2018年中国动力电池产业发展分析报告

２０１８年中国动力电池产业发展分析报告
目录
一　全球汽车工业坚定战略转型之路
二　国内动力电池产业发展特征
（一）产销量持续快速增长，行业集中度在竞争中提升
（二）宏观引导成效显著，能量密度进步突出
（三）销售价格有力下降，上游材料成为关键因素
（四）多元技术体系并路推进，三元电池占据乘用车统治地位（五）前瞻性电池技术路线清晰，全固态电池成为关注焦点
（六）工程化能力不断提升，智能制造发展起航
（七）回收路线渐趋清晰，商业体系仍待健全
三　产业发展问题分析
（一）企业过于追求高补贴而致安全隐忧
（二）产能扩增过快而优质产能不足的情况仍然存在
（三）规格尺寸偏多不利于智能制造发展
（四）缺少对核心技术专利的掌控
四　国际动力电池产业发展概况
五　燃料电池发展概况
六　对产业的思考和建议
（一）企业方面
（二）行业方面
图１　２０１４～２０１７年中国新能源汽车产量及动力电池配套量
图２　２０１７年新能源汽车分类别产量及电池配套量
图３　２０１７年动力电池单体配套企业数量
图４　２０１７年不同材料体系锂离子动力电池生产企业数量
图５　配套量排名前２０的单体企业
图６　２０１７年已产车型纯电动客车领域动力电池系统能量密度分布图７　２０１７年已产车型纯电动乘用车领域动力电池系统能量密度分布图８　２０１７年不同类型电池配套量占比
图９　２０１７年不同类型电池在不同车型领域的配套量占比
表１　排名前２０的单体企业配套情况
一　全球汽车工业坚定战略转型之路
中国新能源汽车产业近年来的发展势头正促使全球主要的汽车生产国家及企业逐渐消除疑虑并深入认识到发展新能源汽车的必然趋势㊂在二十国集团（Ｇ２０）德国汉堡峰会的倡议下，绝大多数国家表示将继续全力执行气候协议‘巴黎协定“，采取有效行动减少温室气体排放，增强对气候变化的应对能力㊂英国㊁法国㊁印度㊁荷兰以及挪威等国宣布将逐渐全面禁售燃油汽车，并且给出了时间规划，其他一些国家也在研究禁售燃油汽车的时间表，未来的新车产销将是零排放纯电动汽车或是更加清洁的混合动力汽车㊂在国家战略的驱动下，大众㊁奔驰㊁宝马㊁沃尔沃㊁丰田以及福特等众多跨国车企积极提出发展转型目标，开始发力竞逐全球新能源汽车市场，并开始将一部分发展重心放在了中国市场㊂
作为全球规模最大的动力电池生产国，中国动力电池产业在近几年的高速发展过程中正在蓄积驱动世界的新动能㊂在全球汽车工业战略转型的大背景下，中国动力电池产业的发展机遇前所未有，同时也面临更高质量的发展要求，需要具备突出和卓越的硬实力才能在激烈的国际竞争中发展和提升㊂
二　国内动力电池产业发展特征
（一）产销量持续快速增长，行业集中度在竞争中提升
据中国汽车技术研究中心有限公司动力电池产业发展研究室统计，２０１７
年中国新能源汽车实际总产量为８１ ９万辆，占当年新车总产量的２ ８％；终端销量为７７ ７万辆，占新车销售的２ ７％㊂动力电池产业在新能源汽车产业的带动下，继续保持快速增长，全年总配套量达３７３ ５亿瓦时，同比增长３３％㊂２０１４ ２０１７年中国新能源汽车产量及动力电池配套量见图１，２０１７年新能源汽车分类别产量及电池配套量见图２㊂
图１㊀２０１４ ２０１７年中国新能源汽车产量及动力电池配套量
得益于私人市场的渗透以及共享汽车的普及，纯电动乘用车产量同比增长８４％，在总产量中占比首次超过５０％㊂纯电动专用车产量相比２０１６年有近１０万辆级的增长，全部产品中高于９６％的产品是物流运输车㊂在动力电池配套方面，纯电动客车仍旧是最大的动力电池应用领域，占比为３８％，而纯电动乘用车领域的动力电池配套量正在逐渐与其缩小差距，占比为３３％，可以预见其即将发展成为最大的动力电池消费市场㊂
在动力电池配套企业方面，２０１７年国产新能源汽车共有９８家动力电池单体配套企业（按集团口径统计，其中国外企业６家，国内企业９２家）以
图２㊀２０１７年新能源汽车分类别产量及电池配套量
及２家燃料电池企业，相比２０１６年的企业数量减少了三分之一，前一阶段‘汽车动力蓄电池行业规范条件“的实施以及日趋成熟的市场竞争使一些技术落后的企业或被兼并重组或选择退出汽车动力电池的生产与销售㊂２０１７年动力电池单体配套企业数量见图３，２０１７年不同材料体系锂离子动力电池生产企业数量见图４㊂
图３㊀２０１７年动力电池单体配套企业数量
图４㊀２０１７年不同材料体系锂离子动力电池生产企业数量
从不同材料体系锂离子动力电池生产企业数量上可以看出，企业数量变化最明显的是磷酸铁锂生产企业，较２０１６年的７９家下降了一半，随着动力电池发展路线对能量密度的需求不断提高，磷酸铁锂生产企业的生存空间受到压缩㊂其他材料体系的生产企业数量同比没有明显变化㊂
在配套量方面，只有宁德时代一家超过了１００亿瓦时，其快速发展的历程在新能源汽车产业中成为一个特有现象㊂配套量超过１亿瓦时的企业有３９家，总配套量为３６３ １亿瓦时，占比９７％；不足１亿瓦时的企业有５９家，同比减少近５０％㊂这进一步说明行业发展在经历大浪淘沙后集中度得到有效提升㊂排名前２０的企业的配套量占总配套量的８７％，与２０１６年占比基本一致，但总量增长可观㊂排名前２０的单体企业配套情况见表１，配套量排名前２０的单体企业见图５㊂
表１㊀排名前２０的单体企业配套情况
企业排名企业数（家）配套量（亿瓦时）占比（％）
１ ２２１６９ ４４５
３ １０８１０７ ２２９
１１ ２０１０５０ １１３
总计２０３２６ ７８７
㊀㊀
图５㊀配套量排名前２０的单体企业
（二）宏观引导成效显著，能量密度进步突出
在‘中国制造２０２５“的部署指引下，行业主管部门接连发布动力电池产业的引导目标与具体执行措施，促进动力电池核心技术的工程化和产业化能力不断发展提升，技术水平紧跟国际先进国家，为下一步中国品牌动力电池打开全球市场大门夯实基础㊂
２０１６年底，工信部㊁国家发改委㊁科技部和财政部联合发布的‘关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知“首次将新能源汽车的补贴标准与动力电池能量密度进行关联，导向清晰，力度空前，为促进先进技术的推广与不断发展进步提供了新的引导思路㊂据中汽中心动力电池产业发展研究室统计：２０１７年度，在纯电动客车动力电池配套量方面，６０％以上的动力电池系统的能量密度大于１１５Ｗｈ／ｋｇ，对应单体的能量密度在１４０Ｗｈ／ｋｇ以上，部分磷酸铁锂单体电池的能量密度接近１８０Ｗｈ／ｋｇ，部分锰酸锂单体
电池的能量密度超过了１６０Ｗｈ／ｋｇ㊂在纯电动乘用车动力电池配套量方面，近３０％的动力电池系统的能量密度大于１２０Ｗｈ／ｋｇ，对应的单体的能量密度在１６０Ｗｈ／ｋｇ以上，并且全部都是三元材料电池，其中部分１８６５０电芯的能量密度大于２２０Ｗｈ／ｋｇ㊂在纯电动专用车动力电池配套量方面，已有１８６５０ＮＣＭ８１１电芯装载应用，单体能量密度为２４０Ｗｈ／ｋｇ，系统能量密度超过１５０Ｗｈ／ｋｇ㊂２０１７年已产车型纯电动客车领域动力电池系统能量密度分布
见图６，２０１７年已产车型纯电动乘用车领域动力电池系统能量密度分布见图７㊂
图６㊀２０１７年已产车型纯电动客车领域动力电池系统能量密度分布
２０１８年２月，四部委发布了关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知，新补贴政策根据动力电池技术进步情况，进一步提高纯电动乘用车㊁非快充类纯电动客车㊁专用车动力电池系统能量密度门槛要求，鼓励高性能动力电池应用㊂其中，纯电动乘用车动力电池系统能量密度鼓励标准最高到１６０Ｗｈ／ｋｇ，非快充类纯电动客车动力电池系统能量密度鼓励标准最高到１３５Ｗｈ／ｋｇ，专用车方面则要求不低于１１５Ｗｈ／ｋｇ㊂因此，在后续发布的‘新能源汽车推广应用推荐车型目录“中，配有高能量密度动力电池系
图７㊀２０１７年已产车型纯电动乘用车领域动力电池系统能量密度分布
统的纯电动车型比例显著提高，多数非快充类纯电动客车搭载的磷酸铁锂电池系统能量密度超过１３５Ｗｈ／ｋｇ，部分纯电动乘用车搭载的三元电池系统能量密度超过１５０Ｗｈ／ｋｇ㊂由此可见，与技术水平直接关联的补贴标准对动力电池能量密度的提升具有直接而有效的促进作用，引导相关企业在研发新型电极材料㊁提升电芯制造水平㊁发展高效集成技术㊁开发轻量化装置等方面协同创新，共同提升，有效满足新能源汽车的市场实际应用需求㊂
（三）销售价格有力下降，上游材料成为关键因素
动力电池系统作为新能源汽车中成本占比最高的部件直接决定了整车的市场定价，目前认为只有动力电池系统成本降至与传统燃油车发动机成本相当的水平，纯电动汽车才能于财政补贴退出后在终端售价方面具有真正的市场竞争力㊂在我国动力电池产品成本的发展演变中，产业链的建设完善和国产化率的不断提高对动力电池的成本下降起到了关键的助推作用㊂在正极材料方面，２０１７年我国正极材料产量增长迅猛，龙头企业的高镍三元材料技术研发正在逼近国外先进水平，规模化的量产已经实现，当升
科技㊁贝特瑞㊁宁波容百的高镍材料产品极具市场竞争力㊂负极材料方面，国内企业继续保持传统石墨市场的领先优势，在高比能量电池用的硅碳负极材料领域则正在加快研发及投产速度，主流负极厂商已增加硅碳负极投入，新进入者也开始布局硅碳负极，产业化进程不断加速㊂隔膜方面，隔膜国产化率正在不断提升，随着国内隔膜生产企业在湿法生产工艺上以及涂覆技术的持续改进，湿法隔膜的性能越来越接近国外企业水平，国产湿法隔膜已经抢占了部分进口市场份额，并有逐渐扩大的趋势，国产隔膜的普及应用对打破国外企业垄断格局㊁降低动力电池成本成效明显㊂在电解液领域，随着我国电解液产业的发展成熟，全球电解液的产能正向中国转移，国产电解液已面向国内外市场销售，同时国产电解液添加剂也正在形成主导全球市场的供给格局㊂产业链的进步与成熟对适应新能源汽车市场发展需求㊁降低动力电池成本具有重要的意义㊂
整体上，我国新能源汽车动力电池系统的销售价格呈现逐年下降的趋势，２０１７年底动力电池系统价格的行业平均水平已经降至１ ４ １ ５元／瓦时，相比２０１６年底的２ ０元／瓦时下降了２５％，已经提前实现了‘节能与新能源汽车产业发展规划（２０１２ ２０２０年）“要求的到２０２０年新能源汽车动力电池模块成本降至１ ５元／瓦时以下的目标，并且部分企业的产品价格还能更低㊂对于‘促进汽车动力电池产业发展行动方案“要求的２０２０年系统成本降至１元／瓦时以下的目标，其实差距已经不大㊂在补贴即将退出的后补贴时代，新能源汽车需在市场终端售价方面与传统燃油汽车形成等量竞争，所以动力电池系统要达到内燃发动机系统的成本水平，此时价格应在０ ６ ０ ７元／瓦时㊂按照‘节能与新能源汽车技术路线图“的规划，达到这
一水平要到２０３０年，但是国外的动力电池系统成本同样下降很快，在２０２０年理想状态下可能达到１００欧元／千瓦时，因此中国动力电池产业的发展道路并不轻松，竞争态势仍然严峻，需要产业协力共同促进，争取提前完成既定目标㊂
虽然２０１７年动力电池成本控制取得可观成效，但不可忽视的是在这种降本压力下，动力电池生产企业的整体赢利情况并不乐观，企业的可持续健
康发展受到冲击，其中的主要原因之一是上游原材料价格不合理的快速上涨使企业采购成本大幅增加：比如电池级碳酸锂的价格从２０１７年初的１２ ６万元／吨涨至年末的１７万元／吨，涨幅为３５％㊂而三元材料中的重要元素金属钴的价格从２０１７年初的２７ １万元／吨涨至年末的５３ ５万元／吨，涨幅则高达９７％，导致三元正极材料的成本在电芯中的占比达到５０％㊂出于矿产储量和产能的原因，我国对境外锂㊁钴资源依赖较重，目前国内约７０％的锂资源需求以及约９０％的钴资源需求需要进口满足，资源安全风险高，防范国外机构囤货抬价能力弱㊂为了突围局势，化被动为主动，国内有些企业进行了海外布局，积极整合垂直产业链，意图掌握矿产资源，把控定价的主动权；在技术方面，加快开发高镍低钴甚至无钴的新型电极材料，摆脱钴资源的不利限制，加快资源冶炼技术的升级与突破，有效提高国内矿产资源的开发利用率㊂未来形势虽然严峻，但仍有破局的机遇，产业的健康发展需要各相关单位和企业协力促进，形成共赢的局面㊂
（四）多元技术体系并路推进，三元电池占据乘用车统治地位
在２０１７年的动力电池配套量中，磷酸铁锂电池的主导地位受到三元电池的强势冲击，磷酸铁锂电池全年配套量１８７ ５亿瓦时，占比５０％，相较２０１６年下降了２２个百分点㊂三元电池全年配套量１６２ ２亿瓦时，占比４３％，相较２０１６年提高了２０个百分点㊂锰酸锂电池配套量１５ ６亿瓦时，
占比４％；钛酸锂电池配套量５ ７亿瓦时，占比２％；多元复合电池配套量２ ３亿瓦时，占比１％；镍氢电池和超级电容器的配套量则相对少很多，２０１７年不同类型电池配套量占比见图８，２０１７年不同类型电池在不同车型领域的配套量占比见图９㊂
在纯电动客车领域，磷酸铁锂电池仍然是绝对的主要配套电池，整体占比在９０％以上，其他份额则主要被钛酸锂电池和锰酸锂电池占据；而插电式混动客车方面则是锰酸锂和磷酸铁锂共同的市场㊂在车型产量最高的乘用车领域，无论是插电式混动乘用车还是纯电动乘用车，三元材料电池占据了绝对的统治地位，源于市场对车辆续驶里程的需求，具
图８㊀２０１７年不同类型电池配套量占比
图９㊀２０１７年不同类型电池在不同车型领域的配套量占比
备高能量密度优势和发展潜力的三元材料电池将逐渐完成对磷酸铁锂电池的替代㊂此外在纯电动专用车领域，三元电池同样是主要配套电池，
尤其是纯电动物流车对高续驶里程的需求拉动了三元电池在专用车上的配套应用㊂
（五）前瞻性电池技术路线清晰，全固态电池成为关注焦点
２０１７年３月国家发改委㊁财政部㊁工信部和科技部四部委联合发布了‘促进汽车动力电池产业发展行动方案“，提出到２０２０年，新型锂离子动力电池单体比能量超过３００瓦时／公斤；系统比能量力争达到２６０瓦时／公斤，到２０２５年，新体系动力电池技术取得突破性进展，单体比能量达５００瓦时／公斤㊂２０１７年５月，工信部㊁国家发改委和科技部三部委联合发布的‘汽车产业中长期发展规划“再一次提出到２０２０年，动力电池单体比能量达到３００瓦时／公斤以上，力争实现３５０瓦时／公斤，系统比能量力争达到２６０瓦时／公斤，到２０２５年，动力电池系统比能量达到３５０瓦时／公斤㊂面对顶层设计的要求，科技部新能源汽车重点专项实施的面向２０２０年高能量密度动力电池产业化研发项目正在有序开展当中，由宁德时代㊁合肥国轩高科以及天津力神牵头的项目采用高镍三元正极以及硅碳负极的软包电池能量密度已经达到技术要求，下一步将在提升循环寿命和安全性方面向产业化的目标进行攻关㊂２０２０年后的发展目标方向为新型高比容量正极材料研发，以期在２０２５年突破单体４００Ｗｈ／ｋｇ，新能源汽车重点专项中北京大学和中国科学院物理所分别牵头承担的高比能量动力电池新材料研发项目也已有阶段性进展，围绕着富锂锰基正极材料开展的科研工作正逐渐看到产业化的希望，其中北京大学开发的富锂锰基正极材料的比容量达到了４００ｍＡｈ／ｇ㊂２０１７年，作为下一代面向５００Ｗｈ／ｋｇ的电池技术路线，具有高能量密度以及高安全特性的固态电池正在全球范围内受到关注，日韩欧美等国家和地区的相关研究机构和企业开始发力布局和加速固态电池的研究与开发㊂在中国，以中国科学院物理所为代表的研究团队正在积极进行固态电池的产业化工作，目前开发出的阶段性电芯样品能量密度指标接近３５０Ｗｈ／ｋｇ㊂企业方面，赣锋锂业与中国科学院宁波材料所进行合作，推进固态电池的产业化进程㊂此外，宁德时代㊁天津力神㊁中航锂电以及卫蓝新能源等企业
也在进行固态电池的开发㊂在业界共同努力下，固态电池产业化的实现或许会提前到来㊂
（六）工程化能力不断提升，智能制造发展起航
工程化和产业化是动力电池生产企业的核心工作，在工程经验的不断积累过程中，我国标杆企业的制造能力ＣＰＫ值不断提升，不断满足优质动力电池产品的生产需求㊂而生产制造能力的提升离不开制造装备的有力支撑㊂得益于国产动力电池制造装备的发展进步以及市场占有率的不断提高，国外设备厂家也不得不调整市场战略，逐渐降低设备终端价格，在非专属定制设备售价方面进口与国产已相差不大㊂国产装备正按照‘中国制造２０２５“的发展规划稳步提升，并不断促进动力电池智能制造发展进步㊂智能制造是建设制造强国㊁推动中国经济结构转型升级㊁推进供给侧结构性改革㊁加快新旧动能转换的重要抓手㊂随着‘中国制造２０２５“战略的深入推进，在２０１７年的工信部智能制造试点示范项目里面，动力电池领域的北方奥钛㊁河北银隆㊁孚能科技㊁妙盛动力㊁亿纬锂能㊁比克电池以及青海时代获得了智能制造工厂试点示范立项㊂这也将通过树立标杆㊁以点带面的形式来促进中国动力电池产业整体智能制造水平的提升㊂
综观中国动力电池生产制造发展历程，一开始承接小型消费类电池的生产制造经验从半自动化发展起步，经过几年来的更新与进步，尤其是在政府主管部门规范行业发展的政策推动下，国内企业开始步入自动化生产阶段，并且不少企业已实现全自动化生产，不仅单机单工序完全自动化，而且在工序衔接过渡方面也都实现了自动化无人操作，这给生产环境控制带来了保障；无尘车间以及恒温恒湿的生产环境进一步提升了产品生产的一致性和可靠性㊂智能制造是动力电池生产方式的下一站，要在高度自动化的基础上全面实现数字化和智能化，以实现动力电池制造 高品质㊁高效㊁高稳定性 和 信息化㊁无人化㊁可视化 的发展目标㊂
（七）回收路线渐趋清晰，商业体系仍待健全
动力电池的回收再利用是新能源汽车产业健康可持续发展的关键一环，
对全生命周期内降低动力电池成本㊁促进环境保护和社会安全以及节约矿藏
资源利用等方面具有重要的现实意义㊂随着我国发展新能源汽车产业上升为
国家战略，２０１３年以后新能源汽车大规模推广应用，产销量年年不断攀升，
截至２０１７年底累计推广新能源汽车１８０多万辆，装配动力电池约８６ ９ＧＷｈ㊂根据企业质保期限㊁电池循环寿命㊁车辆使用工况等方面研究测算，２０１８年后新能源汽车动力电池将进入规模化退役，预计２０１９年动力电
池回收量将达到１１ １４万吨，２０２０年将达到２５ ７万吨㊂解决废旧动力电池
回收再利用问题迫在眉睫㊂
面对越发严峻的动力电池回收挑战，政府主管部门在丰富和完善动力电
池回收利用体系架构方面不断推出技术标准㊁管理规范以及示范工程等多维
度举措：在２０１７年连续发布了‘车用动力电池回收利用拆解规范“‘电动
汽车用动力蓄电池产品规格尺寸“‘汽车动力蓄电池编码规则“‘车用动力
电池回收利用余能检测“等推荐性标准；提交ＷＴＯ公示了‘新能源汽车动
力蓄电池回收利用管理暂行办法“，并最终于２０１８年２月正式发布㊂‘新能
源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法“指出要落实生产者责任延伸原
则，即新能源汽车生产企业承担动力电池回收的主体责任，鼓励动力电池生
产企业㊁综合利用企业以及其他相关企业在标准化设计㊁开放通信协议以及
编码溯源等方面配合整车企业充分落实动力电池回收责任，通过多种形式，
合作共建㊁共用废旧动力电池回收渠道，并遵从先梯次利用后再生利用原则
开展多层次㊁多用途的合理利用㊂针对‘新能源汽车动力蓄电池回收利用
管理暂行办法“的相关要求进一步开展动力电池回收利用试点实施方案，
在构建回收体系㊁探索商业模式㊁推进技术创新以及完善激励机制等方面进
行工程示范㊂在政策㊁利益㊁责任等多重动力驱动下，宁德时代㊁比亚迪㊁
国轩高科㊁骆驼股份㊁中航锂电㊁华友钴业等电池生产企业和材料生产企
业，均已在动力电池回收领域布局上开始发力㊂
总体来看，经过近几年的探索和试点，废旧动力电池回收路线渐趋明朗，从新能源汽车上退役下来的动力电池在电力储能系统㊁通信基站备用电源㊁低速电动车以及电动自行车㊁小型分布式家庭储能㊁风光互补路灯㊁移动充电车等相关领域有比较理想的应用效果，尤其在通信基站备用电源㊁低速电动车等需要更长电池使用寿命的应用领域较铅酸电池有明显的优势㊂中国铁塔公司牵头组织多家梯级利用企业将退役动力电池梯级利用于基站，实际成效显著㊂梯级利用最大的价值在于以最低的成本获得最高的使用性能，因此其技术发展以降低梯级利用成本为核心㊂随着后续退役动力电池规模的进一步扩大，通过规模拉动以及自动化处理技术的升级进步，梯级电池系统价格有望进一步降低㊂梯次利用退役后的动力电池循环进入材料再生利用，电池经过拆解㊁材料筛分以及再生冶炼后重新生成可用材料㊂现阶段，三元材料电池具有较大的回收价值，回收企业可以实现盈利，而磷酸铁锂电池回收则较难为企业带来可观利润，未来当新体系电池充分发展后，其再生利用价值或会降低，因此探索新的商业模式㊁综合采用激励手段才能有效促进材料再生利用的开展，维持生态环境平衡㊁有序㊁健康发展㊂
三　产业发展问题分析
综合来看，２０１７年我国动力电池产业继续高速发展和壮大，整体竞争力不断提升，龙头企业上升势头迅猛，为更多的国内企业参与国际竞争起到了良好的示范引领作用㊂但是，我国动力电池产业在快速发展过程中也存在一些问题，值得重视和思考㊂
（一）企业过于追求高补贴而致安全隐忧
国家补贴政策意图通过引导提升动力电池系统产品的能量密度来带动产业的技术水平进步，但是有些企业盲目追求单一能量密度指标的提升，而忽视了产品性能综合全面的发展，尤其是安全性方面的保障㊂安全保障既是新。