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锂离子电池产业发展现状及发展趋势1. 2017年锂离子电池行业发展现状 据中国化学与物理电源行业协会统计分析,2017年中国锂离子电池销售收入达到1 589亿元,比2016年的1 330亿元,同比增长19.5%。锂离子电池的产量由873亿Wh增长到1 009亿Wh,同比增长15.6%。主要是由于新能源汽车动力电池和储能用电池市场的快速增长。其中,消费类电子产品用锂离子电池销售收入由695亿元增长到757亿元,同比增长约9%,产量由490亿Wh,同比增长7%,达到524亿Wh。新能源汽车及电动自行车用动力锂离子电池销售收入由600亿元,同比增长30%,达到780亿元;产量由330亿Wh,同比增长35%,达到446亿Wh。储能用锂离子电池销售收入由35亿元,同比增长48%,达到52亿元,产量由25亿Wh,增长到39亿Wh,同比增长55%. 2017年中国锂离子电池出口量约为17.11亿只,2016年出口量约为15.17亿只,与上一年相比,同比增长了12.79%。2017年锂离子电池出口额约为80.48亿美元,2016年出口额约为68.41亿美元,同比增长了17.64% 2. 2018年锂离子电池行业发展现状 2018年1-11月中国动力锂离子电池装机量前20强企业如表15所示,占同期动力锂离子电池总装机量的93.4%。2018年1-11月中国动力锂离子电池装机量统计中磷酸铁锂(LFP)为 161.1亿 Wh,36.6%;三元 (NCM)为 269.6亿 Wh,61.2%;锰酸锂(LMO)为 6.6亿 Wh,1.5%;钛酸锂(LTO)为 3.3亿Wh,0.74%;合计440.6亿Wh。 2018年三元动力电池占比明显提升,从市场需求看,乘用车将是未来新能源汽车增长的主力。由于补贴政策的引导和三元电池本身的高密度特性更能满足新能源乘用车市场的需求,从国内主流电池生产企业的数据看,三元电池已成为电池技术发展的重点。尽管磷酸铁锂电池在电动大客车领域拥有广阔的市场,但随着技术的进步,三元电池的成本逐步降低,以及安全性的逐步提高,其对磷酸铁锂电池的市场份额将造成明显冲击。随着三元电池的安全性逐步得到验证,加之消费市场对于续航里程的需求提升,国家政策又倾向扶持高比能量动力电池,高镍三元材料电池被业界普遍看好,吸引众多动力电池企业的积极布局。三元电池企业多在集中布局高镍三元电池的研发,技术路线从目前主流的NCM523体系向NCM622、NCM811和NCA快速地推进。2020年补贴取消后,磷酸铁锂电池、三元电池和锰酸锂电池将会拥有各自的应用领域和发展空间。 总体来说,方型、圆柱型和软包三种封装类型的动力电池各有优势,也各有不足,每种电池都有自己主导的领域,方型三元电池主要应用在新能源乘用车上,方型磷酸铁锂电池主要应用在新能源客车上。 随着补贴政策对整车技术越来越高的要求,系统比能量成为重要的考核指标。相同材料的单体电池,由于不同的封装形式,单体系统比能量有着一定的差距。由铝塑复合膜封装的软包电池比起铝壳封装的方型电池和钢壳封装的圆柱型电池质量都要轻,而且内阻小,安全保障高等优势吸引了一大批制造商的目光. 3. 锂离子电池市场发展趋势 电池安全性应引起企业高度重视 三元正极材料的高镍低钴化在提升电池比能量、降低材料成本等方面具有明显优势,但安全性和稳定性问题却较为突出。由于高镍三元正极材料的技术壁垒较高,在制备工艺、设备及生产环境等方面的要求都远远高于普通三元材料,国产高镍三元材料走向成熟仍需要克服多项技术难题。企业为得到更高的补贴,在提高系统比能量的要求下,降低了电池系统的热管理要求,存在很大的安全风险。另外,大部分企业在三元电池生产方面还缺乏足够的经验积累,电池的安全性和寿命都有待检验。企业应高度重视电池单体和系统的安全性。 电网级电化学储能爆发,对锂离子电池需求快速扩大 当前电网对储能需求已经从单纯的电量存储功能向快速出力调节功能转变。而“锂电池+PCS”的组合模式,是目前快速调节出力最为经济有效的方式。锂电池的性能、成本优势已经开始被电力领域所认知,加之辅助服务的市场化改革,储能商业模式日渐清晰,2019年开始投资规模必将进入一轮爆发期。 基站对退役锂离子电池有巨大需求 中国铁塔从2015年以来开展了退役动力电池用于基站备电的试验,试验的站点覆盖了城市、乡村以及高寒、高温、高湿等不同场景,不同的基站类型。2018年10月31日,中国铁塔与11家新能源汽车主流企业签署战略合作协议,进一步推广梯次电池试点应用。铁塔公司目前在全国范围内拥有180万座基站,备电需要电池约54 GWh;60万座削峰填谷站需要电池约 44 GWh;50万座新能源站需要电池约48 GWh。合计需要电池约146 GWh。如果以存量站电池6年的更换周期计算,每年需要电池约24.3 GWh;以每年新建基站10万个计算,预计新增电站需要电池约3 GWh。合计每年共需要电池约27 GWh。 低速电动车和电动自行车锂电化步伐加快 国家对低速电动车提出了“升级一批、规范一批、淘汰一批”的总体思路,工信部等六部委印发《关于加强低速电动车管理的通知》。下一步可能将加快制定发布《四轮低速电动车技术条件》等国家标准,加快研究提出低速电动车生产、销售、税费、保险和使用管理、售后服务等环节具体管理措施,建立完善低速电动车管理体系。 《电动自行车安全技术规范》(GB17761-2018)强制性国家标准将于2019年4月15日正式实施,电动自行车企业均积极谋求车型升级。推动了自行车锂电池市场的迅速起量。 锂离子电池技术发展方向 锂离子电池技术进步主要来自关键电池材料创新研究与应用进展,通过新材料的开发进一步提高电池性能,提高质量,降低成本,改善安全性。为满足下游应用对电池比能量提升的要求,一方面通过采用高比容量的材料,另一方面可通过提高充电电压,采用高电压材料。 在优化现有体系锂离子动力电池技术满足新能源汽车规模化发展需求的同时,以开发新型锂离子电池为重点,提升其安全性、一致性和寿命等关键技术,同步开展新体系锂电池的前瞻性研发,提升比能量,大幅降低成本,实现新体系锂电池实用化和规模化应用。 对开拓锂电池应用市场:(1)加快推进行业智能制造进程。对电池的高安全性、高一致性、高合格率和低制造成本提出了更高的要求,目前,锂离子电池制造发展的总体趋势是:“高品质、高效、高稳定性”和“信息化、无人化、可视化”。因此,我国锂离子电池企业要通过技术创新、生产自动化和管理规范化,加快实现锂离子电池的智能制造。要实现锂离子电池行业制造智能化,首先要重视自动化、信息化建设,高度重视两化的深入融合,根据各具体功能需求开发应用的智能化解决方案。通过运用智能化解决方案,保证锂离子电池制造的安全、质量、一致性和可追溯;(2)高度重视电池梯次利用和回收再利用。要开展梯次利用,首先要了解退役电池的品质和安全性能。电池企业要建立大数据追溯系统平台和对电池检测评价方法。大数据要包括电单体研发生产数据、电池包研发生产数据、电池包车载运行监控数据等。通过大数据对退役电池进行健康评价,以确定电池能否进入梯次利用市场。要实现梯次利用,需要重视电池单体和电池包的标准化,在一个企业内部尽可能采用较少规格的单体电池,既可以提高生产自动化水平以降低成本和提高产品一致性,又便于今后梯次利用时的拆解和重组。 锂离子电池市场需求巨大,行业竞争激烈,行业的整合正在持续进行中,市场将进一步向优势企业集中,企业要将质量和安全放到首位,只有拥有雄厚技术积累、足够资金支撑、理性市场定位和对市场快速反应的厂商才能在未来激烈的市场竞争中占得先机,赢得市场。 |