鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2713次 | 2018年05月05日
軟包鋰離子電池的相關(guān)市場(chǎng)需求數(shù)據(jù)
目前主流的商業(yè)化鋰離子電池按封裝形式不同主要分為三類:軟包、方形和圓柱。軟包鋰電池內(nèi)部組成(正極、負(fù)極、隔膜、電解液)與方形、圓柱鋰電池的區(qū)別不大,最大的不同之處在于軟包電池采用鋁塑復(fù)合膜作為外殼,方形和圓柱電池采用金屬材料作為外殼。
軟包電池與方形、圓柱電池的外殼材料不同,決定了其封裝方式也不同。軟包電芯采用的是熱封裝,而金屬外殼電池一般采用焊接(激光焊)進(jìn)行密封。
軟包電池采用熱封裝的原因是其使用了鋁塑包裝膜材料,通常分為三層,即外阻層(一般為尼龍BOPA或PET構(gòu)成的外層保護(hù)層)、阻透層(中間層鋁箔)和內(nèi)層(多功能高阻隔層)。
軟包鋰離子電芯主要包括:鋁塑膜成型、頂封與側(cè)封、注液與預(yù)封、化成與整形、排氣與二封、裁邊與折邊。
軟包電池主要工序示意圖
軟包電池由于其特定的包裝材料和結(jié)構(gòu),具有下面一系列優(yōu)勢(shì):
1)安全性好:軟包電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝,在發(fā)生安全隱患的情況下軟包電池一般先鼓氣,或者從封口處裂開(kāi)釋放能量,而金屬殼電芯則較容易產(chǎn)生較大的內(nèi)壓而發(fā)生爆炸。
2)比能量高:軟包電池重量較同等容量的鋼殼電池輕40%,較鋁殼電池輕20%,因此具有較高的質(zhì)量比能量;軟包電池較同等規(guī)格尺寸的鋼殼電池容量高10~15%,較鋁殼電池高5~10%,體積比能量也比較高。
3)電化學(xué)性能良好、壽命長(zhǎng):軟包電池的內(nèi)阻較小,可以極大的降低電池的自耗電;此外軟包電池的循環(huán)壽命更長(zhǎng)。
4)設(shè)計(jì)靈活:軟包電池的尺寸以及形狀可根據(jù)客戶的需求定制,開(kāi)發(fā)新的電芯型號(hào)。軟包電池的不足之處:一致性較差,成本較高,容易發(fā)生漏液和脹氣,且在成組過(guò)程中需要額外的殼體,PACK工藝復(fù)雜程度高。
市場(chǎng)趨勢(shì):需求持續(xù)增長(zhǎng),滲透率有望加速
市場(chǎng)現(xiàn)狀
鋰電池需求保持高增長(zhǎng)。根據(jù)起點(diǎn)研究SPIR統(tǒng)計(jì),2016年中國(guó)鋰電3C數(shù)碼類占鋰電總產(chǎn)量52%,2017上半年中國(guó)鋰電3C數(shù)碼類占總產(chǎn)量41%,而動(dòng)力類從2016年43%提升到年上半年55%。預(yù)計(jì)到2020年,中國(guó)鋰電池的總需求可達(dá)143GWh,3年CAGR達(dá)27%,其中動(dòng)力電池需求有望達(dá)94.5GWh,占比達(dá)66%,新能源汽車將成為鋰電池總需求增長(zhǎng)的最強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力。
從電池分類型來(lái)看,2016年中國(guó)圓柱、軟包、方形鋰電池產(chǎn)量分別為13.92GWh、22.99GWh和26.64GWh,占比分別為21.9%、36.2%、41.9%。其中方形電池增長(zhǎng)較快,主要是由國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車爆發(fā)式增長(zhǎng)拉動(dòng)所致。
新能源汽車領(lǐng)域
新能源汽車爆發(fā)式增長(zhǎng),動(dòng)力電池高能量密度和高安全性需求促使軟包電池滲透率不斷提升。2016年我國(guó)動(dòng)力電池出貨量約為30GWh,預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)動(dòng)力電池需求量將達(dá)94.5GWh。2016年,軟包裝鋰電池僅占動(dòng)力電池總量的10%,滲透率比較低,未來(lái)增長(zhǎng)空間較大。
根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)50家動(dòng)力電池企業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,布局軟包電池的企業(yè)數(shù)量達(dá)到29家,遠(yuǎn)高于方形和圓柱電池。隨著軟包電池產(chǎn)能的釋放,也將有更多整車企業(yè)將目光轉(zhuǎn)移到軟包電池上。
動(dòng)力電池高能量密度和高安全性趨勢(shì)將提升軟包電池的滲透率。根據(jù)《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,到2020年動(dòng)力電池單體比能量要求達(dá)到300Wh/kg,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg,系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg。
三元電池,尤其是高鎳三元電池成為動(dòng)力電池發(fā)展方向,至2020年采用三元材料的動(dòng)力電池需求量有望上升至71.6GWh,占比由目前的22%上升至70%以上。但是,含鎳比例越高的三元材料,其穩(wěn)定性越差,導(dǎo)致電池安全性設(shè)計(jì)難度越大。目前,方形電池中磷酸鐵鋰較多,軟包電池中較多使用三元材料。
軟包電池的優(yōu)勢(shì)在于質(zhì)量輕、安全性能好,動(dòng)力電池高能量密度和高安全性的需求,有望加速提高軟包電池在新能源汽車市場(chǎng)的滲透率。
3C消費(fèi)電子領(lǐng)域
3C消費(fèi)類需求支撐軟包電池穩(wěn)增長(zhǎng)。軟包電池大部分用于消費(fèi)電子領(lǐng)域,主要是3C(計(jì)算機(jī)、手機(jī)、相機(jī))數(shù)碼產(chǎn)品。當(dāng)前我國(guó)消費(fèi)電子行業(yè)已經(jīng)發(fā)展的非常成熟,手機(jī)方面,2016年產(chǎn)量?jī)|21部,同比增長(zhǎng)13.6%。可穿戴設(shè)備、電子煙、無(wú)線藍(lán)牙音箱等新興電子產(chǎn)品市場(chǎng)前景可觀,預(yù)計(jì)增長(zhǎng)率達(dá)到150%,此外,無(wú)人機(jī)市場(chǎng)正處于導(dǎo)入期,未來(lái)可能成為數(shù)碼電池領(lǐng)域新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
3C數(shù)碼軟包滲透率高,但仍有空間。2010年,我國(guó)消費(fèi)類軟包鋰電池需求僅0.9GWh,連續(xù)多年保持穩(wěn)定增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2017年達(dá)21.5GWh,滲透率由11%上升至69%。軟包電池的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加靈活,體積能量密度高,更加符合消費(fèi)類鋰電池的需求,預(yù)期隨著軟包電池更多得到下游市場(chǎng)認(rèn)同,軟包電池在數(shù)碼類消費(fèi)中的滲透率有望進(jìn)一步提高。預(yù)計(jì)到2020年軟包電池在數(shù)碼類電池總量的占比有望達(dá)到29.4GWh,占有率可達(dá)77%。
總需求預(yù)測(cè)
動(dòng)力電池需求和滲透率齊頭并進(jìn),3C消費(fèi)類穩(wěn)定增長(zhǎng),軟包電池總需求量到2020年有望達(dá)到67GWh,3年CAGR達(dá)35%,預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)500億。
競(jìng)爭(zhēng)格局:國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)加速布局
軟包動(dòng)力電池格局:國(guó)外企業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯,國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)加速布局。全球軟包動(dòng)力鋰電池技術(shù)的第一梯隊(duì)主要是日韓企業(yè),國(guó)內(nèi)多家企業(yè)布局。國(guó)外領(lǐng)先的軟包動(dòng)力電池企業(yè)有LG化學(xué)、AESC、SKI等,國(guó)內(nèi)企業(yè)有孚能科技、萬(wàn)向A123、微宏動(dòng)力、中信國(guó)安盟固利、天津捷威、哈光宇、北京國(guó)能、億緯鋰能、鵬輝能源、卡耐新能源等。
根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)50家動(dòng)力電池企業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,布局軟包電池的企業(yè)數(shù)量就達(dá)到29家。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到2017年底,前十家軟包動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)能將接近38GWh。相對(duì)于海外化學(xué)獨(dú)占鰲頭的格局,國(guó)內(nèi)軟包電池行業(yè)參與企業(yè)較多,競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)分散。