锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测Revised by Chen Zhen in 20212017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测核心提示：全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。

由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。

三国的竞争策略各不相同。

日本竞争全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。

由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。

三国的竞争策略各不相同。

日本竞争策略上关注技术领先。

韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。

中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。

2010-2020年中国及全球锂电产值数据来源：公开资料整理国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。

2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。

2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响，我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。

2016年，我国电动汽车产量达到51.7万辆，带动我国动力电池产量达到33.0GWh，同比增长65.83%。

随着储能电站建设步伐加快，锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广，2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。

2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比数据来源：公开资料整理业务发展方向契合政策，发展前景良好。

我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势，在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。

一般而言，在低端负极产品和涂布机领域，门槛低，竞争充分，利润水平相对较低。

而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜，产品技术含量高，在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高，附加价值较高，优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。

全球负极材料产业集中度极高，江西紫宸全球份额持续提升。

目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本，两国总量占全球负极材料产销量90%以上。

负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。

2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%，全球前五大企业市场份额合计占比为68%。

江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%，国内份额提升至14.8%，预计2017年份额维持提升趋势。

江西紫宸国内排名前三，行业集中度有望进一步提高。

目前国内锂电池负极材料生产企业中：贝特瑞、杉杉科技、江西紫宸为行业前三名，处于行业领先地位。

未来几年，国内负极生产企业的竞争主要体现在国内领先企业与日立化成等国际企业的竞争、行业前三企业之间的竞争，行业集中度将进一步提高。

负极材料主要竞争对手数据来源：公开资料整理2016年中国锂电池负极材料主要生产企业市场占有率数据来源：公开资料整理我国负极材料市场需求旺盛，应用空间广阔，主要系动力电池市场快速增长、能源互联网及美国特斯拉发布储能产品的带动。

2013年以来，中国负极材料市场规模保持快速增长，市场规模从2013年的24.10亿元增长至2016年的64.57亿元，复合增长率达到38.89%。

2018年有望达到近百亿元的市场规模。

2013-2018年中国负极材料市场规模分析及预测数据来源：公开资料整理我国负极材料市场供应充足，主要系国内人造石墨技术相对成熟以及新能源汽车市场快速发展，动力电池需求量大幅上升，带动国内负极材料需求大幅增长。

中国负极材料的出货量由2012年的2.7万吨增长到2016年的11.83万吨，年复合增长率为44.68%。

预计未来两年，受新能源汽车和电网储能、高端数码产品等需求推动，中国负极材料总体产量将保持31.16%的年复合增长率。

2016-2018年中国负极材料产量分析及预测数据来源：公开资料整理涂布机高端化大势所趋，价值占比相对最高。

锂电池设备由前端设备（搅拌、涂布、辊压、分切）、中道（卷绕）、后端设备（封装、注液等）组成，前端设备是锂电池生产工序核心设备，价值量也最高，约占设备投资额的40%，其中涂布机约占设备投资额的30%。

随着锂电行业向一二线厂商集中，设备的高端化提升，目前1GWh对应5亿左右的设备投入，前端设备占产线产值将达到50%以上，高端化趋势明显。

总体而言，锂电设备行业高端前端设备依赖进口，后端设备基本实现国产化。

前段设备占设备投资额的比例最高数据来源：公开资料整理涂布机价值相对更高数据来源：公开资料整理动力锂离子电池要求高，涂布机重要性日益凸显。

由于动力锂离子电池对于一致性、稳定性和安全性要求极高，随着动力锂离子电池占比的不断提升，锂离子电池生产设备的重要性也日益凸显。

目前我国动力锂电池厂商与国际龙头厂商差距主要体现在自动化程度与生产良率上。

当前国际动力锂电池龙头企业生产线自动化率约85%，而国内一线企业生产线自动化率不到60%，二三线企业平均不到30%；国内动力锂电池制造合格率为70%-80%，而国外企业的全自动化生产线合格率达90%。

为提升生产良率和产品性能，国内动力锂电池企业陆续引进全自动化生产线。

随着2016年底动力锂电池供求平衡，政策提升电池行业准入门槛。

在政策导向下，低端电池产能停止扩张，对下游中小企业的低端设备需求大幅萎缩，电池厂商扩容和加工要求大幅提升，锂离子电池制造设备也在经历技术革命，向着高效率、低能耗、高精度的自动化方向迈进。

锂电设备行业一直呈现低端、高端并存局面。

高工锂电统计，2014年国内涉及锂离子电池生产设备领域的企业接近300家，且2015年国产锂电设备行业前六份额之和仅为27.39%，行业集中度较低。

2015年中国锂电设备产值排名数据来源：公开资料整理龙头企业加快并购，行业整合步伐加快。

2015年上半年，赢合科技、先导智能等龙头企业陆续登陆资本市场，2016年开始，龙头企业加快行业并购步伐，科恒股份收购浩能科技，赢合科技收购雅康等深度整合案例陆续出现，行业整合步伐持续加快。

目前国内锂电池涂布机生产企业中：赢合科技、先导智能、深圳新嘉拓为行业前三名，处于行业领先地位。

未来几年，国内涂布机生产企业的竞争主要体现在国内领先企业与动力工程株式会社等国际企业的竞争、行业前三企业之间的竞争。

涂布机主要竞争对手数据来源：公开资料整理隔膜是锂离子电池的关键内层组件之一，主要作用在于防止正负极材料接触导致短路，是保障电池安全的最重要部分之一。

隔膜浸润在电解液中，表面上有大量允许锂离子通过的微孔。

材料、厚度和微孔数量等特性都会影响锂离子穿过隔膜的速度，进而影响到电池的放电倍率、循环寿命等性能。

隔膜是锂电材料中技术壁垒较高的材料。

市场上通用的隔膜材料为聚烯烃隔膜材料：聚乙烯（PE））、聚丙烯（PP）目前市场化的锂离子电池隔膜材料主要有PE单层、PE多层、PP单层和PP-PE-PP三层。

国内隔膜主要有三种技术路线：干法单拉、干法双拉和湿法，由于干法双拉隔膜孔径的均匀性、一致性、稳定性差，只能用于中低端电池，因此并非主流的技术路线，外资供应商均不涉足。

隔膜的主流制备工艺是干法单拉和湿法。

干法单拉隔膜由于只进行了纵向拉伸而没有进行横向拉伸，使用时横向容易开裂，因此不能做的太薄，厚度一般在20至50微米。

另外，用干法单拉隔膜批量生产的电池，内部微短路的机率较高，对电池的循环寿命不利。

不断改进下，湿法隔膜在生产过程中进行了双向拉伸，因此拉伸强度和穿刺强度都比较高，产品可以做的很薄，最薄可以做到5微米。

另外短路率也比干法单拉隔膜低。

湿法隔膜唯一的缺点是熔断温度低，耐热性差，在高温时的收缩率高达10%，可能引起极片外露。

陶瓷涂覆工艺解决了湿法隔膜热稳定性差的缺陷。

数据来源：公开资料整理涂覆隔膜是发展趋势。

聚烯烃类隔膜发展最早，制作工艺成熟，在目前占据绝对主流地位。

但是，聚烯烃类隔膜的熔点较低，聚乙烯和聚丙烯的熔点分别为130℃和150℃左右，超过该温度隔膜就会融化导致电池发生短路。

涂覆隔膜与普通聚烯烃隔膜相比，具备热稳定性高、热收缩低、与电解液浸润性高的优点，能够提高电池的安全性。

由于涂覆材料的耐温性能较高，在高温下起到支撑作用，能够防止隔膜整体热失控，耐受高温可达到180℃。

在130℃的温度下，不加涂覆的PE隔膜热收缩率在10%以上，隔膜的热收缩也会致使正负极材料出现接触而导致电池发生短路，而进行涂覆加工之后的隔膜收缩率小于2%，而且涂覆材料还大大提高了隔膜的抗刺穿能力，进一步提高了电池的安全性。

在进行了陶瓷或PVDF涂覆之后，湿法隔膜唯一的热稳定性差的劣势得到了弥补，在性能上较干法单拉隔膜已是全面领先。

从全球锂离子电池隔膜市场来看，美国、日本、韩国等少数国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。

2015年，日本旭化成、美国Celgard公司、东燃化学、韩国SKI、日本宇部等国际厂商依靠技术和市场领先优势均占据全球超过60%的市场份额。

近年来，随着国内厂商不断加大研发和投资力度，新增产能投入运行，出货量迅速增加，星源材质、金辉高科、中科科技、沧州明珠等国内厂商实现隔膜产业化。

2015年，星源材质、金辉高科、中科科技合计占据全球的市场份额为9%。

从产量结构上看，2015年全球生产的15.7亿平方米隔膜中，湿法隔膜10.3亿平米，占65.6%，干法隔膜5.4亿平米，占34.4%。

而2015年我国生产的6.28亿平米隔膜中，湿法隔膜2.38亿平米，只占37.90%，占比远低于全球的65.6%。

2016年湿法隔膜占比提升至42.53%。

仍与全球占比存在较大差距。

涂覆工艺作为改善隔膜在锂离子电池中的循环性能和耐高温性能的有效方法，涂覆隔膜的市场需求不断上升。

随着4G网络和无线消费的增加，消费电子终端越来越多采用大屏幕，对快充需求增加，体积容量密度要求越来越高。

所采用的锂离子电池隔膜厚度也越来越薄，如主流的消费电子用隔膜厚度2013年是16μm，2014年是12μm，2015年逐渐发展到7μm。

薄的隔膜对于电池制造工艺中的环境和设备精度要求很高，同时在滥用条件下的热关断保护功能减弱，造成电池应用的不可靠性。

陶瓷涂覆隔膜可以改善薄隔膜的机械强度和提高耐热等级，一定程度上改善了电池产品的可靠性。

国际主流的高端智能手机和主流电池厂商都采用了陶瓷涂覆隔膜。

对于电池容量更大、串联电压更高、使用环境比消费电子更苛刻的动力电池而言，涂覆隔膜是必选的材料。

另一方面是由国内新能源汽车动力电池市场需求带动，电池安全性能要求提高，同时国内电池企业借鉴特斯拉车用电池，加大对电池安全性的设计开发，涂覆隔膜被认为是一种比较好的降低电池内部事故的重要措施之一。