鋰電池是以鋰金屬或鋰合金為正極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池與鋰離子電池不一樣的是，前者是一次電池，后者是充電電池。鋰離子電池工作原理就是依靠鋰離子在正極和負極之間來回移動。充電時，加在電池兩極的電勢迫使正極的化合物釋出鋰離子，穿越隔膜到達負極分子排列呈片層結構的碳中。放電時，鋰離子則從片層結構的碳中析出，重新和正極的化合物結合，鋰離子的移動便產(chǎn)生了電流。在電動汽車高速增長的帶動下，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢，行業(yè)創(chuàng)新不斷加速，新產(chǎn)品、新技術不斷涌現(xiàn)，各種新電池技術也相繼問世。

 

       安徽省宣城市將新能源作為主導產(chǎn)業(yè)，主要圍繞光伏和鋰電池行業(yè)發(fā)展，但起步較晚，通過近年的招引和培育，鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈集群初具雛形，該市經(jīng)開區(qū)集聚了25家鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，涵蓋了正負極材料、電解液、隔膜、銅箔及電芯等類型。但總體而言，企業(yè)規(guī)模普遍不大、帶動力不強，技術相對落后、研發(fā)投入不足，缺少龍頭型企業(yè)。當前，立足補鏈、強鏈、延鏈，著眼于招大引強，是新一輪鋰電池行業(yè)招商引資的重點和關鍵。

 

       一、我國鋰電池發(fā)展現(xiàn)狀

 

       經(jīng)過幾十年的發(fā)展革新，我國的鋰電池產(chǎn)業(yè)從數(shù)量上、質(zhì)量上都取得了極大的突破，而且在政策、補貼的推動下，鋰電池產(chǎn)業(yè)誕生出許多具有全球競爭力的企業(yè)。2021年我國鋰電池出貨量達229GW，預計2025年出貨量有望達到610GW,年復合增長率超過25%。

 

       通過近年來的市場分析，主要有以下特點：

 

       （一）市場規(guī)模持續(xù)增長。2015年至2020年，中國鋰離子電池市場規(guī)模持續(xù)增長，從985億元增長到1980億元，到2021年達到3126億元。但是受價格等因素的影響，增速放緩，同比增長率從37.76%下降到2020年的13.14%。按容量計算，2020年我國鋰離子電池產(chǎn)量148GWh ，同比增長19.2%，但是到2021年該產(chǎn)量達到324GWh，同比增長118.9%，產(chǎn)量高速增長。按照這個數(shù)來算，近年產(chǎn)量持續(xù)增長，2016年至今2021年我國鋰離子電池產(chǎn)量從84.7億只增長到232.6億只，但是同比增長率從51.3%下降到23.4%。

 

       （二）動力電池占比大且增長更快。新能源汽車的快速增長帶動動力電池的持續(xù)增長。2021年消費、動力、儲能型鋰電產(chǎn)量分別為72GWh、220GWh、32GWh，分別同比增長18%、165%、146%，占比分別22.22%，67.9%，9.88%，動力電池的占比最大且增長最快。動力電池中又以磷酸鐵鋰電池占比高，2021年磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量累計125.4GWh，占總產(chǎn)量57.1%，同比累計增長262.9%。

 

       （三）方形電池逐步占據(jù)主導地位。方形電池的性價比最高，目前已占據(jù)中國市場主流，2021年方形鋰電池市場份額約80.8%。軟包電池電芯能量密度最高，但因為鋁塑膜容易破損，電池組需加裝更多保護層，導致整體能量密度不具備優(yōu)勢，同時標準化程度極低，導致生產(chǎn)成本偏高，故市場份額約9.5%。圓形電池成本最低，但能量密度偏低，較少企業(yè)選擇這類電池，因此市場份額較少約9.7%。

 

       （四）上游原材料成本波動大。受產(chǎn)業(yè)周期、疫情、國際局勢緊張等多重因素影響，2022年動力電池上游原材料成本漲幅不斷增加。如電池級碳酸鋰價格為一路飆升，從2013年的4.16萬元/噸增長到2022年6月的47.49萬元/噸，尤其是2022年價格漲勢高，2022年6月價格增幅高達425.3%。但自7月份形開始，正負極等材料價格均出現(xiàn)了一定幅度的回落。

 

       二、鋰電池材料行業(yè)市場狀況

 

       鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。具體可分為正極材料、負極材料、電解液、隔膜、鋁塑膜等。

 

       （一）正極材料

 

       鋰電池正極材料是其電化學性能的決定性因素，對電池的能量密度及安全性能起主導作用，且正極材料的成本占比也較高，占鋰電池材料成本的30%-40%，因此正極材料是鋰電池最為關鍵的材料。鋰電池按照正極材料體系來劃分，主要分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等技術路線。鈷酸鋰成本較高、壽命較短，主要應用于3C產(chǎn)品；錳酸鋰能量密度較低、壽命較短但成本低，主要應用于專用車輛；磷酸鐵鋰壽命長、安全性好、成本低，主要應用于商用車；三元材料尤其是NCM能量密度高、循環(huán)性能好、壽命較長，主要應用于乘用車。目前三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是行業(yè)主流路線，磷酸鐵鋰受益于電動汽車和儲能市場的增長帶動，將成為未來5年增長最快的正極材料。

 

       從競爭格局來看，近年來鈷酸鋰的市場集中度不斷提高，頭部集中化趨勢逐步顯現(xiàn)。2021年，廈鎢新能、杉杉能源、盟固利新材料、巴莫科技、格林美占據(jù)鈷酸鋰市場份額前五，市場份額分別為42%、14%、10%、9%、6%，累計占比高達82%。鈷酸鋰的高集中度與高低端產(chǎn)品顯著分層、高端產(chǎn)品壁壘提升、整體市場已走向成熟密切相關，未來高電壓鈷酸鋰等產(chǎn)品或促使產(chǎn)品壁壘進一步提升。三元材料的市場集中度相對較低，容百科技以11%的市場份額位居第一，巴莫科技、當升科技、長遠鋰科緊隨其后，市場份額均為10%，各廠商間的差距相對較小，行業(yè)格局較為分散。磷酸鐵鋰正極材料集中度較高，湖南裕能和德方納米兩家獨大。其中湖南裕能市占率為22%，處于龍頭地位。其次是德方納米，占比20%。

 

       數(shù)據(jù)顯示，我國鋰電池正極材料市場規(guī)模由2016年213.8億元增至2020年751.9億元，年均復合增長率為36.9%。2021年市場規(guī)模達877.1億元，據(jù)預測，2022年我國正極材料市場規(guī)�？蛇_1002.3億元。

 

       （二）負極材料

 

       負極材料是鋰離子電池的重要組成部分。主要影響鋰電池的容量、首次效率、循環(huán)性能等。負極材料由負極活性物質(zhì)、粘合劑和添加劑混合制成糊狀均勻涂抹在銅箔兩側，經(jīng)干燥、滾壓形成。負極材料在動力電池成本的占比約為5%~15%。

 

       目前鋰電池負極材料主要以人造石墨和天然石墨為主，發(fā)展趨勢為向石墨負極中摻雜硅形成能量密度更高的硅基負極�，F(xiàn)階段，人造石墨為負極主流路線。硅基材料應用潛力較大，未來市場空間廣闊。

 

       2021年中國鋰電負極市場出貨量72萬噸，同比增長97%。由于人造石墨的一致性和循環(huán)性能好于天然石墨，更契合動力及儲能電池的需求，人造石墨產(chǎn)出貨量占比持續(xù)提升至84%，而天然石墨市場份額下降至14%。我國負極材料市場集中度較高，行業(yè)競爭格局相對較好，CR3達到56%。其中，貝特瑞、璞泰來（江西紫宸）和杉杉股份一直處于頭部地位，占比分別為26%、15%、15%，東莞凱金近年市占率有所提高，占比13%。

 

       數(shù)據(jù)顯示，我國鋰電池負極材料市場規(guī)模由2016年64.6億元增至2020年140.2億元，年均復合增長率為21.4%，2021年市場規(guī)模達159.1億元。據(jù)中商研究院預計，2022年我國負極材料市場規(guī)模可達178億元。

 

       （三）電解液

 

       電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，具體是在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。鋰電池電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。其中按其結構的不同，有機溶劑可以分為主要成分有六氟磷酸鋰、碳酸乙烯酯、五氟化磷等。

 

       目前我國鋰電池電解液行業(yè)集中度較高，行業(yè)業(yè)務規(guī)模前三名集中度超60%。同時近幾年我國鋰離子電池電解液龍頭企業(yè)不斷投資建廠擴產(chǎn)，行業(yè)競爭格局穩(wěn)定，集中度正在進一步提升。有相關數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)鋰離子電池電解液前三分別為天賜材料、新宙邦、國泰華榮，2021年，上述三家企業(yè)的市場份額合計67.1%。其中天賜材料市場份額最高，屬于該行業(yè)絕對龍頭，占比33.1%

 

       數(shù)據(jù)顯示，2021年我國鋰電池電解液由2017年11萬噸增長到50.7萬噸。預計2022年我國鋰電池電解液出貨量可達62.6萬噸。

 

       （四）隔膜

 

       鋰電池隔膜是鋰電池原材料之一。位于電池內(nèi)部正負極之間，保證鋰離子通過的同時，阻礙電子傳輸，是一種具有微孔結構的薄膜，是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術壁壘的關鍵內(nèi)層組件。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用

 

       鋰膜的制造工藝分為干法和濕法，從隔膜產(chǎn)品結構來看，我國隔膜市場出貨仍以濕法隔膜為主。濕法隔膜性能較高，厚度更薄，可提高鋰電池能量密度。干法隔膜的核心優(yōu)勢在于成本更低，產(chǎn)線投資額低、單位能耗低，更適用于對成本敏感度高而對能量密度要求低的應用場景，譬如儲能市場。

 

       在濕法隔膜方面，呈現(xiàn)出‘一超多強’的行業(yè)格局，恩捷股份在2021年產(chǎn)能大規(guī)模釋放下，隔膜產(chǎn)量超過30億平大關，濕法隔膜市場龍頭地位進一步穩(wěn)固，濕法隔膜的市場占有率超過50%。星源材質(zhì)和中材科技位居第二梯隊。

 

       在干法隔膜方面，整體呈現(xiàn)出‘三足鼎立’的市場格局。中興新材在產(chǎn)能釋放以及下游大客戶需求放量的情況下，一舉成為干法隔膜龍頭企業(yè)。星源材質(zhì)以21%的市占率退居第二，其他玩家有惠強新材、中材科技等。

 

       隔膜生產(chǎn)工藝復雜，資金投入大，且需要長時間的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗積累， 是鋰電池四大材料中最后才實現(xiàn)國產(chǎn)替代的材料。近年來，鋰電隔膜在鋰電池需求增長帶動下，出貨量也實現(xiàn)快速的增長。數(shù)據(jù)顯示，2021年中國鋰電隔膜出貨量78億平方米，同比增長超100%。預計2022年我國鋰電池隔膜出貨量將超150億平方米，市場規(guī)�？蛇_36.7億元。

 

       （五）銅箔

 

       鋰電銅箔作為鋰離子電池負極集流體，充當負極活性材料的載體；在鋰電池成本占比不高，大概在5-10%左右，但對電池綜合性能具有重要影響。因此，鋰電銅箔是鋰電池不容忽視的重要部件。根據(jù)厚度不同，鋰電銅箔可分為薄銅箔（12-18微米）、超薄銅箔（6-12微米）和極薄銅箔（6微米及以下）。由于新能源汽車對能量密度的要求較高，動力電池傾向于采用厚度較薄的超薄和極薄銅箔。

 

       受益中國新能源汽車以及鋰電池行業(yè)較快發(fā)展，中國鋰電銅箔發(fā)展處于全球領先的地位，產(chǎn)品涵蓋薄銅箔、超薄銅箔和極薄銅箔。目前我國6納米鋰電池銅箔市場較為廣闊，但傳統(tǒng)7-8納米銅箔市場競爭激烈。

 

        2020年我國鋰電池銅箔出貨量排前五的分別是龍電華鑫、諾德股份、嘉元科技、銅冠銅箔與九江德福，龍電華鑫以18.4%的市場份額暫居第一。

 

       目前中國已成為了全球最大的鋰電銅箔生產(chǎn)國，2015-2021年中國鋰電池銅箔行業(yè)平均增速高達80%。2020年中國全年鋰電銅箔出貨量為12.5萬噸，同比增長13.9%，其中含內(nèi)資企業(yè)出貨的10.5萬噸及外資企業(yè)的2.0萬噸。未來幾年，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)受國家政策繼續(xù)驅(qū)動及行業(yè)調(diào)整后，市場預計將再次進入快速發(fā)展階段，動力電池將帶動中國鋰電銅箔市場保持高速增長趨勢。2021年鋰電銅箔出貨15.4萬噸，預計2022年將增長至18萬噸。

 

       （六）鋁塑膜

 

       鋁塑膜是軟包電池核心材料，對于電池輕量化起著關鍵作用。相較于鋼殼、鋁殼或塑料殼等包裝材料，鋁塑膜具有質(zhì)量輕、厚度薄、外形設計靈活等優(yōu)勢，正在逐漸成為市場主流。整體來看，我國鋁塑膜行業(yè)市場規(guī)模呈上升趨勢。由2016年的30億元增長至2020年的41億元，年均復合增長率達8.1%，2021年達48億元。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預測，2022年我國鋁塑膜行業(yè)市場規(guī)模將達57億元。

 

       （七）設備

 

       電池生產(chǎn)的流程，把正負極材料分開均勻攪拌成漿，攪拌后的正極材料涂抹在鋁箔上，負極材料涂抹在銅箔上。正負極材料之間用隔膜隔開，涂布后的極片進一步壓實，提高能量密度。然后根據(jù)不同類型進行切片、烘烤、卷繞、入殼、注入電解液等，最后進行封裝測試。

 

       其中所需要用到的鋰電池設備包括真空攪拌機、涂布機、輥壓機、卷繞機、注液機、檢測機等。鋰電池設備主要分為前段、中段、后段。前段設備價值量最高，主要由日韓企業(yè)把控。我國在鋰電設備中后端制造生產(chǎn)方面技術領先，已達到國際先進水平，價格方面優(yōu)勢明顯。從營收規(guī)模來看，先導智能是設備領域絕對龍頭，2021年相關業(yè)務營收為69.56億。其次為贏合科技，相關營收49.07億，其他企業(yè)還有科恒股份、璞泰來、杭可科技、華自科技等。

 

        三、2022年鋰電池行業(yè)發(fā)展預判

 

        目前，疫情對生產(chǎn)端影響已逐漸趨于緩解，根據(jù)下游銷量與上游產(chǎn)能利用率來看，鋰電池仍處于供不應求狀態(tài)，企業(yè)紛紛擴大產(chǎn)能。原材料方面，國內(nèi)新能源車對成本更為敏感，磷酸鐵鋰的需求相對于三元前驅(qū)體更為旺盛，價格高位維持。目前電池電芯價格有所上升，電池生產(chǎn)企業(yè)毛利率有所好轉�？紤]到鋰電池板塊估值處于近年來底部，儲能需求的不斷增加，部分地區(qū)開始補貼汽車消費，后期鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈仍將快速發(fā)展。

 

       （一）儲能應用爆發(fā)，形成與EV雙輪同步增長的態(tài)勢。2021年全球儲能電池出貨量203.5GW，我國出貨量43.44GW，占21.3%。隨著“雙碳”推進，綠電高速發(fā)展，儲能需求愈加迫切，據(jù)第三方預測2025年全球鋰電池出貨量將達到1218GW，儲能占比將達到36%。

 

       （二）方形電池比例繼續(xù)上漲。動力類方形電池比例進一步上升，儲能電池以方形鐵鋰為主導，圓柱類4680投產(chǎn)進度加快。

 

       （三）EV電池市場集中度繼續(xù)提升。寧德時代、比亞迪作為第一梯隊，市場份額超過70%，國軒高科、中航鋰電市場份額接近5%，第三梯隊市場份額均小于3%，差（五）儲能應用持續(xù)增長，EV需求仍保持強勁勢頭。距仍有拉大趨勢。

 

       （四）動力電池價格持續(xù)上漲。受原材料上漲，拉閘限電產(chǎn)能下降，能耗雙控和人工成本增加等因素影響，動力電池電芯價格暫時難以回落。

 

       （五）上游原材料供需仍有缺口。占比最大的磷酸鐵鋰由于產(chǎn)能不足，新增產(chǎn)能有限，需求緊張；電解液缺口進一步擴大，預計價格區(qū)間10—15萬元/噸，漲幅最大。

 

       （六）鈉離子電池、固態(tài)電池等核心技術仍在突破。受原材料資源和成本影響，此類電池關注度高居高不下，但短時間內(nèi)難以實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，無法形成與鋰電池的競爭。

 

       四、鋰電池行業(yè)未來趨勢

 

       （一）電池產(chǎn)業(yè)新技術逐漸邁向成熟。鋰電池的無模組設計、刀片電池、彈夾電池等系統(tǒng)結構創(chuàng)新技術實現(xiàn)規(guī)�；瘧�用，高鎳無鈷電池、固態(tài)/半固態(tài)電池等前沿技術取得突破。同時隨著技術的進步，動力電池能量水平不斷攀升。三元方形電池能量密度接近300Wh/kg，軟包電池已達到330Wh/kg；半固態(tài)電池能量密度也已突破360Wh/kg，預計到2025年將實現(xiàn)400Wh/kg；未來鋰硫電池能量密度有望達到600Wh/kg。

 

       特別是液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池存在著熱失控的風險，氧化物電解質(zhì)有望成為高性能電池的重要選擇。未來的電池將朝著更高的比能量發(fā)展，整個電芯從液體向著更安全的混合固液和全固態(tài)電池發(fā)展。同時，更高比能量的高鎳和富鋰錳基，正極將成為大發(fā)展方向，以滿足續(xù)航里程達到1000km的乘用車要求以及電動飛機要求；此外，基于改性錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳錳尖晶石的正極材料，與高容量的負極材料相匹配，形成針對600公里純電動汽車續(xù)航的解決方案。

 

      （二）實現(xiàn)“雙碳”目標加快推動電池回收。電池具有高回收價值，退役電池仍然可以經(jīng)過回收、提升后再投入使用。即使是電池報廢的時候，還可以回收其中的鋰鈷鎳資源。正極材料里面金屬的循環(huán)利用以及電池中的鋁和銅的回收利用，不僅對供應鏈安全十分關鍵，對碳排放的目標達成具有非常重要的意義。目前主要有三種電池回收方法：物理回收、火法回收、濕法回收。（1）物理回收通過回收可以降低整個電池生產(chǎn)鏈的碳排放；（2）火法回收回收方式減碳量少，且能耗比較大；（3）濕法回收的能耗會降低一些，但是有液體溶劑污染物排放等問題。據(jù)有關機構預計，2030年電池材料回收將形成規(guī)模；2050年前后，原始礦產(chǎn)資源和回收資源的供給量將達到相當水平。更長期來看，回收資源將逐步完全替代原始資源需求。

 

       （三）輕薄化、高能量密度、高安全性和快速充電是未來行業(yè)重要的發(fā)展方向。近年來，消費類電子產(chǎn)品向時尚輕薄化、人體工學外形設計及移動互聯(lián)性不斷增強的方向發(fā)展，且在消費類電子產(chǎn)品射頻頻段擴張、像素密度提升、處理器性能增強的背景下，消費類電子產(chǎn)品的能耗和發(fā)熱問題也日益凸顯，其對重量輕、體積小、容量大、能量密度高、尺寸可定制、安全性能好、可快充的鋰離子電池需求不斷增加。同時，面對電動汽車和儲能市場的快速發(fā)展，動力電池在高安全、高比能量、長壽命和快速充電等方面的表現(xiàn)受到消費者關注。

 

       （四）技術進步進一步推動行業(yè)發(fā)展。電動自行車以及低速電動車將越來越多地使用鋰離子電池替代傳統(tǒng)的鉛酸電池；在消費電池應用領域，5G技術的成熟及大規(guī)模商業(yè)化應用將催生智能移動設備的更新?lián)Q代需求。此外，可穿戴設備、無人機、無線藍牙音箱等新興電子產(chǎn)品的興起亦將為消費電池帶來新的市場；在儲能電池應用領域，電網(wǎng)儲能、基站備用電源、家庭光儲系統(tǒng)、電動汽車光儲式充電站等都有著較大的成長空間。可以預見，鋰離子電池行業(yè)發(fā)展空間廣闊。