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简述动力锂电池产业化发展现状

钜大LARGE  |  点击量:1348次  |  2020年10月29日  

1国际方面


1.1市场分析


从全球动力锂电池产业发展格局来看,目前的动力锂电池材料研发与科技创新、生产制造与产业化形成3个重要集聚区域,分别是美国、日本在研发上领先,中、韩、日产业化规模最大。从市场份额来看,中、韩、日三国公司生产电池配套了全球近95%的汽车,其中我国品牌电池配套占比超过60%。综合技术与产业发展角度来看,美国、日本在技术研发领先,韩国在工程化应用方面领先,我国在产业规模方面领先。


1.2主流技术路线应用分析


根据国际、国内市场应用需求不同,不同技术路线类型的锂离子电池在国际、国内市场均有广泛应用。


从全球整车公司的电池匹配来看,日系和韩系电池重要配套全球知名车企集团,应用车型包含混合动力车型、插电式混合动力车型和纯电动汽车型。在技术路线方面,国际车用动力锂电池单体以锰酸锂、三元材料体系为主(高镍体系的镍钴锰和镍钴铝)。我国动力锂电池除宁德时代广泛配套国际品牌车型电池之外,缺乏实力较强的龙头公司参与国际竞争。


从国内车用动力锂电池供应来看,商用车(客车、专用车)市场在政策多年培育之下已经趋于稳步发展,各家动力锂电池应用技术路线差异很小,重要发展趋向是提升能量密度,重要技术路线仍以磷酸铁锂为主。国内乘用车公司重要使用国内品牌动力锂电池,产品应用以高能量密度的三元电池为主。


综上所述在技术路线的先进性和多元化、匹配车型多样化以及产品国际化发展程度方面,我国动力锂电池公司的综合实力,相比日、韩系的公司仍有较大发展空间。


1.3全球重要区域发展策略


美国、欧洲、日本在动力锂电池方面发展路线有所差异。欧盟逐渐意识到动力锂电池在产业化发展方面落后,为防止产品供应依赖性,开始推进执行电池同盟的计划,倡导欧盟各成员国加大投入,促进动力锂电池生产和回收在欧洲产业化发展。美国动力锂电池产业具备下一代电池研发优势。一是材料原始创新、工程技术创新方面的优势。美国的电池基础材料研发技术和产品集成应用技术全球领先。二是在动力锂电池关键主材方面,美国在固态电池、正极锂离子电池材料、硅基负极、隔膜等方面领先,其中陶氏化学在正极材料、Celgard公司在隔膜技术世界领先。


日本电池产业规模小于我国,但是在布局下一代电池方面领先。日本电池公司重要包括两类,一是与日系整车公司合资开展动力锂电池研发生产,二是独立面向全球车企供应电池,以松下为代表公司,为大众、特斯拉、福特等多家知名公司配套。在下一代电池研发领域,日本经济省与丰田、日产、本田、松下等23家汽车、动力锂电池及其材料类公司联合研发固态电池,计划于2022年全面掌握固态电池的相关技术。


2国内方面


2.1产业政策环境


为促进动力锂电池产业发展,我国出台了相应的政策体系,体系内容包括产业支持政策、发展指导意见、管理规范等内容。相关政策又分为宏观管理政策、行业发展政策、行政管理法规体系和可研专项支持等。在宏观层面,发展指导意见明确了动力锂电池产业发展的重要任务,包括基础和前瞻科研部署、技术创新目标、关键共性技术突破、动力锂电池梯级利用回收等。在产业管理方面,为维护市场秩序、合理配置资源、促进产业发展,国家发改委、工信部出台了对相关公司经营活动执行规范化管理的政策。动力锂电池在这政策体系的支持下,技术水平快速进步,产业规模不断扩大,市场集中度持续提升。在这产业发展趋势下,动力锂电池产业出现了阶段性、结构性的产量过剩现象,政策环境也相应由扶优扶强转向优胜劣汰。


2.2行业特点


我国动力锂电池行业特点是单位投资投入高(1GWh产量建设一般要5亿人民币)、技术门槛高、研发创新快、人才要求高、升级换代快、生产自动化要求高等特点。


动力锂电池产业属于典型资本密集型高科技产业,具体体现在资金投入规模大、人员从业素质高、技术体系门槛高、产品研发迭代快、生产设备自动化、质量管理精益化等特点。目前动力锂电池公司建设规模都在10GWh左右,仅项目建设投入至少5亿元人民币。动力锂电池技术研发与工艺工程包括纳米级基础材料性质研发、四大主材工艺(正极、负极、隔膜、电解液)、电芯制造、电池系统集成等,生产过程复杂、环境要求苛刻、设备精度要求极高,因此行业门槛非常高。


2.3主流技术类型分析


我国动力锂电池技术路线与全球主流应用基本一致。全球车用动力锂电池产品应用技术路线以镍钴锰三元材料电池为主,锰酸锂、磷酸铁锂技术路线发展逐渐放缓,固态电池等先进产品技术路线尚未形成规模化工程应用。从产品规格与标准来看,动力锂电池系统已经逐渐由燃油车基础开发逐渐转向为新能源汽车平台正向开发,动力锂电池系统与汽车底盘一体化设计,从而逐渐形成电芯、模组和系统规格尺寸标准统一的趋势。在全球竞争中,我国动力锂电池单体产品的核心技术指标、规格标准方面,已经与全球先进产品差距不大。


2.4地区性产业集群分析


我国动力锂电池产业重要分布在京津地区、华东地区、中原地区和华南地区。京津地区产业发展较早,以中信国安盟固利、天津力神、北京国能、天津捷威、天津比克等公司为主;中原地区具备传统的电化学产业基础,形成了以上游材料和动力锂电池整个产业链的为主的公司集群,重要公司包括中航锂电、多氟多、郑州比克、河南锂动、新太行、环宇等。华东地区是我国动力锂电池研发实力、产业规模、上下游产业基础最发达的地区,以大规模市场需求拉动了动力锂电池产业投资和发展,包括宁德时代、国轩高科、万向、天能、超威、双登等知名公司,该地区知名车企集团车用动力锂电池需求带动了市场和产业的发展。华南地区具有一批数码产品电池公司,在此产业基础上形成了以比亚迪、沃特玛、雄韬电源、天劲、深圳比克、亿纬锂能、欣旺达、振华新能源、卓能新能源等一批动力锂电池公司。


2.5市场分析


我国动力锂电池市场发展呈现出乘用车电池配套量上升、高能量密度电池配套新增,行业聚集度进一步提升的特点。根据我国化学与物理电源行业协会动力锂电池应用分会的数据统计显示,2018年度我国新能源汽车动力锂电池配套量超过56.89GWh,同比2017年上升56.88%,前20强公司装机量52.23GWh,占全年装机量的91.8%。其中,三元电池30.1GWh,占比58.17%,同比2017年上升103.71%;磷酸铁锂离子电池22.2GWh,占比39%,同比2017年上升23.51%;锰酸锂离子电池1.08GWh,占比1.9%,同比2017年减少26.7%;钛酸锂离子电池0.52GWh,占比0.91%,同比2017年减少8.99%。从各动力类型来看,纯电动汽车配套的动力锂电池装机量累计约53.01GWh,同比上升55.64%;插电式混合动力汽车配套的动力锂电池装机量累计约3.82GWh,同比上升75.34%。


我国动力锂电池产业公司优胜劣汰快速,双雄+多强的市场格局初步形成。2018年前十家单体公司累计配套量约470亿瓦时,市场占比约82.72%。其中宁德时代和比亚迪配套量大幅领先,分别达234亿瓦时和114亿瓦时,宁德时代市场占比由2017年的29.0%提升至2018年的41%,比亚迪市场占比则由2017年的15.5%提升至2018年的20.1%。根据产业政策引领方向和产业发展趋势,我国动力锂电池产业集中度有望进一步提升。


2.6重点公司分析


从动力锂电池配套特点来看,动力锂电池行业传统领先公司宁德时代、比亚迪、力神、国轩、孚能等产品类型基本可以代表国内产品主流类型,一是材料体系重要为三元和磷酸铁锂;二是高能量密度的三元电池重要配装乘用车,高安全性低成本的磷酸铁锂离子电池重要应用于客车和专用车;三是除宁德时代外,国内动力锂电池公司配套仍以国内整车公司为主,与日韩电池配装国际知名品牌汽车的规模和影响力相比仍有差距。


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