客车与锂动力电池行业的 CR5 分别为 75%、人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武百学须先立志。朱熹54%与 51%，动力电池行业 CR10 由 2015 年的 75%提升至 2016 年上半年的 81%。由于汽车对于安全性与核心零部件的要求愈加严苛，动力电池企业与下游整车企 业构建了紧密的合作关系与渠道优势将进一步增强，新能源车企与锂电池企业的 市场集中度将进一步集中。四、锂电池主要材料行业市场现状 锂电池材料总体存在中低端产能过剩与高端产品供

7、不应求的现状。主要的锂 电池材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜这四大材料和铝塑膜等。其中，正极材料、负极材料和电解液都已逐步自给，由于负极材料和电解液的技术壁垒百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃相对较低，中国企业的成本优势明显在全球范围内拥有较强的竞争力。中高端隔 膜材料还高度依赖进口，但是国内企业正逐步实现进口替代，盈利能力较强。而 铝塑膜市场主要为日韩国外企业垄断，国产化进程刚刚开始。1、正极材料 2012-2014年，锂电池正极材料增长主要由手机、平板、移动电源等带动，但历年增速呈下滑态势，由此说明数码

8、市场增速开始趋于饱和。2015年，受新 能源汽车动力电池爆发带动，正极材料市场增长强劲，2015年，中国正极材料 产量达 11.3万吨，同比增长 49%。随着新能源汽车需求量的不断快速增加，锂电池需求亦将快速增长，然消费 电子领域饱和度提高，锂电池需求增速放缓。整体来看，2016年，中国正极材 料产量增速将有所放缓，全年产量将达 15万吨。谋事在人，成事在天！增广贤文忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增广贤文正极材料主要集中在中、日、韩三国。正极材料行业形成寡头垄断的局面，日韩企业在技术水平和工艺控制上实力较强，而中国虽然有 200 多家正极材料 生产企业，但厂家产品同质化严重，毛利率低于 10

9、%，其中磷酸铁锂的产能过剩 最为严重。目前国外主要正极材料企业以生产三元材料为主，国内主要正极材料 企业以生产磷酸铁锂为主，中国企业扎推于中低端市场的同时，高端产品供应不 足。发展趋势：三元材料发展迅猛逐步成为主流。3C 市场是侧重锂电池能量密 度和安全性，在小型智能终端产品的迅速发展情况下，国内锂电正极材料企业由 于地缘和成本优势将获得更多的发展机会。随着动力电池对于功率和能量密度要 求不断提高，国内动力电池正极材料向三元材料方向发展，总发展方向为高电压、高能量、高功率和宽温度范围；在保证安全性和适当的循环性前提下，提高锂电 的能量两个主要途径是提高电极材料容量或者提高电池工作电压。高镍三元

10、材料、高电压钴酸锂等是目前锂电池正极材料主要的发展方向。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。管子牧民我尽一杯，与君发三愿：一愿世清平，二愿身强健，三愿临老头，数与君相见。白居易2、负极材料 负极材料行业主要是中日企业的竞争。2015 年，全球负极材料市场份额（按 销量）排名前六的企业分别为贝特瑞、日立化成、杉杉股份、三菱化学、日本碳 素和日本 JFE，市场份额之和约 70%。其中日立化成、杉杉科技、日本碳素和日 本 JFE 以人造石墨为主，贝特瑞、三菱化学以天然石墨为主。汽车电池一般采 用人造石墨。在人造石墨的供应量方面，中日企业大致相当。竞争格局稳定，技 术进步不明显。负极材料目前是

11、以碳素为主，占锂电池成本的 30%左右，毛利率 保持在 15%左右。负极材料产业集中度极高，表现在区域集中和企业集中。区域 看，中国和日本是全球主要产销国，总量占全球负极材料产销量 95%以上；企业 上看，日本的日立化成和三菱化学、中国的贝特瑞和杉杉股份均为两国龙头企业，四家企业全球市占率在 50%以上。发展趋势：传统石墨为主，行业集中度继续提高。锂离子电池负极材料未来 将向着高容量、高能量密度、高倍率性能、高循环性能等方面发展。随着石墨资 源瓜分完毕，企业间焦点将重新回到技术方面，重点将朝着高比容量、高充放电 效率、高循环性能和较低成本的方向发展。其中碳材料的研究开发相当活跃并在 Si/C

12、掺杂和石墨改性、软硬碳和碳纳米材料方面取得了很大的进展，其他材料 的研究也为锂离子电池负极材料提供了更多的选择。2015年，全球负极材料总体出货量为 11.08万吨，同比增长 29.59%。其中 中国负极材料的出货量达到 7.28万吨，同比增长 41.1%，占比高达 66%。近几年，其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。论语天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经随着中国生产技术的不断提高，中国又是负极材料原料的主要产地，锂电负极产 业不断向中国转移，市场占有率不断提高。丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？罗贯中3、隔膜材

13、料 从全球锂离子电池隔膜市场来看，目前世界上只有美国、日本、韩国等少数 几个国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。2015年，全球隔膜出 货量为 15.5亿平米，同比增长 42.67%，其中湿法隔膜为 9.06亿平，占比 58.53%；中国隔膜出货量 6.28亿平米，同比增长 49.5%，其中，湿法隔膜产量仅为 2.38 亿平米，同比增长 90.5%。中国国产隔膜仍以干法为主，但是湿法出货量增速正 在加快。4、电解液 2015年，全球电解液整体产量为 11.1万吨，同比增长 34.3%；中国电解液 产量为 6.9万吨，同比增长 52.7%；从增长速度来看，中国电解液产量的增长速 度明显

14、高于全球。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。增广贤文五、锂电池材料技术特点及技术趋势 锂离子电池产业需要多项技术整合，包括电化学技术，生产技术、电子技术、材料开发技术等。锂离子电池不仅在理论上需要不断开发，对生产要求也相当高，必须要借助良好的设备和厂房条件以及高素质的技术工人，才能生产出合格的锂 离子电池。从原材料的技术壁垒上看，锂离子电池行业技术上隔膜 正极材料电解液 负极材料。但目前一直阻碍锂离子电池产业化应用发展的战略核心问题是正极材 料，一方面正极材料在锂离子电池中所占成本最高，降低正极材料的成本利于锂 离子电池推广应用，另一方面正极材料是锂离子电

15、池电化学性能的决定性因素，目前正极材料尚不能完全满足下游电动交通工具和工业储能领域的大规模应用 要求。正极材料是锂离子电池最为关键的原材料，不同的正极材料性能各有利弊，根据下游产品的需求，选择的正极材料品种不尽相同。消费类电子产品领域锂离 子电池正极材料的性能需求侧重锂离子电池能量密度和安全性，钴酸锂为目前消 费类电子产品锂离子电池主要的正极材料；动力电池正极材料的性能需求为高电 压、高能量、高功率和宽温度范围，磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料是目前动力锂 离子电池正极材料的主要原材料，其中三元材料是未来动力电池正极材料的趋势；在动力电池方面，钛酸锂是新的发展方向。负极材料技术与市场均较为成熟，主要

16、以碳素材料为主，石墨类负极材料在 负极材料中处于绝对主流的优势。常规石墨负极材料的倍率性能已经难以满足锂 离子电池下游产品的需求。在消费类电子产品方面，需要提高电池的能量密度，以硅-碳(Si-C)复合材料为代表的新型高容量负极材料是未来发展趋势。吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？论语云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。王实甫隔膜的生产技术壁垒最高，市场上的隔膜材料主要是以聚乙烯（PE）、聚丙 烯（PP）为主的聚烯烃类隔膜。未来隔膜行业发展趋势是更轻薄、更安全。随着 锂离子电池在消费类电子产品、电动汽车等应用领域的快速增长，锂离子电池隔 膜要为未来的市场爆发提前布局，需要在

17、产品的性能和品质上有所突破，隔膜未 来发展趋势是满足高功率、大容量、长寿命循环和安全可靠等性能要求。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料组成，在一定条件下，按一定比例配制而成的，其中电解质在电解液成本中比重最大，也是电解液中技术壁垒最高的环节，目前主要被日韩垄断。六氟磷酸锂是目前市 场上主要的锂离子电池电解质，目前我国六氟磷酸锂的国产化水平正在快速提高。未来电解液的发展趋势是满足高电压、宽温度范围、安全性更高的性能要求。目前从技术发展方向看，有以下三大趋势：（1）发展电动汽车用大容量锂 离子动力电池；（2）开发和使用新的高性能电极材料，尤其是高性能正极材料 的开发；（3

18、）进一步降低锂离子电池的成本和提高电池的安全性能。六、动力电池市场前景 1、国家对汽车动力电池的产能门槛要求 工信部于 2016 年 11 月发布的汽车动力电池行业规范条件（2017 年）征求意见稿明确要求锂离子动力电池单体企业、金属氢化物镍动力电池单体企业、超级电容器单体、系统企业年产能分别不低于 80 亿瓦时/1 亿瓦时/1 千万瓦时/80,000 套或 40 亿瓦时，生产多种类型的企业年产能需分别满足上述要求。新 版规定，锂离子动力电池单体企业产能不低于 80 亿瓦时（8Gwh），相比 2015 年 旧版规定的 2 亿瓦时提升了 39 倍，其他类型的镍氢电池与超级电容器单体企业 产能要求

19、分别提升 9 倍与 1 倍。按此规定，仅比亚迪与 CATL 能够达到标准，国轩、沃特玛、亿纬锂能、比克、中航锂电等企业在 2016 年底接近规定标准。此外，意见稿还要求企业近两年内没有出现生产经营和产品应用重大安全事故，表明政策与市场对于车用动力电池产品的质量与成组的安全性已成硬性指标。人不知而不愠，不亦君子乎？论语古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。苏轼2、动力电池技术发展路线 节能与新能源汽车技术路线图于 2016 年 10 月发布，要求推进新能源乘 用车的应用，利好三元电池的推广，并对电池的能量密度、循环寿命、成本等方 面提出了新要求。相比节能与新能源汽车产业发展规划（20

20、12-2020），能量 型电池的能量密度与系统成本要求分别从 300wh/kg 和 1.5 元/Wh 更新至 350Wh/kg 和 1.0 元/Wh。路线图同时提出有利于提高电池能量密度的相关材料 技术，指出 2020 年前发展镍钴锰层状正极、石墨类负极等高容量锂离子电池材 料技术，2025年前发展高容量/高压电极材料、全固态锂二次电池技术。锂电池 材料行业将面临结构性供不应求局面，高镍三元正极、硅碳负极、湿法隔膜等中 高端锂电池材料需求将进一步提升。3、纯电动汽车发展 根据中国产业信息网的有关分析，动力电池预计保持增长，国内整体技术路 线将遵循高能量密度和高循环寿命方向发展。纯电动汽车（含乘

21、用车、客车、专用车）电池将是未来五年主要动力电池应 用领域，因此锂动力电池的需求将维持高速增长。中国政府在纯电动汽车（EV）领域的支持力度远大于插电式混合动力汽车（PHEV），而且北京等部分地方政府 将插电式混合动力汽车排除在新能源汽车之外。大部分企业均认为新能源汽车的 长期方向为纯电动汽车，因此锂动力电池的需求将维持高速增长。人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖4、锂电池的竞争格局 从电池技术看，2020 年之前磷酸铁锂与三元材料并存，201617 年磷酸铁锂 更具优势。三元材料由于

22、高能量密度适合用于乘用车，而磷酸铁锂由于高安全性 适合用于商用车。由于乘用车对能量密度要求较高，磷酸铁锂在乘用车中的应用 将越来越少，三元材料在乘用车中的应用将逐步增加。磷酸铁锂理论能量密度 160wh/kg，实际最高能达到 140wh/kg 左右。电动客车对安全性的要求高于能量 密度，磷酸铁锂将大量应用在电动客车上。以 NCA、Li-rich 等为代表的高能量 密度材料在乘用车上的应用也将逐步普及。在乘用车（含专用车）中的渗透率已 接近 50%。三元电池性能提升空间大，有望成未来主流。对于现有三元锂电池体系的改 进可以达到 2020 年动力电池模块能量密度 300Wh/kg 的目标。随着未来乘用车 成为新能源车的主要增长动力，三元电池有望逐步取代磷酸铁锂电池成为未来主 流。根据赛迪资讯预计，到 2018年，NCM 三元电池出货量将超过磷酸铁锂 LFP 电 池。NCA 等新的技术体系电池也有望开始规模化应用。20152020年锂电池运用分布良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸20152020年锂电池技术分布预测