锂电池行业分析,下游产业链驱动行业高速发展
一、锂电池正极材料行业基本概况分析
锂电池的锂离子仅存在于正极材料中,电池能量密度等性能主要取决于正极材料。锂电池电芯的核心结构包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜等。其中正极材料在电芯制造成本、质量中占比最大,正极材料直接决定着动力电池产品的安全性、能量密度等各项性能。锂电池所有材料成本中,正极材料占比从来没有低于30%,最高时超过一半。
目前锂电池正极材料主要包括三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂等。其中,磷酸铁锂更多的应用在动力电池和大型储能领域;锰酸锂主要应用于动力电池和储能领域,且多与三元材料掺杂使用。三元材料主要应用在动力电池,并且已经开始用于小型锂电领域;钴酸锂主要用于3C产品。
2018年全年我国锂离子电池产量接近140亿只
2016年中国锂离子电池产量为78.4亿只,同比增长35.8%。到了2017年中国锂离子电池产量增长至111.1亿只,同比增长31.3%。截止至2018年12月,我国锂离子电池产量为137470.9万只,同比增长16.1%,较上月增加18490.8万只。2018年1-12月我国锂离子电池产量累计1398713.9万只,较去年同期增长12.9%。预测2019年我国锂离子电池产量将达到154亿只,未来五年(2019-2023)年均复合增长率约为16.43%,并预测在2023年我国锂离子电池产量将达到283亿只。
二、预测2019年中国锂电池正极材料产量将突破50万吨
随着国内锂电池制造业的快速发展,2016年我国锂电池正极材料产量为21.60万吨,到了2017年我国锂电池正极材料产量增长至32.30万吨,同比增长49.54%。截止至2018年前9月,我国锂电池正极材料产量为22.63万吨,同比增长13%。预测2019年我国锂电池正极材料产量将突破50万吨,达到53.7万吨,未来五年(2019-2023)年均复合增长率约为17.02%,并预测在2023年我国锂电池正极材料产量也将突破百万吨,达到了100.7万吨。
三、我国锂电池正极材料行四大业发展有利因素分析
1、列入重点新材料首批次应用示范指导目录。
2017年7月14日,国家工信部发布《重点新材料首批次应用示范指导目录》。《指导目录》涉及新能源领域的新材料有4项,包括高性能锂电池隔膜、镍钴锰酸锂三元材料、负极材料、高纯晶体六氟磷酸锂材料。
2、产业高速发展,形成产业基地
由于我国锂电池正极材料生产所需的锂、钴、锰、镍等金属资源丰富,消费类电子产品、新能源汽车等锂电池其下游应用市场迅速扩张,近年来中国锂电池正极材料行业不断发展壮大。国内锂电正极材料行业集中度较高,已经形成了以京津地区、长江中下游地区和华南地区三大锂电正极材料产业基地。
3、下游行业发展带动产业增长
受锂电池及其下游行业快速发展的驱动,锂电池正极材料增长较为迅猛。作为电动汽车的关键零部件,动力锂电池是影响整车性能、成本及用户使用体验的关键部件之一,也是整车成本中占比最大的零部件,其成本占整车成本的一半。细分来看,正极材料、负极材料、隔膜及电解液四大关键材料的成本占电池成本的八成以上。其中正极材料的成本也占据了锂离子电池总成本的40%左右。
4、技术不断创新
依托昆明理工大学建设的云南省先进电池材料重点实验室,主要围绕锂离子电池及关键材料开展研究,开发了锂离子三元电池正极材料、电池制备及管理等核心技术。“十三五”以来在核壳结构长寿命高镍正极材料技术开发方面取得新突破,显著提升了高镍正极材料的循环稳定性。
在国家重点研发计划的支持下,北京大学夏定国教授团队开展新型高比能锰基正极材料研究,突破了掺杂、包覆、纳米形貌等传统改性方法的限制,将LiMO2相与单层Li2MnO3相复合制备出了一种O2构型的锰基富锂动力电池正极材料。这种正极材料具有400mAh/g以上的放电比容量和1380Wh/kg以上的比能量密度,为开发比能量大于500Wh/kg的新型锂离子电池提供了可能,是目前国内外已报道的具有最高比能量密度的锂离子电池锰基富锂正极材料。该研究为新型高比能量锂离子电池正极材料的设计思路提供了新的方向,并突破了国外层状锰基富锂材料专利(O3构型)的限制。
四、锂电池行业发展趋势:动力电池驱动
首先,动力电池将驱动锂电池行业发展。2018年前11月,我国新能源汽车产销分别完成105.35万辆和102.98万辆,同比分别增长63.63%和68%,延续中高速发展,继续拉动动力电池市场增长。2018年,中国汽车动力锂电池产量预计达到70GWh,同比增长57.3%,对锂电池行业贡献率进一步提升。未来随着新能源汽车扶持政策稳步调整,我国新能源汽车产销增速进一步趋稳,动力电池将驱动我国锂电池行业规模持续快速增长。
其次,随着锂离子电池在各领域的应用日趋广泛,尤其是在电动汽车、新能源、军事等领域逐步推广,企业纷纷加大研发支持力度。与此同时,石墨烯、纳米材料等先进材料制备技术不断完善,与锂电池研发加速融合,锂电池产业创新速度加快,各种产品相继问世并投放市场。未来,随着各类新技术持续进步,包括硅碳复合材料、固态电解质等在内的新型材料有望在锂电池上面广泛应用,在可穿戴设备、特殊环境等特定应用领域将有可能出现新的颠覆性锂电池产品。
最后,技术角度来看,受益与动力锂电池的快速发展,以及电池能量密度要求的提高,湿法隔膜将会爆发出巨大市场需求。由于新能源汽车市场的爆发式发展,且三元材料的需求带动湿法隔膜的需求快速提升,目前国内厂商纷纷扩大湿法隔膜产能,但是由于生产技术上的高壁垒、生产线建设周期长且达产时间和实际产能尚其不确定性,高端湿法隔膜市场仍将供不应求。