锂电池行业发展现状和未来趋势

锂电池行业发展现状和未来趋势

锂电池是以锂金属或锂合金为正极材料，使用非水电解质溶液的电池。锂电池和锂电池不相同的是，前者是一次电池，后者是充电电池。锂电池工作原理就是依靠锂离子在正极和负极之间来回移动。充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，穿越隔膜到达负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合，锂离子的移动便出现了电流。在电动汽车高速上升的带动下，我国锂电池产业继续保持快速上升态势，行业创新不断加速，新产品、新技术不断涌现，各种新电池技术也相继问世。安徽省宣城市将新能源作为主导产业，重要围绕光伏和锂电池行业发展，但起步较晚，通过近年的招引和培育，锂电池产业链集群初具雏形，该市经开区集聚了25家锂电池产业链公司，涵盖了正负极材料、电解液、隔膜、铜箔及电芯等类型。但总体而言，公司规模普遍不大、带动力不强，技术相对落后、研发投入不足，缺少龙头型公司。当前，立足补链、强链、延链，着眼于招大引强，是新一轮锂电池行业招商引资的重点和关键。

一、我国锂电池发展现状经过几十年的发展革新，我国的锂电池产业从数量上、质量上都取得了极大的突破，而且在政策、补贴的推动下，锂电池产业诞生出许多具有全球竞争力的公司。2021年我国锂电池出货量达229GW，预计2025年出货量有望达到610GW,年复合上升率超过25%。通过近年来的市场分析，重要有以下特点：(一)市场规模持续上升。2015年至2020年，我国锂电池市场规模持续上升，从985亿元上升到1980亿元，到2021年达到3126亿元。但是受价格等因素的影响，增速放缓，同比上升率从37.76%下降到2020年的13.14%。按容量计算，2020年我国锂电池产量148GWh，同比上升19.2%，但是到2021年该产量达到324GWh，同比上升118.9%，产量高速上升。按照这个数来算，近年产量持续上升，2016年至今2021年我国锂电池产量从84.7亿只上升到232.6亿只，但是同比上升率从51.3%下降到23.4%。(二)动力锂电池占比大且上升更快。新能源汽车的快速上升带动动力锂电池的持续上升。2021年消费、动力、储能型锂电产量分别为72GWh、220GWh、32GWh，分别同比上升18%、165%、146%，占比分别22.22%，67.9%，9.88%，动力锂电池的占比最大且上升最快。动力锂电池中又以磷酸铁锂电池占比高，2021年磷酸铁锂电池产量累计125.4GWh，占总产量57.1%，同比累计上升262.9%。(三)方形电池逐步占据主导地位。方形电池的性价比最高，目前已占据我国市场主流，2021年方形锂电池市场份额约80.8%。软包锂电池电芯能量密度最高，但因为铝塑膜容易破损，电池组需加装更多保护层，导致整体能量密度不具备优势，同时标准化程度极低，导致生产成本偏高，故市场份额约9.5%。圆形电池成本最低，但能量密度偏低，较少公司选择这类电池，因此市场份额较少约9.7%。(四)上游原材料成本波动大。受产业周期、疫情、国际局势紧张等多重因素影响，2022年动力锂电池上游原材料成本涨幅不断新增。如电池级碳酸锂价格为一路飙升，从2013年的4.16万元/吨上升到2022年六月的47.49万元/吨，尤其是2022年价格涨势高，2022年六月价格增幅高达425.3%。但自七月份形开始，正负极等材料价格均出现了一定幅度的回落。二、锂电池材料行业市场状况锂电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。具体可分为正极材料、负极材料、电解液、隔膜、铝塑膜等。(一)正极材料锂电池正极材料是其电化学性能的决定性因素，对电池的能量密度及安全性能起主导用途，且正极材料的成本占比也较高，占锂电池材料成本的30%-40%，因此正极材料是锂电池最为关键的材料。锂电池按照正极材料体系来划分，重要分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等技术路线。钴酸锂成本较高、寿命较短，重要应用于3C产品;锰酸锂能量密度较低、寿命较短但成本低，重要应用

于专用车辆;磷酸铁锂寿命长、安全性好、成本低，重要应用于商用车;三元材料尤其是NCM 能量密度高、循环性能好、寿命较长，重要应用于乘用车。目前三元锂电池和磷酸铁锂电池是行业主流路线，磷酸铁锂受益于电动汽车和储能市场的上升带动，将成为未来5年上升最快的正极材料。从竞争格局来看，近年来钴酸锂的市场集中度不断提高，头部集中化趋势逐步显现。2021年，厦钨新能、杉杉能源、盟固利新材料、巴莫科技、格林美占据钴酸锂市场份额前五，市场份额分别为42%、14%、10%、9%、6%，累计占比高达82%。钴酸锂的高集中度和高低端产品显著分层、高端产品壁垒提升、整体市场已走向成熟密切相关，未来高电压钴酸锂等产品或促使产品壁垒进一步提升。三元材料的市场集中度相对较低，容百科技以11%的市场份额位居第一，巴莫科技、当升科技、长远锂科紧随其后，市场份额均为10%，各厂商间的差距相对较小，行业格局较为分散。磷酸铁锂正极材料集中度较高，湖南裕能和德方纳米两家独大。其中湖南裕能市占率为22%，处于龙头地位。其次是德方纳米，占比20%。数据显示，我国锂电池正极材料市场规模由2016年213.8亿元增至2020年751.9亿元，年均复合上升率为36.9%。2021年市场规模达877.1亿元，据预测，2022年我国正极材料市场规模可达1002.3亿元。(二)负极材料负极材料是锂电池的重要组成部分。重要影响锂电池的容量、首次效率、循环性能等。负极材料由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压形成。负极材料在动力锂电池成本的占比约为5%~15%。目前锂电池负极材料重要以人造石墨和天然石墨为主，发展趋势为向石墨负极中掺杂硅形成能量密度更高的硅基负极。现阶段，人造石墨为负极主流路线。硅基材料应用潜力较大，未来市场空间广阔。2021年我国锂电负极市场出货量72万吨，同比上升97%。由于人造石墨的一致性和循环性能好于天然石墨，更契合动力及储能电池的需求，人造石墨产出货量占比持续提升至84%，而天然石墨市场份额下降至14%。我国负极材料市场集中度较高，行业竞争格局相对较好，CR3达到56%。其中，贝特瑞、璞泰来(江西紫宸)和杉杉股份一直处于头部地位，占比分别为26%、15%、15%，东莞凯金近年市占率有所提高，占比13%。数据显示，我国锂电池负极材料市场规模由2016年64.6亿元增至2020年140.2亿元，年均复合上升率为21.4%，2021年市场规模达159.1亿元。据中商研究院预计，2022年我国负极材料市场规模可达178亿元。(三)电解液电解液是电池中离子传输的载体，具体是在锂电池正、负极之间起到传导离子的用途，是锂电池获得高电压、高比能等优点的保证。锂电池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，在一定条件下、按一定比例配制而成的。其中按其结构的不同，有机溶剂可以分为重要成分有六氟磷酸锂、碳酸乙烯酯、五氟化磷等。目前我国锂电池电解液行业集中度较高，行业业务规模前三名集中度超60%。同时近几年我国锂电池电解液龙头公司不断投资建厂扩产，行业竞争格局稳定，集中度正在进一步提升。有相关数据显示，国内锂电池电解液前三分别为天赐材料、新宙邦、国泰华荣，2021年，上述三家公司的市场份额合计67.1%。其中天赐材料市场份额最高，属于该行业绝对龙头，占比33.1%数据显示，2021年我国锂电池电解液由2017年11万吨上升到50.7万吨。预计2022年我国锂电池电解液出货量可达62.6万吨。(四)隔膜锂电池隔膜是锂电池原材料之一。位于电池内部正负极之间，保证锂离子通过的同时，阻碍电子传输，是一种具有微孔结构的薄膜，是锂电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的用途锂膜的制造工艺分为干法和湿法，从隔膜产品结构来看，我国隔膜市场出货仍以湿法隔膜为主。湿法隔膜性能较高，厚度更薄，可提高锂电池能量密度。干法隔膜的核心优势在于成本更低，产线投资额低、单位能耗低，更适用于对成本敏感度高而对能量密度要求低的应用场景，譬如储能市场。在湿法隔膜方面，呈现出一超多强的行业格局，恩捷股份在2021年产量大规模释放下，隔膜产量超过30亿平大关，湿法隔膜市场龙头