在全球能源变革的大背景下,以锂电为代表的新能源正快速替代传统化石能源和铅酸蓄电池等。锂电池是一条未来总量增长确定性道 极高的赛道,2020 年到 2025 年全行业复合增速 30%以上确定性较高。
锂电行业可分为通用市场和专用市场。其中通用市场主要是新能源汽车电池、标准电池等。同时,由于技术持续进步、竞争加剧和规模化效益,通用市场锂电池成本持续降低,同质化较为严重,价格竞争十分激烈。
专用市场则是大量面向各类行业的定制电池,如通信、换电、物联网、特种车辆和船舶等。专用锂电市场虽然单一市场规模相对较小,但附加值也相对较高,锂电替代原有燃油动力或者铅酸电池的前景非常广阔,锂电池在许多细分市场规模化应用带来机遇。
锂电池还可以分为锂一次电池和锂二次电池两类。锂一次电池是以使用金属锂为负极材料的化学电源系列的总称,只能一次性使用,不能反复充电。由于金属锂是一种活泼金属,遇水会激烈反应释放出氢气,使得金属锂的加工、保存、使用,对环境要求非常高,具有比能量高、寿命长、耐漏液等优点,但安全性较差,目前实用领域较小,用量不大。
锂二次电池是可充电电池,目前,市场上主要使用的可充电电池按照材料分类可分为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等,目前主要为锂离子电池。
锂离子电池具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点。
锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称,其工作时主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,电池中不存在金属锂,因此安全性较高。
锂离子电池作为可充电电池,充放电循环可达几百次、数千次到上万次,故其相对一次电池而言更经济实用,同时锂离子电池具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点,已经占据了手机、笔记本电脑等消费电子类产品电池的主要市场,随着锂电生产工艺和电池性能的进一步提升,也逐步占据了储能电池、动力电池等领域的主要市场。
另外还可以按照材料来分,钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料、多元复合锂材料等类型的锂电池。
常见的正极材料主要有钴酸锂(LCO)、磷酸铁锂(LFP)和三元(NCM)。钴酸锂是最先商业化的正极材料,电压高、振实密度高、结构稳定、安全性好,但成本高且克容量低。
磷酸铁锂克容量稍高于钴酸锂,成本低、安全性好,但电压较低、振实密度低,体积容量密度较低。磷酸铁锂将凭借其性价比和安全性优势在 储能、 低续航乘用车等领域发挥新活力 ,并继向中高续航车渗透 。磷酸铁锂的橄榄石结构稳定,热失控温度高,循环稳定性好,安全性能好;同时由于磷酸铁锂不含钴等贵重金属,价格低廉,成本优势显著。在储能领域,对能量密度的要求相对不高,但对安全性和成本敏感度高,磷酸铁锂优势显著;以 5G 基站储能为代表,公开招标基本均为磷酸铁锂电池。乘用车续航 300-400km 及以下时,磷酸铁锂的能量密度足够,将凭借其性价比和安全优势占据市场份额。
三元材料根据镍钴锰的含量不同,容量和成本有所差异,整体能量密度高于磷酸铁锂和钴酸锂。镍含量越高、钴含量越低,克容量越高,初始原材料成本越低。从生产技术进步的发展趋势和行业竞争格局的角度,三元电池是未来动力电池的主要技术路线。
按产品形态分为方形、圆柱和软包电池。圆柱和方形使用钢壳或铝壳作为外壳,软包使用铝塑膜作为外壳。圆柱电池主要采用卷绕的生产工艺,工艺成熟、一致性好、良率高,并且强度高、组合灵活;缺点在于电池管理系统复杂和成组效率低,生产厂家代表为松下。方形电池主要采取方形卷绕生产,成组效率高,但型号多,定制化程度较高,主要代表厂家为宁德时代。软包电池主要采取叠片工艺,设计灵活,重量轻,不易爆炸,能量密度高,但强度较低,主要代表厂家为 LGC(LG化工)。
由于软包电池具备高能量密度和高安全性,并且设计灵活,在以手机为代表的消费电子领域已经实现了对方形电池的替代。在动力电池领域,随着 LGC、孚能等头部厂家的产能释放,软包份额有望持续提升。
按照用途,分为动力电池、储能电池和消费电池。
国内动力电池集中度将持续提升,龙头份额将进一步增加。未来将逐步形成松下、三星、 LG 化学 、宁德时代和比亚迪的寡头竞争格局。
锂电池产业链上游为原材料资源的开采、加工,主要有锂资源、钴资源和石墨;
产业链中游主要包括锂电池材料生产企业和锂电池厂商,材料生产企业提供制造电池所需的正极材料、负极材料、电解液以及隔膜等,锂电池厂商使用这些材料生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品,然后根据终端客户要求选择不同的锂离子电芯、模组和电池管理系统方案,其中锂电装备企业为锂电池厂商提供设备支撑,负责电芯制造设备、电池检测及电池组装设备等的生产;
产业链下游主要是锂电池的应用领域,主要包括 3C 产品、新能源汽车及储能等产业。
