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2021年中国锂电池产业链上游市场及重点企业分析

时间:2021-03-19 11:57来源:中商情报网 作者:中商研究
点击: 次


 

       电池包括物理电池和化学电池，化学电池是一种将化学能直接转变成电能的装置，如铅酸电池、锂离子电池等。锂离子电池是一种二次电池（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。与其他化学电池相比之下，锂离子电池具有体积小、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点，正在逐渐替代铅酸电池，在消费类电子产品、电动汽车、储能装置等领域的应用逐渐加深，市场需求较大且保持快速增长。
 
       一、市场规模

       在电动汽车产量高速增长的带动下，全球及我国锂电池产业继续保持快速增长态势，行业创新加速，新产品、新技术不断涌现，各种新电池技术相继问世。全球锂电池市场主要集中在中日韩，三国合计市场份额超过90%，美国和欧洲市场均不突出。而中国的锂电池市场又是三个国家中规模最大和发展速度最快的，数据显示，2015年至2019年，我国的锂电池出货量从46GWh增长至120GWh，复合年增长率高达27.17%，预计在2021年我国锂电池出货量达157GWh。
 

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▲数据来源：GGII、中商产业研究院整理

 

       二、产业链
 
       锂电池产业链的上游主要是各类锂离子电池材料厂商和设备商。包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液、锂电池设备、辅材等。原料具体对应的则是锂、钴、锰、镍、石墨矿等。
 

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▲资料来源：中商产业研究院整理

       三、正极材料

      1.类别
 
      根据不同的技术路线，正极材料可分为钴酸锂（LCO）、镍钴锰酸锂（NCM）、锰酸锂（LMO）、磷酸铁锂（LFP），镍钻铝酸锂（NCA）。随着新的补贴政策的实施，镍钻锰酸锂和镍钻铝酸锂逐渐成为动力电池市场主流。
 

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▲资料来源：中商产业研究院整理
 

       2.制备工艺

 
 
        锂电池正极材料主流制备工艺有高温固相法，溶胶凝胶法，共沉淀法以及水热法，不同的工艺产业化难易程度不同。
 

       

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▲资料来源：中商产业研究院整理

       四、负极材料
 
       1.分类
 
       锂电池负极材料分为六种，第一种是碳负极材料，目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等；第二种是锡基负极材料，锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品；第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料，目前也没有商业化产品；第四种是合金类负极材料，包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金，目前也没有商业化产品；第五种是纳米级负极材料，包括纳米碳管、纳米合金材料；第六种纳米材料是纳米氧化物材料。
 

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▲资料来源：中商产业研究院整理

     
       2.性能对比
 
       负极材料中硅碳材料是极具潜力的新一代高容量锂电负极材料。硅材料的质量比容量最高可达4200mAh/g，远大于碳材料的372mAh/g，是目前已知能用于负极材料理论比容最高的材料，且硅材料环境友好、储量丰富、成本较低。
硅基材料具有的极高比容量，被认为是极有潜力的新一代高容量锂离子电池负极材料，硅碳负极材料也存在着诸如充放电时体积膨胀、导电率低等问题。
 

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▲资料来源：中商产业研究院整理

       五、电解液

       1.技术路线
 
       电解液作为锂电池的关键原料，成本占比约为5%-10%，而电解液的成本构成中六氟磷酸锂占据其核心成本，约占30%-70%。
 

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▲资料来源：中商产业研究院整理
 

       2.六氟磷酸锂

       六氟磷酸锂是锂电池电解液核心材料之一，常用的电解质锂盐主要有六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂等。从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂是目前商业化使用最多的电解质。
 

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▲资料来源：中商产业研究院整理
 

       六、隔膜材料

       隔膜是锂电池关键材料之一，其主要作用是将锂电池的正、负极分隔开，只让使电解质离子通过以防止两极接触而短路。其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。隔膜是锂电池四大材料中国产化程度最低、技术壁垒最高的部分，占到锂电池成本的10%-20%。
 
        目前商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

       七、铝塑膜
 
       锂电池铝塑膜是软包锂电池电芯封装的关键材料，单片电池组装后用铝塑膜密封，形成一个电池，铝塑膜起保护内容物的作用。铝塑膜是目前锂电池材料领域技术难度最高、壁垒最高的环节之一，占软包锂电池成本的18%左右，最初由昭和电工开发，凸版印刷逐渐推向市场。
 
       铝望膜需要极高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液腐蚀性和绝缘性等，使其对原材料和生产工艺都有着苛刻的要求。
 
      八、铝箔/铜箔
 
      通常锂电池正极集流体用铝箔，负极集流体用铜箔，锂电池所用铜箔/铝箔都对箔材本身有着较高的性能要求，尤其是高端锂电池产品。锂电池正极所用铝箔属精加工产品，其对铝箔各项性能指标控制精度的要求极高，属于加工技术难度较高的正极材料。
 
       数据显示，2019年中国锂电池铜箔出货量为9.3万吨，同比增长8.8%，增速有所下滑，主要是2019年国内新能源汽车产业处于调整期，增速放缓，对锂电池铜箔的需求放缓。到2025年中国锂电池铜箔市场需求将达37.0万吨，未来五年年均复合增长率为30.17%。
 

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▲数据来源：GGII、中商产业研究院整理

       九、重点企业分析
 

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▲资料来源：中商产业研究院整理


(责任编辑：子蕊)
文章标签： 锂电池 锂电池产业链
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