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USDT场外交易(www.usdt8.vip):要害原质料自给不足,动力电池产业该若何破局?

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图片泉源@视觉中国

文 | 火石产业大脑,作者 | 吕媛媛

动力电池是新能源汽车产业生长壮大的主要一环。经由多年国家政策的指导与支持〖chi〗,我国动力锂电池产业生长迅速,当前动力锂电池产业化历程已经处于国际领先职位。

“十四五”开局之年,国家更是提出未来新能源汽车产业将重点突破高平安动力电池等主要手艺。

01 动力电池产业链全景

动力电池的产业链包罗:上游的正极质料、负极质料、电解液、隔膜,中游的锂离子电芯、电池模组及下游的消费电子、储能、电动汽车、电动自行车等。

图1:动力电池产业链全景 泉源:火石缔造凭证公然资料整理

上游

正极质料:

三元锂和磷酸铁锂为当前锂离子电“dian”池正极质料的中流砥柱。

磷酸铁锂电池的装机量正在逐步追赶三元锂。由于国家财政津贴和市场对高续航里程的追逐,已往几年,三元锂电池的装机量一直跨越磷酸铁锂。随着纯电汽车普及率的提高,平安系数高、价钱廉价的磷酸铁锂逐渐获得更多厂家的青睐。2021年多款车型宣布搭载磷酸铁锂电池,例如宏光Mini,特斯拉Model3低配版,比亚迪汉EV、秦EV等。特斯拉CEO马斯克在近期财报宣布会上示意,未来特斯拉将逐步转向接纳磷酸铁锂电池的方案,从电池组成上来看,未来三分之二的特斯拉将使用磷酸铁锂,三分之一可能接纳镍电池。

负极质料:

人造石墨负极渗透率逐年提高,需求增进迅速。

现在锂电池的主《zhu》流负极质料是碳负极质料,碳负极有人造石墨负极和自然石墨负极两种。人造石墨以高容量、优{you}异的循环寿命、成熟工艺、较低成本在高端消费电池领域和动力电池领域应用场景较好,渗透率逐年提升。

隔膜:

锂电池隔膜在四大质料中手艺壁垒最高,其成本占比仅次于正极质料,约为10%~14%。隔膜属于重资产行业,牢靠资产与总资产比值高达40%,显著高于其他质料行业。产物投资大、接纳周期长加重了隔膜行业的进入门槛。隔膜的制备工艺主要分为干法拉伸与湿法拉伸。

湿法隔膜手艺一样平常用于制造高端隔膜产物,同时顺应动力电池高能量密度的要求,未来或将成为手艺主流。

电解液:

电解液是电池中离子传输的载体,被称为锂离子电池的“血液”,其成本约占整个锂电池成本的10%。2002年,国产电解液进入市场,并逐步取代入口产物。通过不停改善和提高,产物质量已到达国际先进水平。

现在海内电池‘chi’生产商电解液配套已基本实现国产化,只有少部门使用入口电解液。

中游

动力电池由电池模组通过串联的方式组成,每个模组包罗若干个锂离子电池单体即电芯,单体间通过串联的方式毗邻。

动力电池组中 zhong[电芯的形式主要有3种:方形硬壳电池、圆柱电池以及软包电池。

表1:3种电池封装样式对比 泉源:火石缔造凭证公然资料整理

方形硬壳电池是现在应用最为普遍的电池形式,有跨越90%的新能源车型接纳这一电池形式。

方形硬壳电池空间行使率高,电‘dian’池单体体积及容量显著优于其他电池形式。2020年,宁德时代推出CTP高集成动力电池开发平台,作废PACK成组,将电芯直接集成到电池包。相对于传统的电池包,CTP电池包的体积行使率提高15%~20%,零部件数目削减40%,能量密度从180Wh/kg提升到200Wh/kg以上,成为方形硬壳电池现阶段最佳解决方案。

下游

纯电动车的崛起,正「zheng」在催生另一个千亿级市场――动力电池接纳。据中国汽车手艺研究中央数据,2020年海内累计退役的动力电池将超20万吨(约25GWh)。锂离子电池若没有通过准确途径接纳,同样会造成严重的环境污染。

从2016年《nian》最先,工信部宣布一系列文件来完善动力电池接纳政策。2021年3月5日,政府事情讲述提出“加速建设动力电池接纳行使系统”。

但由于新能源汽车市场渗透率 lv[不高,电池接纳经济效益不显著,加上电池拆解成本较高等问题,动力电池接纳市场的潜力一直没有释放。凭证羁系部门划定,未来电池接纳,电池制造商「shang」将肩负主要责任。

02 动力电池市场规模剖析

全球动力电池市场已经被中日韩龙头大厂垄断。中日韩三国的动力电池出货量占全球总出货量的90%以上。中国从2015年赶超日本成为全球最大的动力电池生产国,2019年动力电池出货量为71GWh,占全球总出货量的61.7%。

企业层面,宁德时代和LG新‘xin’能源逐渐出现双寡头名目。

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图 2:2020年全球动力电池装机名目 泉源:SNE Research

2021年上半年,全球新能源汽车苏醒势头加速,动员动《dong》力电池市场大幅增进。6月份全球动力电池装机量到达25.6GWh,同比增进126.5%,环比增进了20.2%;1-6月份累计装机量到达115.1GWh,同比增进155.8%。

表2:2021年上半年全球装“zhuang”机量前10动力电池厂家 泉源:起点锂电大数据

随着我国新冠疫情的消退和经济的苏醒,以及国家对“碳中和”“碳达峰”的招呼,我国新能源‘yuan’汽车市场在2020年下半年〖nian〗迅速回暖,动力电池行业迎来发作式增进。企查查数据显示,住手2021年1月,我国共有动力电池相关企业1.8万家;2020年新注册企业5253家,同比增进66.1%,其中第4季度新注册企业2953家,环比暴涨196.5%。

图3:2020年海内动力电池装机量/GWh 泉源:动力电池应用分会

动力电池应用分会数据显示,2021年1-6月中国市场新能源汽车产量约为118.98万辆,同比增进238.19%;动力电池装机量约为53.67GWh,同比增进206.88%。

图4:2021年1-6月海内动力电池装机量/GWh及增进率

03 我国动力电池产业瓶颈

虽然我国动力电池装机量处于全球领先职位,但从全产业可连续生长角度看,我国动{dong}力电池产业仍然面临诸多问题。

我国锂矿、钴矿资源极其有限

随着新能源汽年产量的提升,全球每年消耗的动力电池原质料数目伟大,对响应的供应能力也提出了要求。全球近70%的探明锂矿资源漫衍在南美洲的智利、阿根廷、玻利维亚三国,另外也有一部门漫衍在澳大利亚和中国。

我国锂资源储量约占全球锂资源储量的6%。与外洋相比,我国锂矿资源储量低,品味乱七八糟。2019年海内行使自身的锂资源加工的基础锂盐仅为6.5万吨,其余锂精矿依赖入口(共入口172万吨锂辉石精矿),且入口矿石主要都来自澳大利亚。

锂矿资源作为动力电池主要的战略资源,耐久严重依赖入口,近几年来我国与澳大利亚在政治、经济领域存在诸多争执,为我国动力电池产业的生长蒙上一层阴影。

钴资源现在是电池质料中最为紧缺的矿产资源之一,地壳中钴的平均品貌为0.0025%,不只漫衍涣散,而且多为铜、镍和铁等矿种的伴生矿。住手2019年底,全球钻储量约为700万吨,且漫衍集中,刚果(金)、澳大利亚、古巴三国的储量占全球储量的70%。钴的价钱颠簸较为显著,稀奇是近几年钴价钱已经从180元/kg上升到650元/kg。钴的价钱已经占到动力电池成本的10%。

作为天下上最大的钴消费国,我国的钴矿储量仅为8万吨,对外依存度到达80%以上。电池无钴化是现在多数厂家研究的主要课题。现在业内的配合生长趋势是用镍替换钴,能量密度理论上可以到达和三元锂相当,价钱比三元锂显著下降,只比磷酸铁锂高一点。但现在还没有厂家能大规模量产{chan}无钴电池。

铝塑膜手艺壁垒较高,国产化率不足20%

铝塑膜是软包电池的外包装质料,是软包电池不能或缺的质料之一,占总成本17%~18%,比重仅次于正极和隔膜。铝塑膜需要具备极高的阻隔性、优越的热封性能、耐电解液及较强的延展性、柔韧性与机械强度,被公以为手艺难度跨越隔膜、正极、负极、电解液,是锂电池产业链中手艺壁垒最高的环节之一。

现在全球铝塑膜市场和手艺一直被日韩等少数企业垄断,国产化率不足20%。其中DNP与昭和电工生产的铝塑膜市场占有率跨越70%。现在道明光学已乐成实现手艺突破,加速了我国铝塑膜国产化历程。

总体来看,现阶段我国铝塑膜在移动电子终端产物领域国产化率对照高‘gao’,而在储能、动力电池等领域,仍是日本企业占有绝对的垄断职位。

表3:全球主要铝塑膜生产厂家 泉源:火石缔造凭证公然资料整理

04 动力电池手艺生长趋势

钠离子电池应用远景广漠

面临不停攀升的上游锂矿等资源价钱,宁德时代在今年7月份宣布钠离子电池。相比锂电池,首先,在储量方面,钠漫衍在全球各地,不受资源和地域限制;其次,由于不含钴和锂,钠离子电池的质料成本《ben》较低,相比锂 [电池可下降30%~40%;再次,其平安性也相对较高,在针刺、挤压、过充、过放等平安项目测试中不起火不爆炸;最后,钠离子电池的崎岖温性能也对照优异。

然则,单体能量密度偏低仍然是钠离子电池不容忽视的瑕玷。第一代钠离子电池电芯单体能量密度为160Wh/kg,远远低于现在锂离子电池150-350 Wh/kg。因此,钠离子电池被更多应用在储能领域、低续航里程的电动车。信托随着手艺的不停突破,钠离子将会有更大的应用空间。

表4:3种电池性能对比 泉源:36氪

全固态电池将成(cheng)为动力电池的最终产物

固态电池使用固体电解质,替换传统锂离子电池的电解液和隔膜。将液态电解质替换为固态电解质,大大降低了热失控的风险。固态电池的电化学窗口可达5V以上,高于液态电池(4.2V),允许匹配高能正极和金属锂负极,大幅提升理论能量密度。同时固态电池可简化封装、冷却系统,可进一步缩减电池重量。

出于对更高能量密度、更高平安性的追求,现在各国都在加紧固态电池的研发,并制订一系列的目的和措施,指导本国企业鼎力生长固态电池手艺。

表5:全球主要国家电池研究目的

05 建议

在“碳达峰”“碳中和”政策推力下,新能源汽车的生长势头强劲。凭证乘联会数据,7月份我国新能源汽车的市场渗透率已到达14.8%,随同着的是动力电池企业新一轮急剧的产能扩张设计。动力电池产业出现鲜花着锦、猛火烹油的繁荣情景。

然而,在一片喝彩声中我们也应该苏醒的熟悉到一方面,上游原质料跨越80%无法完全自供,外洋质料供应存在不稳固因素,要求我国的动力电池产业坚持多手艺蹊径协同生长的模式,阻止在原质料上被“卡脖子”;另一方面,动力电池的生长仍然处于初期阶段,手艺蹊径并未完全确定,一旦泛起推翻性手艺,已往的手艺可能一文不值。

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