FABIE视角 |新能源车迎利好,锂电池“动力”十足

产业研究院资讯发布 · 2019-09-23 15:08 9872

FABIE视角


当下电动汽车市场正进入爆发期,蕴含了众多机会,动力锂电池作为至关重要的一环,成了众多资本疯狂涌入的“高地”,其相关产业的发展正在进入春天。本周FABIE产业研究中心走访了东莞南城天安数码城F区研发并生产销售锂电池组检测设备、双向变流器及锂电池组智能制造解决方案的高新技术上市企业—星云电子(300648),共探锂离子电池产业发展现状及机会。

在未来的30年里,全球能源需求预计会增长35%,在不可再生资源过度开发利用以及环境问题日益突出的今日,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到全球的重视。锂电池作为新能源汽车核心零部件主体,新能源汽车的快速发展带动了以锂电池为代表的相关产业的高速增长。本期FABIE产业关注新能源领域锂离子动力电池产业化的发展现状,并从产业和技术角度分析了我国动力电池产业化的发展趋势。

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一、什么是锂电池

锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池,是现代高性能电池的代表。

二、锂电池的种类

自1991年全球第一只商业化锂离子电池由日本索尼推向市场以来,锂离子电池产业发展已走到其第26个年头,在该行业当中,因正极材料不同,锂离子电池主要分为:磷酸铁锂(LFP),镍酸锂(LNO),锰酸锂(LMO),钴酸锂(LCO),以及镍钴锰酸三元锂(NCM)、镍钴铝酸三元锂(NCA),负极材料主要采用石墨碳材料。

>>>>(1)钴酸锂

钴酸锂作为锂电池的鼻祖,最先用在特斯拉Roadster上,但由于其循环寿命和安全性都较低,事实证明其并不适用作为动力电池。

>>>>(2)锰酸锂

锰酸锂电池,其价格低,能量密度中等,安全性也一般,正因为这种不温不火的特性,其逐步被新的技术所替代。

>>>>(3)磷酸铁锂

磷酸铁锂,其稳定好,寿命长,且具有成本优势,特别适用于需要经常充放电的插电式混合动力汽车,但其缺点是能量密度一般。

>>>>(4)三元锂

三元锂电池,能量密度可达最高,但安全性相对较差。对于续航里程有要求的纯电动汽车,其前景更广,是目前动力电池主流方向。

>>>>(5)石墨烯

石墨烯在锂电池中的应用较多元化,对电池性能有诸多提升作用。因此对动力电池性能要求的不断提升必将拉动石墨烯在电池领域的发展,值得关注。

三、锂电池的上中游产业链


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锂电池的上游原材料主要包括镍钴锰、锂矿和石墨矿,由此构成正负极材料、电解液、电极基材、隔膜等;中游则是将正负极材料、电解液、电极基材、隔膜组装成电芯后进行制造和封装;下游是锂电池的应用领域。

四、锂电池发展的政策主导

2017年初,国务院公布了《“十三五”节能减排综合工作方案》,提出要加快发展壮大包括新能源汽车在内的一批战略性新兴产业;到2020年,新能源汽车等绿色低碳产业总产值突破10万亿元,并成为支柱产业。《方案》要求中央国家机关、新能源汽车推广应用城市的政府部门及公共机构购买新能源汽车占当年配备更新车辆总量的比例提高到50%以上。

从设立积分政策到贷款发放比例,最后再到多个城市正式启用专用号牌等等,一系列新能源汽车的利好政策相继出台,产业政策体系在加速完善。中国政府不惜制定了产业集中化目标,在新能源汽车、动力电池乃至材料等产业链各环节扶优去杂。

五、锂电池产业现状

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消费锂电池需求饱和,动力锂电池拉动整体产业

在过去5年来,锂电池在下游消费品领域发展迅速,其中,笔记本和手机的越来越大众化是推动锂电池的消费领域快速增长的原因,目前锂电池消费领域需求已经较为饱和。未来,随着全球新能源产业的发展,电动车逐渐成为锂电池的第一大需求产业,因此动力锂电池成为锂电池产业需求增长的集中领域。

随着新能源乘用车成为拉动锂电池需求的主要引擎及新能源汽车市场化程度提升,根据中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会统计数据显示,2018年我国锂电池总装机量达到56.89GWh,出货量为65GWh。

中国锂电池行业洗牌激烈,向龙头集中

2018年,中国锂电池企业数量为93家,较2017年出现下滑,行业洗牌格局剧烈,产业链公司迎来一场“大浪淘沙”的筛选。

目前我国锂电池行业内95%企业为中小企业,规模小,技术水平低,主要生产中低端锂电池产品。2018年6月开始实行的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》通过补贴措施表明了对新能源汽车电池能量密度的更高要求,低端锂电产能过剩逐步被淘汰。

具体分析2018年我国锂电池行业装机量企业结构,我国锂电池行业高端产品之间的竞争主要集中在国内仅有的几家企业与国外企业之间,属于垄断竞争格局。随着我国政策对锂电池产品提出更高的要求,市场份额将进一步向头部企业集中。

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锂电池产业技术的革新发展方向

随着新能源汽车产业化进程逐步深入,全球各国及重点企业均加大力度发展锂电池产业动力电池领域,基于新材料和结构的高比能动力电池技术已经成为各国竞争焦点,大力提升目前车用动力电池安全性、寿命、低温特性,降低成本是产业技术发展的方向。

在美国、日本、欧洲和韩国等国家/地区科技规划以及重点企业战略规划中多次提及新体系结构车用动力电池技术,重点关注高性能电池材料、高性能锂离子动力电池(致力于寿命、能量密度和安全性提升)、高性能电池包、电池管理系统、热管理、电池标准体系、下一代锂离子动力电池、锂金属电池、电池梯级利用及回收技术、电池生产制造技术及装备等。

外资入局中国市场,寡头格局将进一步加强

2018年,外资锂电池企业首次获得在我国经营的许可,LG化学等外资企业纷纷建厂扩大产能,外资的进入或将使得我国国内锂电池动力电池领域展开激烈的竞争。

根据瑞士银行发布的一份研究报告显示,未来全球锂电池行业在动力电池领域的需求将会从2018年的93GWh提升至2025年的973GWh。预计到2021年,日本松下、LG 化学以及宁德时代的产能都将超过50GWh,是绝对的增量来源,未来的全球电池市场寡头格局将进一步加强。

六、锂电池的未来应用趋势

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1.在便携式电器方面的应用

目前移动电话、笔记本电脑、微型摄像机等需要便携式电源的用电器已经成为人们生活中不可缺少的一部分,在其电源方面,无一例外地选择锂离子电池作为市场的主流。据统计,全球手机产量每年近21亿部,全球每年生产笔记本电脑约1.5亿台,形成了庞大的锂离子电池应用市场。在此领域,钴酸锂、锰酸锂锂离子电池占有主导地位。

2.在交通行业的应用

目前,我国以电动自行车为主的电动轻型车呈现出蓬勃发展的趋势,在电动汽车开发方面,锂离子电池已经成为主流锂电池,以其优越的性能和成熟的技术成为未来十年电动车用电池首选。在国内,众多汽车研制和生产企业开发的电动汽车半数以上车型采用了锂离子电池,并有逐步扩大的趋势。

3.在军事装备及航空事业中的应用

在军事装备中,锂离子电池主要用作动力启动电源、无线通信电台电源、微型无人驾驶侦察飞机动力电源等,此外,诸如激光瞄准器、夜视器、飞行员救生电台电源等现在也普遍采用锂离子电池。在航天领域,锂离子电池已经用于地球同步轨道卫星和低轨道通信卫星,作为发射和飞行中校正、地面操作的动力。

4.在工业储能方面的应用

锂电池在工业储能中的应用包括一般UPS储能电源、电动工具、工业机械、移动基站电源、风光发电配套。虽然目前铅酸蓄电池多用于储能设备,但随着锂电池技术的不断成熟,锂电池将慢慢取代铅酸蓄电池。

5.其他方面的应用

在医疗行业(例如,助听器、心脏起搏器等)、石化行业(例如,采油动力负荷调整)等均具有广阔的应用前景。

随着材料技术和制造工艺不断进步,锂离子电池在日常使用及专业领域中的应用范围将不断扩大,为了适应不同的存储媒介以及使用空间环境,锂离子电池必将由现在的单品种及多品种模式向特种化方向发展的趋势。发展新型高性能低成本的锂离子电池及相应的化学应用材料,将不断完善我国的产业链设置,强化相应的生产机制,提高我国锂电池产业链整体生产水平。


福建星云电子股份有限公司

福建星云电子股份有限公司成立于2005年,总部位于福建省福州市,2018年3月22日,福建星云电子股份有限公司(东莞)分公司正式进驻东莞天安数码城F区,是一家专业研发并生产销售锂电池组检测设备、双向变流器及锂电池组智能制造解决方案的高新技术企业。目前设有东莞、天津、昆山、武汉分公司及重庆办事处。

公司目前提供的产品包括:锂电池组保护板测试设备、锂电池组半成品/成品测试设备、锂电池组充放电测试设备、动力锂电池组BMS(Battery Management System电池管理系统)测试设备、动力锂电池组EOL(End Of Line下线)测试设备、动力锂电池组工况模拟测试设备、双向变流器、风光储充一体化智能电站控制系统、锂电池自动分选机、自动点焊机及锂电池组智能制造整体解决方案、MES软件系统等产品,目前产品可应用于3C(手机、数码及笔记本电脑)、电动工具&电动自行车、电动汽车及储能领域,广泛服务于国内众多锂电池生产企业及新能源汽车厂商。目前星云电子部分客户有:比亚迪股份有限公司(BYD)、合肥国轩高科动力能源有限公司、华为技术有限公司(HUAWEI)、中国汽车技术研究中心、微宏动力系统(湖州)有限公司、天津力神电池股份有限公司、上海捷新动力电池系统有限公司、深圳市比克电池有限公司、南京金龙客车制造有限公司、福建猛狮新能源科技有限公司、福建飞毛腿(电子)有限公司等。

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