锂电池行业发展现状及未来发展前景预测精编版

实用文档公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-9018）公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-9018）锂电池行业发展现状及未来发展前景预测2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测2018/1/313:56:57来源:中国产业发展研究网【字体：大中小】【】【】【】核心提示：全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。2010-2020年中国及全球锂电产值数据来源：公开资料整理国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响，我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年，我国电动汽车产量达到51.7万辆，带动我国动力电池产量达到33.0GWh，同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快，锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广，2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比数据来源：公开资料整理业务发展方向契合政策，发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势，在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言，在低端负极产品和涂布机领域，门槛低，竞争充分，利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜，产品技术含量高，在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高，附加价值较高，优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。全球负极材料产业集中度极高，江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本，两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%，全球前五大企业市场份额合计占比为68%。江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%，国内份额提升至14.8%，预计2017年份额维持提升趋势。江西紫宸国内排名前三，行业集中度有望进一步提高。目前国内锂电池负极材料生产企业中：贝特瑞、杉杉科技、江西紫宸为行业前三名，处于行业领先地位。未来几年，国内负极生产企业的竞争主要体现在国内领先企业与日立化成等国际企业的竞争、行业前三企业之间的竞争，行业集中度将进一步提高。负极材料主要竞争对手企业名称发展状况行业地位贝特瑞该公司是全球主要的锂离子电池负极材料供应商之一，是国内第一家将天然石墨深加工产品用于锂离子电池的企业，也是全球最大的天然石墨负极材料制造商2016年全球市场份额14.7%，全球第一上海杉杉该公司1999年进入锂离子电池负极材料领域，负极材料的产品结构从单一的中间相碳微球发展成为拥有中间相碳微球、天然石墨、人造石墨、复合石墨、其他负极材料（软碳、硬碳、钛酸锂、合金材料）等多系列产品，是中国主要锂电负极材料生产企业之一2016年全球市场13.8%，全球第二日立化成全球知名的化工集团，在化学材料领域方面拥有尖端的核心技术。该公司致力于高科技产品领域，提供印刷线路板用感光性干膜、板材，液晶显示材料、半导体材料、树脂材料、太阳能电池、负极材料等电子行业用各种原材料2016年全球市场份额12.6%，全球第三数据来源：公开资料整理2016年中国锂电池负极材料主要生产企业市场占有率数据来源：公开资料整理我国负极材料市场需求旺盛，应用空间广阔，主要系动力电池市场快速增长、能源互联网及美国特斯拉发布储能产品的带动。2013年以来，中国负极材料市场规模保持快速增长，市场规模从2013年的24.10亿元增长至2016年的64.57亿元，复合增长率达到38.89%。2018年有望达到近百亿元的市场规模。2013-2018年中国负极材料市场规模分析及预测数据来源：公开资料整理我国负极材料市场供应充足，主要系国内人造石墨技术相对成熟以及新能源汽车市场快速发展，动力电池需求量大幅上升，带动国内负极材料需求大幅增长。中国负极材料的出货量由2012年的2.7万吨增长到2016年的11.83万吨，年复合增长率为44.68%。预计未来两年，受新能源汽车和电网储能、高端数码产品等需求推动，中国负极材料总体产量将保持31.16%的年复合增长率。2016-2018年中国负极材料产量分析及预测数据来源：公开资料整理涂布机高端化大势所趋，价值占比相对最高。锂电池设备由前端设备（搅拌、涂布、辊压、分切）、中道（卷绕）、后端设备（封装、注液等）组成，前端设备是锂电池生产工序核心设备，价值量也最高，约占设备投资额的40%，其中涂布机约占设备投资额的30%。随着锂电行业向一二线厂商集中，设备的高端化提升，目前1GWh对应5亿左右的设备投入，前端设备占产线产值将达到50%以上，高端化趋势明显。总体而言，锂电设备行业高端前端设备依赖进口，后端设备基本实现国产化。前段设备占设备投资额的比例最高数据来源：公开资料整理涂布机价值相对更高数据来源：公开资料整理动力锂离子电池要求高，涂布机重要性日益凸显。由于动力锂离子电池对于一致性、稳定性和安全性要求极高，随着动力锂离子电池占比的不断提升，锂离子电池生产设备的重要性也日益凸显。目前我国动力锂电池厂商与国际龙头厂商差距主要体现在自动化程度与生产良率上。当前国际动力锂电池龙头企业生产线自动化率约85%，而国内一线企业生产线自动化率不到60%，二三线企业平均不到30%；国内动力锂电池制造合格率为70%-80%，而国外企业的全自动化生产线合格率达90%。为提升生产良率和产品性能，国内动力锂电池企业陆续引进全自动化生产线。随着2016年底动力锂电池供求平衡，政策提升电池行业准入门槛。在政策导向下，低端电池产能停止扩张，对下游中小企业的低端设备需求大幅萎缩，电池厂商扩容和加工要求大幅提升，锂离子电池制造设备也在经历技术革命，向着高效率、低能耗、高精度的自动化方向迈进。锂电设备行业一直呈现低端、高端并存局面。高工锂电统计，2014年国内涉及锂离子电池生产设备领域的企业接近300家，且2015年国产锂电设备行业前六份额之和仅为27.39%，行业集中度较低。2015年中国锂电设备产值排名数据来源：公开资料整理龙头企业加快并购，行业整合步伐加快。2015年上半年，赢合科技、先导智能等龙头企业陆续登陆资本市场，2016年开始，龙头企业加快行业并购步伐，科恒股份收购浩能科技，赢合科技收购雅康等深度整合案例陆续出现，行业整合步伐持续加快。目前国内锂电池涂布机生产企业中：赢合科技、先导智能、深圳新嘉拓为行业前三名，处于行业领先地位。未来几年，国内涂布机生产企业的竞争主要体现在国内领先企业与动力工程株式会社等国际企业的竞争、行业前三企业之间的竞争。涂布机主要竞争对手公司发展状况地位东丽工程株式会社该公司创立于20世纪60年代，业务板块十分多样，在锂电设备、化学、光伏、生物、机械等领域均有涉足。在锂离子电池设备领域研发出世界领先的拥有独特涂布技术的狭缝涂布机。是中国进口涂布机的主要供应商之一。日本平野机械株式会社该公司是日本最早开始生产锂离子电池用涂布机的生产企业之一，也是日本涂布机行业内的领军企业。其产品涂布速度较快，生产效率较高，其售价及售后维护费用也相对较高。是中国进口涂布机的主要供应商之一。深圳市赢合科技股份有限公司该公司是以锂电池自动化生产设备的研发、设计、制造、销售与服务为核心的新能源装备制造企业，产品包含涂布机、分条机、制片机、卷绕机、模切机、叠片机等。该公司已于2015年5月14日在深圳证券交易所上市2015年中国锂电设备产值排名第一先导智能该公司专业从事高端自动化成套装备的研发设计、生产销售，为锂电池、光伏电池/组件、薄膜电容器等节能环保及新能源产品的生产制造商提供高端全自动智能装备及解决方案。主要锂电池设备包括全自动卷绕机、隔膜分切机、极片分切机、焊接卷绕一体机、电极叠片机、组装机、真空注液机、四合一成型机、抽气热压机（DH机）。2016年锂电设备收入7.31亿元。2015年中国锂电设备产值排名第二数据来源：公开资料整理隔膜是锂离子电池的关键内层组件之一，主要作用在于防止正负极材料接触导致短路，是保障电池安全的最重要部分之一。隔膜浸润在电解液中，表面上有大量允许锂离子通过的微孔。材料、厚度和微孔数量等特性都会影响锂离子穿过隔膜的速度，进而影响到电池的放电倍率、循环寿命等性能。隔膜是锂电材料中技术壁垒较高的材料。市场上通用的隔膜材料为聚烯烃隔膜材料：聚乙烯（PE））、聚丙烯（PP）目前市场化的锂离子电池隔膜材料主要有PE单层、PE多层、PP单层和PP-PE-PP三层。国内隔膜主要有三种技术路线：干法单拉、干法双拉和湿法，由于干法双拉隔膜孔径的均匀性、一致性、稳定性差，只能用于中低端电池，因此并非主流的技术路线，外资供应商均不涉足。隔膜的主流制备工艺是干法单拉和湿法。干法单拉隔膜由于只进行了纵向拉伸而没有进行横向拉伸，使用时横向容易开裂，因此不能做的太薄，厚度一般在20至50微米。另外，用干法单拉隔膜批量生产的电池，内部微短路的机率较高，对电池的循环寿命不利。不断改进下，湿法隔膜在生产过程中进行了双向拉伸，因此拉伸强度和穿刺强度都比较高，产品可以做的很薄，最薄可以做到5微米。另外短路率也比干法单拉隔膜低。湿法隔膜唯一的缺点是熔断温度低，耐热性差，在高温时的收缩率高达10%，可能引起极片外露。陶瓷涂覆工艺解决了湿法隔膜热稳定性差的缺陷。生产工艺干法单拉干法双拉湿法优点1、微孔尺寸分布均匀2、成本较低3、微孔导通性好4、能生产不同厚度的PP及PE多层膜产品5、横向几乎没有热收缩1、生产工艺简单、成本低2、抗穿刺强度、横向拉伸强度好3、膜厚度范围宽4、短路率低1、微孔尺寸分布均匀2、孔隙率和透气性可控范围大3、适宜生产较薄产品4、短路率低缺点1、横向拉伸强度差，无法生产较薄的薄膜2、短路率稍高1、孔径不均匀、稳定性差1、生产工艺复杂2、熔断温度低，热稳定性差数据来源：公开资料整理涂覆隔膜是发展趋势。聚烯烃类隔膜发展最早，制作工艺成熟，在目前占据绝对主流地位。但是，聚烯烃类隔膜的熔点较低，聚乙烯和聚丙烯的熔点分别为130℃和150℃左右，超过该温度隔膜就会融化导致电池发生短路。涂覆隔膜与普通聚烯烃隔膜相比，具备热稳定性高、热收缩低、与电解液浸润性高的优点，能够提高电池的安全性。由于涂覆材料的耐温性能较高，在高温下起到支撑作用，能够防止隔膜整体热失控，耐受高温可达到180℃。在130℃的温度下，不加涂覆的PE隔膜热收缩率在10%以上，隔膜的热收缩也会致使正负极材料出现接触而导致电池发生短路，而进行涂覆加工之后的隔膜收缩率小于2%，而且涂覆材料还大大提高了隔膜的抗刺穿能力，进一步提高了电池的安全性。在进行了陶瓷或PVDF涂覆之后，湿法隔膜唯一的热稳定性差的劣势得到了弥补，在性能上较干法单拉隔膜已是全面领先。从全球锂离子电池隔膜市场来看，美国、日本、韩国等少数国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。2015年，日本旭化成、美国Celgard公司、东燃化学、韩国SKI、日本宇部等国际厂商依靠技术和市场领先优势均占据全球超过60%的市场份额。近年来，随着国内厂商不断加大研发和投资力度，新增产能投入运行，出货量迅速增加，星源材质、金辉高科、中科科技、沧州明珠等国内厂商实现隔膜产业化。2015年，星源材质、金辉高科、中科科技合计占据全球的市场份额为9%。从产量结构上看，2015年全球生产的15.7亿平方米隔膜中，湿法隔膜10.3亿平米，占65.6%，干法隔膜5.4亿平米，占34.4%。而2015年我国生产的6.28亿平米隔膜中，湿法隔膜2.38亿平米，只占37.90%，占比远低于全球的65.6%。2016年湿法隔膜占比提升至42.53%。仍与全球占比存在较大差距。涂覆工艺作为改善隔膜在锂离子电池中的循环性能和耐高温性能的有效方法，涂覆隔膜的市场需求不断上升。随着4G网络和无线消费的增加，消费电子终端越来越多采用大屏幕，对快充需求增加，体积容量密度要求越来越高。所采用的锂离子电池隔膜厚度也越来越薄，如主流的消费电子用隔膜厚度2013年是16μm，2014年是12μm，2015年逐渐发展到7μm。薄的隔膜对于电池制造工艺中的环境和设备精度要求很高，同时在滥用条件下的热关断保护功能减弱，造成电池应用的不可靠性。陶瓷涂覆隔膜可以改善薄隔膜的机械强度和提高耐热等级，一定程度上改善了电池产品的可靠性。国际主流的高端智能手机和主流电池厂商都采用了陶瓷涂覆隔膜。对于电池容量更大、串联电压更高、使用环境比消费电子更苛刻的动力电池而言，涂覆隔膜是必选的材料。另一方面是由国内新能源汽车动力电池市场需求带动，电池安全性能要求提高，同时国内电池企业借鉴特斯拉车用电池，加大对电池安全性的设计开发，涂覆隔膜被认为是一种比较好的降低电池内部事故的重要措施之一。涂覆隔膜作为降低电池内部事故的重要措施被国际主流的电池厂家和电动汽车广泛使用。2016年前十家隔膜厂商产量情况数据来源：公开资料整理涂覆隔膜业务受制于产能，募投项目完成有利于提高市场占有率。本项目以全资子公司宁德卓高为实施主体，选址位于福建省宁德市东侨经济开发区，建筑面积25,820.00平方米。涂层隔膜生产基地建设子项目将新建厂房、涂层隔膜生产线及相关配套设施，项目建成达产后，将新增涂层隔膜产能24,000.00万平方米/年，预计新增产能将增加年均销售收入75,744.11万元。涂层隔膜研发中心建设子项目在公司现有研发中心的基础上通过购置先进的研发设备建设高规格的研发实验室，引进高素质研发人才构筑高水平研发平台，开展顺应涂隔膜发展趋势的研发项目。随着产能的释放和募投项目的建设，未来发行人涂覆隔膜的全球市场占有率有望进一步提高。涂覆隔膜建设项目分为两个子项目序号项目名称建设期投产期-合计比例--第一年第二年第三年--1涂层隔膜生产基地建设子项目14,054.504,000.00-18,054.5088.33%2涂层隔膜研发中心建设子项目1,586.122006002,386.1211.67%合计15,640.624,200.0060020,440.62100.00%数据来源：公开资料整理锂离子电池根据电解质形态的不同可分为硬包和软包电池，硬质包装锂离子电池多用钢壳和铝壳包装，钢壳由于重量重且安全性欠佳正被铝壳渐渐替代；而软包电池又称为“聚合物电池”，聚合物锂离子电池外包装采用铝塑包装膜。使用铝塑包装膜的软包电池具备多重优势，例如安全性高，外形可变任意形状，可以做到更薄。普通铝壳电池最薄只能做到4mm，软包锂离子电池最薄可以做到0.5mm；采用软包装节约体积20%以上。软包正在广泛替代铝壳的过程中。目前，在智能手机、平板电脑、可穿戴式设备中，软包电池都占绝大部分比例，主流的电动车也采用了软包的锂离子电池系统。全球畅销的NissanLEAF和GMVOLT均是采用软包电池的技术路线。电池用铝塑包装膜的质量要求极高，比如高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液稳定性和耐热性。由于技术壁垒较高，我国铝塑包装膜高度依赖进口，国内铝塑包装膜基本由日本昭和电工、DNP等企业垄断，市场占有率达到90%。目前国内已有部分技术领先企业取得了技术突破，有望凭借本土化以及成本优势逐步实现进口替代，未来2-3年将是铝塑包装膜国产化最关键的时间点。具备扎实技术基础、产品研发方案较为成熟、且具有客户基础的国内企业有望成为国产替代中的主力军。东莞卓越自主研发的铝塑包装膜产品已经开始推向市场，未来计划逐步进入知名电池厂商供应商体系。目前国内部分企业处于国际一线锂离子电池客户的认证过程中，部分企业在与国际企业积极接洽进行技术合作。从锂离子电池其他材料的发展历史看，铝塑包装膜的国产化替代空间非常大。铝塑包装膜是软包锂离子电池的外包装材料。由于终端设备的轻薄化，原来采用金属铝壳包装的电池、圆柱电池逐渐被软包电池替代。另外从动力电池的发展来看，对于乘用车和商用车都需要搭载重量更轻，能量更高的锂离子动力电池，采用铝塑软包装的动力电池则提供了相对较好的重量能量密度。国际上热销的日产公司的Leaf和美国通用公司的Volt均采用了铝塑包装的锂离子电池。2016年中国锂离子电池铝塑包装膜的需求量约9,500万平米，同比增长44%，市场规模约32亿元左右，同比增长51%。预计到2017年，铝塑膜的市场规模将达到38.3亿元。2013-2018中国铝塑膜需求情况数据来源：公开资料整理受国家的政策推动，我国新能源汽车销量持续走高，上游锂电池订单增加。“十三五”时期国家进一步强化二氧化碳排放总量和碳排放强度约束，着重发展新能源，并规划新能源汽车销量到2020年产销200万辆以上，中国2010-2016年新能源汽车销量持续增加。从2014新能源汽车开始出现井喷式增长，新能源汽车的增加促进了对锂电池的需求量。我国锂电池的增加明显，从图中可以看出我国锂电池正处理一个高速发展的阶段。新能源汽车销量持续走高数据来源：公开资料整理动力电池出货量高速增长数据来源：公开资料整理2017年1－10月，新能源汽车产销51.7万辆和49万辆，同比增长85.9%和106.7%。10月份汽车装载动力电池量约2.93Gwh，同比增长达到52%。2017年国内新能源汽车增速将保持在20%以上，国内动力电池需求量将达到33.6Gwh，拉动碳酸锂需求增量约为1.2万吨。2017年1-10月新能源汽车电池装机总电量高速增长数据来源：公开资料整理工信部于9月27日正式公布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》（简称“双积分政策”）。双积分政策将从2018年4月1日正式实行，并自2019年度起实施企业平均燃料消耗量积分核算,考核范围为年产量或进口量大于3万辆的乘用车企业。2019、2020年度新能源汽车比例要求分别为10%、12%。新增燃料电池乘用车新能源积分算法：燃料电池乘用车续驶里程不低于300km，燃料电池系统额定功率不低于驱动电机额定功率的30%，并且不小于10kW的，车型积分按照标准车型积分的1倍计算；其余车型按照标准车型积分的0.5倍计算,并且积分仅限本企业使用。我国乘用车平均油耗，将从2015年实现6.9升/100公里逐年下降至2020年的5.0升/100公里。平均燃料消耗量的实际值低于达标值产生正积分，高于达标值产生负积分。正积分可以按照80%或者90%的比例结转后续年度使用，也可以在关联企业间转让；负积分可以使用本企业结转或者受让的平均燃料消耗量正积分，或者使用本企业产生或者购买的新能源汽车正积分抵偿归零。双积分政策-乘用车企业平均燃料消耗量积分新能源汽车积分是否允许结转是（2018年度及以前年度的正积分，每结转一次，结转比例为8%；2019年度及以后年度的正积分，每结转一次，结转比例为90%）否（仅2019年度可以等额结转一年）是否允许转让只能再关联企业间转让允许自由交易抵偿工具1、可用燃料消耗量正积分2、可用新能源正积分只能用新能源正积分抵偿方式1、通过结转、受让获得燃料消耗量正积分2、自行产生的新能源积分3、购买的新能源积分1、自行产生的新能源积分2、购买的新能源积分数据来源：公开资料整理积分算法车辆类型标准车型积分备注纯电动乘用车0.012×R+0.81、R为电动汽车续驶里程（工况法），单位为km2、P为燃料电池系统额定功率，单位为kW3、标准车型积分上限为5分4、车型积分计算结果按四舍五入原则保留两位小数插电式混合动力乘用车2燃料电池乘用车0.16×P数据来源：公开资料整理双积分政策正式发布，新能源汽车进入快速发展阶段。执行双积分标准的车企为年度生产量或进口量达到3万辆以上的70家企业传统能源乘用车企业。乘用车企业新能源汽车正积分可以依规定进行自由交易；乘用车企业的新能源汽车负积分，应当通过购买新能源汽车正积分的方式抵偿归零。双积分政策是企业强迫使用新能源汽车，各家单位必须满足积分政策，达不到新能源汽车积分的车企将