2018年锂电池行业现状及发展趋势分析报告

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锂电行业发展现状

锂电行业发展现状

锂电行业发展现状随着科技的进步和人们对环境保护的关注日益增加,锂电池作为一种高能量密度、环保、长寿命的电池技术,逐渐成为电动汽车和可再生能源储存的首选。

目前,锂电行业发展迅猛,并呈现出以下几个主要特点:1. 产量快速增长:近年来,全球锂电池产量持续增加。

根据统计数据,2019年全球锂电池产量为316吉瓦时(GWh),与2018年相比增长了24%。

预计未来几年内,随着电动汽车市场规模的扩大,锂电池的产量还将持续增长。

2. 技术不断升级:锂电池的技术水平也在不断提高。

目前,锂电池的能量密度已经接近300瓦时/千克(Wh/kg),而且还在不断增加。

同时,在充电速度、安全性等方面也取得了重大突破,使得锂电池更加适用于各种应用场景。

3. 成本降低:随着规模效应的逐渐显现和生产工艺的改进,锂电池的生产成本在不断降低。

这使得电动汽车的价格逐渐接近传统汽车,增加了消费者购买电动汽车的意愿。

4. 政策扶持:各国政府对电动汽车和可再生能源产业给予了积极支持和鼓励。

通过提供财政补贴、建设充电桩基础设施等手段,促进了锂电行业的发展。

尽管锂电行业发展迅猛,但仍面临一些挑战。

首先,电动汽车需求的增长速度不一致,不同国家和地区之间的发展不平衡,可能导致供需失衡。

其次,锂电池的资源储量有限,长期以来,锂资源的开采一直面临环境问题和地缘政治风险。

此外,锂电池的回收和处理也是一个重要的问题,需要制定相应的政策和措施。

综上所述,锂电行业作为新兴的清洁能源产业,具有广阔的市场前景和巨大的发展潜力。

然而,要实现可持续发展,需要在技术创新、资源管理和政策引导等方面加强合作,以促进锂电池行业的快速发展。

锂电池的发展现状与未来趋势分析

锂电池的发展现状与未来趋势分析

锂电池的发展现状与未来趋势分析随着科技的快速发展,电动车市场正在经历繁荣期。

而作为电动车的核心能源源泉,锂电池也成为了人们关注的热门话题。

本文将就锂电池的发展现状与未来趋势进行分析。

一、锂电池的发展现状1. 锂电池在移动设备上的应用锂电池最早应用于移动设备如手机、平板电脑等,其轻便、高能量密度的特点使得设备能够更持久地工作。

如今,手机已经成为现代人生活的必需品,锂电池也因此得到了广泛应用。

2. 锂电池在电动车上的应用随着电动车市场的崛起,锂电池也成为了电动车的主要能源储存方式。

相比传统的铅酸电池,锂电池不仅能够提供更大的容量和更高的能量密度,还具有更长的寿命和更短的充电时间。

这使得电动车在续航里程和充电效率上有了大幅的提升。

3. 锂电池在能源储存领域的应用除了移动设备和电动车,锂电池还广泛应用于能源储存领域。

例如,太阳能和风能等可再生能源的离散性使得能量的储存成为一个严重的问题。

而锂电池的高能量密度和长寿命使其成为解决方案之一。

目前,大规模的锂电池储能系统正在快速发展,为可再生能源的大规模应用提供了便利。

二、锂电池的未来趋势分析1. 锂电池的能量密度进一步提升随着技术进步和科学研究的不断深入,科学家们正致力于开发新的锂电池技术,以提高其能量密度。

一种有潜力的技术是固态锂电池,它将液态电解质替换为固态电解质,无需隔膜,能够大幅度提高能量密度,并且更加安全可靠。

2. 锂电池的充电速度进一步提升当前,锂电池的充电速度相对较慢,这成为了电动车和便携设备的瓶颈之一。

然而,研究人员正致力于开发新的充电技术,以提高锂电池的充电速度。

一种有前景的技术是锂金属电池,它能够显著缩短充电时间,并且提供更长的续航里程。

3. 锂电池的成本进一步降低锂电池的成本一直是其广泛应用的瓶颈之一。

然而,随着技术的不断进步和规模效应的发挥,锂电池的成本正在逐步降低。

预计未来几年,锂电池的成本将进一步下降,随之而来的将是更加普及的电动车市场以及更广泛的能源储存应用。

锂电池行业发展现状及趋势研究

锂电池行业发展现状及趋势研究

锂电池行业发展现状及趋势研究摘要本研究深入探索了全球锂电池行业的发展近况、技术进步、市场需求及其未来动向。

在能源结构的变革与环保意识日益增强的背景下,锂电池行业正处于一个蓬勃发展的黄金时期,其在电动车、智能移动设备等多个领域的应用日渐普及。

目前,行业面临的主要考验集中于原材料供需矛盾、价格不稳定、技术创新需求迫切,以及需符合严格的环保法规。

尽管挑战重重,但技术创新与产业升级也为行业开辟了广阔的发展空间,特别是在增强电池的能量密度、实现成本效益和加强安全性能等方面,孕育着无限的机遇。

研究预测,锂电池行业未来将持续其增长轨迹,尤其在新兴经济体与发展中国家展现出强劲的增势。

技术创新被视为驱动该行业前行的核心引擎,其中智能化与网络技术的融合将进一步激发行业的活力与潜力。

针对行业面临的挑战与潜在机遇,本研究提出以下建议:企业应强化技术研发与资金投入,以增强产品的性能竞争力和成本效益;深化国际合作,吸纳先进技术与管理智慧;主动适应环保政策,增加环保投入,践行绿色生产模式;同时,积极拓宽新兴市场的版图,扩大市场占有率,提升品牌国际影响力。

本研究报告旨在为锂电池行业的参与者及政策决策者提供有价值的见解与指导。

关键词:锂电池;技术发展;市场需求;技术创新;未来趋势;产业发展战略目录摘要 (1)第一章引言 (3)1.1 锂电池行业概述 (3)1.2 研究背景与意义 (4)1.3 国内外研究现状 (5)第二章锂电池技术及市场分析 (7)2.1 锂电池技术原理及进展 (7)2.2 锂电池市场需求分析 (7)2.3 锂电池市场竞争格局 (8)第三章锂电池行业发展挑战与机遇 (10)3.1 原材料供应与价格波动 (10)3.2 技术创新与产业升级 (11)3.3 环保法规与政策影响 (11)第四章锂电池行业未来趋势预测 (13)4.1 市场需求增长趋势 (13)4.2 技术创新方向 (13)4.3 产业发展战略建议 (14)第五章结论与展望 (16)5.1 研究结论 (16)5.2 行业展望 (16)第一章引言1.1 锂电池行业概述锂电池,凭借其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等诸多优点,在当代能源领域占据了举足轻重的地位。

全球锂行业产业链现状及前景展望

全球锂行业产业链现状及前景展望

全球锂行业产业链现状及前景展望随着全球新能源产业的蓬勃发展,锂资源需求快速增长,全球掀起锂资源抢夺浪潮,各主要经济体也愈加重视锂资源的供应安全,甚至中国、美国、日本和欧盟等经济体将其列为战略性或关键矿产。

研究分析全球锂资源分布特征和市场发展态势,有助于更好地把握世界锂资源市场形势及未来发展趋势。

本文从五个方面介绍全球锂行业产业链的发展情况:一是全球锂资源储量及分布;二是全球锂资源供需格局;三是锂资源价格走势及预测;四是近期主要锂资源国产业政策梳理;五是全球锂行业前景展望。

前景展望1. 各国大力发展新能源汽车使得锂电池将继续保持锂资源需求主力地位。

2. 海外矿产政策密集调整趋势仍将持续,我国锂供应链存在安全隐患。

3. 短期内利润空间仍集中在资源端,长期看产能过剩促使利润向下游转移。

4. 非洲将成为我国企业海外锂矿投资的新赛场。

5. 抱团出海、延长产业链投资链将成为我国企业海外投资锂矿的新趋势。

一、全球锂资源储量及分布全球锂资源主要集中在南美、澳大利亚和中国。

根据美国地质勘探局数据,2022年全球锂资源储量为15600万吨LCE(Lithium Carbonate Equivalent,碳酸锂当量),同比增长18.2%。

全球锂资源主要以三种形式存在,分别是锂辉石(50%)、盐湖锂(40%)、锂云母(10%)。

虽然全球锂资源分布广泛,但储量集中,主要集中在南美地区、澳大利亚和我国。

南美地区:智利(36%)、阿根廷(10%)和巴西(1%)三国锂资源储量合计占全球总储量的47%。

锂资源多为盐湖锂,资源品质高。

近年来卤水提锂技术不断进步,产量在持续提升,但由于环保审批严格、海拔高、淡水资源稀缺以及配套设施不足等因素限制,开发难度大、成本较高。

澳大利亚:锂资源储量全球占比24%,多为锂辉石,是目前较为容易开发的形态,且澳大利亚矿业发达、法律法规齐全、基础设施优良,近年来澳大利亚锂资源开发不断提速,但是也存在劳动力和设备短缺的问题,新产能或复产产能投产速度低于预期。

锂电池行业发展现状与未来趋势

锂电池行业发展现状与未来趋势

锂电池行业发展现状与未来趋势锂电池是以锂金属或锂合金为正极材料,使用非水电解质溶液的电池。

锂电池与锂离子电池不一样的是,前者是一次电池,后者是充电电池。

锂离子电池工作原理就是依靠锂离子在正极和负极之间来回移动。

充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,穿越隔膜到达负极分子排列呈片层结构的碳中。

放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合,锂离子的移动便产生了电流。

在电动汽车高速增长的带动下,我国锂电池产业继续保持快速增长态势,行业创新不断加速,新产品、新技术不断涌现,各种新电池技术也相继问世。

安徽省宣城市将新能源作为主导产业,主要围绕光伏和锂电池行业发展,但起步较晚,通过近年的招引和培育,锂电池产业链集群初具雏形,市经开区集聚了25家锂电池产业链企业,涵盖了正负极材料、电解液、隔膜、铜箔及电芯等类型。

但总体而言,企业规模普遍不大、带动力不强,技术相对落后、研发投入不足,缺少龙头型企业。

当前,立足补链、强链、延链,着眼于招大引强,是新一轮锂电池行业招商引资的重点和关键。

一、我国锂电池发展现状经过几十年的发展革新,我国的锂电池产业从数量上、质量上都取得了极大的突破,而且在政策、补贴的推动下,锂电池产业诞生出许多具有全球竞争力的企业。

2021年我国锂电池出货量达229GW,预计2025年出货量有望达到610GW,年复合增长率超过25%。

通过近年来的市场分析,主要有以下特点:(一)市场规模持续增长。

2015年至2020年,中国锂离子电池市场规模持续增长,从985亿元增长到1980亿元,到2021年达到3126亿元。

但是受价格等因素的影响,增速放缓,同比增长率从37.76%下降到2020年的13.14%。

按容量计算,2020年我国锂离子电池产量148GWh ,同比增长19.2%,但是到2021年该产量达到324GWh,同比增长118.9%,产量高速增长。

按照这个数来算,近年产量持续增长,2016年至今2021年我国锂离子电池产量从84.7亿只增长到232.6亿只,但是同比增长率从51.3%下降到23.4%。

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测近年来,锂电池行业经历了快速发展,成为全球电动车、移动设备等领域的主要动力源。

本文将探讨锂电池行业的现状以及未来的发展前景。

首先,我们来看一下锂电池行业的现状。

目前,锂电池市场规模不断扩大,全球市场份额不断增长。

随着电动车市场的快速发展,锂电池需求量持续增加。

此外,移动设备市场对高性能、轻薄的电池需求也在增加,进一步推动了锂电池行业的发展。

在技术方面,锂电池的能量密度不断提高,充电速度也在不断加快,这使得锂电池在各个领域的应用更加广泛。

然而,锂电池行业也面临一些挑战。

首先是原材料供应的问题。

锂是锂电池的主要原料,其供应受到地理分布和开采成本的限制。

此外,锂电池中还需要使用稀有金属等材料,这也增加了生产成本。

其次是电池寿命和安全性问题。

锂电池的循环寿命有限,容易出现衰减和容量下降的情况。

同时,锂电池的充电和放电过程中可能会发生热失控,引发安全隐患。

这些问题需要通过技术创新和严格的质量控制来解决。

未来,锂电池行业有望继续保持快速发展。

首先,电动车市场的增长将是锂电池行业的重要驱动力。

随着环保意识的提高和政府对新能源汽车的支持,电动车市场将继续扩大。

此外,移动设备市场对高性能电池的需求也将持续增加。

其次,技术创新将推动锂电池的进一步发展。

例如,石墨烯技术的应用可以提高电池的能量密度和充电速度,延长电池的寿命。

此外,固态电池、钠离子电池等新型电池技术也有望在未来得到商业化应用。

然而,锂电池行业也需要应对一些挑战。

首先是成本问题。

目前,锂电池的生产成本较高,进一步降低成本将是行业面临的重要任务。

其次是环境问题。

锂电池生产过程中需要大量的能源和水资源,同时也会产生废弃物和污染物。

因此,锂电池行业需要加强环境保护意识,推动绿色生产。

此外,锂电池回收利用也是一个重要的问题,需要建立完善的回收体系,减少资源浪费。

综上所述,锂电池行业目前正处于快速发展阶段,未来的发展前景广阔。

随着电动车市场的快速增长和技术创新的推动,锂电池行业有望继续扩大市场份额。

锂电池调研报告

锂电池调研报告

锂电池调研报告锂电池调研报告(一)一、引言锂电池是一种以锂离子在正负极之间周期地嵌入和脱嵌反应为电荷/放电过程进行能量转换的新型化学电池,由于其高能量密度、轻质和长寿命等特点,已广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。

本篇报告将对锂电池的发展现状、市场需求和未来趋势进行调研和分析。

二、锂电池的发展现状1. 技术发展锂电池作为一种先进的电池技术,经过多年的发展已取得了巨大的突破。

最早的锂电池由M.S. Whittingham于1970年代初期开发,后来由J.B. Goodenough在1980年代改进了正极材料,使得锂电池的性能得到了显著提高。

随着技术的进一步发展,锂电池的能量密度不断提高,已经成为目前最具潜力的可重复充放电电源之一。

2. 市场需求随着移动电子设备和电动汽车市场的蓬勃发展,锂电池的市场需求也在快速增长。

移动电子设备如智能手机、平板电脑等对电池的续航时间要求越来越高,而锂电池具有高能量密度的特点,能够满足这一需求。

电动汽车也成为锂电池应用的重要领域,其需求将进一步推动锂电池产业的发展。

三、锂电池市场分析1. 市场规模根据市场研究报告,2019年全球锂电池市场规模约为180亿美元,预计到2025年将达到600亿美元。

其中,移动电子设备领域占据了最大份额,其次是电动汽车领域。

随着技术进步和市场需求的增长,锂电池市场规模有望继续扩大。

2. 市场竞争目前,全球锂电池行业竞争激烈,主要的厂商包括宁德时代、比亚迪、松下等。

这些公司在技术研发、生产能力和市场拓展方面都具有优势,并且他们与移动电子设备和电动汽车制造商建立了长期稳定的合作关系。

此外,一些新兴的锂电池企业也在市场中崭露头角,其技术创新和成本优势使得它们具有一定的竞争力。

四、锂电池的未来趋势1. 技术创新在锂电池领域,技术创新是推动市场发展的重要驱动力。

当前,锂电池技术的关键问题是提高能量密度、延长续航时间以及提高安全性能。

未来,随着新材料、新工艺的应用,锂电池的性能将会进一步提升。

锂电池技术的发展现状与未来趋势分析

锂电池技术的发展现状与未来趋势分析

锂电池技术的发展现状与未来趋势分析引言锂电池作为一种高效、环保的能源储存装置,在近年来得到了广泛应用。

从智能手机到电动汽车,锂电池都扮演着重要角色。

然而,随着技术不断演进,锂电池的发展也面临着一些挑战和问题。

本文将从锂电池技术的现状入手,探讨其未来的发展趋势。

锂电池技术现状1. 锂电池的基本原理锂电池的基本原理是通过锂离子在正负极之间的迁移实现电能的存储与释放。

正极材料通常采用的是锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等,而负极材料则是石墨。

电解质是锂电池中发挥重要作用的一部分,常用的电解质有液态电解质和固态电解质等。

2. 锂电池的发展历程锂电池的发展可以追溯到20世纪70年代,最早起源于用于宇航应用的锂电池。

然而,由于成本高昂和安全性问题,锂电池在当时并未得到广泛应用。

直到90年代中后期,随着电动汽车和便携式电子产品的兴起,锂电池开始进入普通家庭和商业市场。

3. 锂电池技术的发展随着科技的进步,锂电池技术也在不断发展。

第一代的锂电池技术主要采用的是液态电解质,这种电池容量较低,充电速度慢,且存在安全隐患。

而在今天,随着固态电池技术的不断突破,锂电池的能量密度和安全性都得到了显著提高。

未来趋势分析1. 高能量密度与快速充电锂电池技术的发展趋势之一是追求更高的能量密度和更快的充电速度。

高能量密度能够延长电池的续航时间,提高设备的使用时间。

而快速充电技术则能够减少用户的等待时间,提高使用便利性。

2. 固态锂电池的突破固态锂电池是解决锂电池安全性问题的一种重要途径。

相比于传统的液态电解质,固态电解质具有更高的热稳定性和抗击穿能力。

此外,固态锂电池还可以实现更高的能量密度和充电速度。

3. 钠离子电池的应用前景尽管锂电池在目前得到了广泛应用,但锂资源的有限性导致生产成本高企。

因此,钠离子电池作为一种替代品具有广阔的应用前景。

钠资源丰富,成本低廉,可以更好地满足大规模能源存储的需求。

结论锂电池技术经过多年的发展和突破,目前已成为能源存储领域的主导技术。

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2018年锂电池行业现状及发展趋势分析报告正文目录1. 消费电子领域:高端电池产品存在结构性紧缺 (5)1.1 需求:体积密度仍为消费电子电池首要攻克技术指标 (5)1.2 现状及问题:续航时间仍然是消费电子一大困扰 (6)1.3 解决方案:高压钴酸锂和硅碳负极为提升电池体积密度的良药 (8)2. 动力电池领域:万亿市场奔“池”而来 (9)2.1 需求:动力电池创造万亿市场需求 (10)2.1.1 纯电动和插电式混合动力乘用车爆发之势已立 (11)2.1.2 强混和轻混48V系统释放高倍率电池需求 (11)2.2 现状及问题:续航里程和成本是新能源车发展道路上的绊脚石 (14)2.3 解决方案:电极材料和结构优化需同行 (15)2.3.1 高镍+硅碳负极是动力电池提升能量密度的不二之选 (15)2.3.2 A00等部分低端车型在退补后会重新考虑磷酸铁锂 (16)2.3.3 电池结构:铝壳电池优势在结构优化中进一步凸显 (18)3. 电池产业链对比及下一代电池 (18)3.1 锂电池符合国家发展高端制造的规划 (19)3.2 锂电池四大核心材料:正极、负极、电解液、隔膜 (19)3.2.1 锂电池正极材料:三元快速放量高镍三元和高压钴酸锂存在结构性紧缺 (22)3.2.2 锂电池负极:人造石墨占比逐年增高硅碳负极已处量产前夕 (25)3.2.3 锂电池电解液:六氟磷酸锂已实现国产化替代未来技术难点在添加剂 (30)3.2.4 高技术壁垒隔膜加速国产化 (32)3.3 锂电池生产环节具有工艺复杂、行业集中度高、研发投入大等特点 .. 333.4 下一代电池需及早布局 (34)4. 相关建议 (35)5. 风险提示 (36)图目录图1:铅酸、镍铬、镍氢到锂电电池体积密度依次增长66%、188%、106% 6图2:钴酸锂充电截止电压每上升0.5V对应放出电量增加7%左右 (7)图3:note 7爆炸被迫停产并召回 (8)图4:IPhone X迫于无奈放置两块电池 (8)图5:消费电子电池总体增长趋缓 (9)图6:纯电动和插电式混合动力乘用车电池近3年及未来13年CAGR (11)图7:纯电动汽车、插电式混合动力汽车、混合动力汽车的区别 (12)图8:卡罗拉、雷凌当月销量及与纯电动(BEV)和插电式混合动力(PHEV)汽车之和的比值 (12)图9:48V系统主要部件及功能 (13)图10:万向A123 48V电池主要参数及照片 (13)图11:满足《路线图》油耗要求需生产混合动力汽车数量 (14)图12:混合动力汽车对应电池市值预测 (14)图13:乘用车不同代正极材料保持约10%容量增长率 (16)图14:A00&A0新能源汽车电池近3年及未来13年CAGR (18)图15:高端制造锂电池产业链比铅酸电池多衍生出来一批新型材料企业 (19)图16:锂电池材料构成 (20)图17:正极、负极、电解液、隔膜占锂电池成本 (20)图18:锂电池直接原材料毛利率(%)对比 (21)图19:锂电池正极材料种类 (22)图20:量产正极材料特性参数表 (22)图21:中国正极材料产能预测 (24)图22:全球三元及磷酸铁锂增速均低于中国 (24)图23:中国三元和磷酸铁锂在全球出货占比持续攀升 (25)图24:锂电池负极分类 (26)图25:人造石墨综合性能优于天然石墨和钛酸锂 (26)图26:锂电池负极近3年及未来8年CAGR (27)图27:人造石墨占比逐年提高 (27)图28:硅负极容量衰减的三条原因 (28)图29:硅碳核壳结构示意图 (28)图30:核壳结构硅碳循环1000次容量未见明显衰减 (29)图31:硅或非核壳结构硅碳负极仅循环50次容量衰减至零 (29)图32:硅碳负极容量与硅含量成正比市场上已有容量为1000mAh/g的样品29 图33:电解液的组成 (30)图34:电解液近3年及未来8年CAGR (31)图35:国产化进程和供需影响六氟磷酸锂价格走势 (31)图36:锂电池隔膜分类 (32)图37:隔膜近3年及未来8年CAGR (33)图38:湿发隔膜占比逐年提高 (33)图39:锂电池行业集中度高且向更高方向靠拢 (34)表目录表1:消费电子市场需求以及未来发展方向 (5)表2:不同种类电池能量密度和体积密度参数对比 (6)表3:三星提升note7电池容量引发爆炸惨局 (7)表4:新能源汽车市场需求及未来发展方向 (10)表5:《节能与新能源汽车技术路线图》对纯电动(BEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)电池的要求 (11)表6:电动车型重量、续航里程和价格相比传统车仍有差距 (15)表7:2018年不同能量密度电池可领取的补贴金额及假设2019年能量密度门槛提升幅度 (17)表8:不同车型切换为磷酸铁锂电池降本金额和补贴差价对比 (17)表9:磷酸铁锂具有更优良的安全性和循环稳定性 (18)表10:《促进汽车动力电池产业发展行动方案》通知对新型锂离子电池的要求 (34)1. 消费电子领域:高端电池产品存在结构性紧缺以手机为代表的消费电子市场最看重电池的体积密度。

目前,电池体积密度仍然是手机产业链的瓶颈之一。

消费电子电池未来体积密度的提升仍需依靠正负极材料容量的提升,即正极材料高压化和负极材料高硅化。

表1:消费电子市场需求以及未来发展方向1.1 需求:体积密度仍为消费电子电池首要攻克技术指标消费电子的特点是小、薄、轻,要求电池具有体积小、重量轻的特点,转换为电池技术指标即为高体积密度和高能量密度(能量密度:单位重量电池可提供的电量,单位Wh/kg;体积密度:单位体积电池可提供的电量,单位:Wh/L)。

根据下游应用不同,消费电子电池出货主要集中在手机、笔记本、平板电脑三大领域。

其中:手机体积最小,对电池体积密度要求最高,属于高端市场;笔记本和平板电脑对体积密度要求相对较低,对成本比较敏感。

20世纪70年代,以手机为代表的消费电子开始兴起。

手机最初选择了镍铬电池,但是镍铬电池存在以下问题:a)体积密度过小,占据“大哥大”一半空间的镍铬电池仅支持通话30min,而充电却需10h;b)记忆效应严重,随着使用电池可用电量越来越少;c)铬为有毒重金属。

在手机工业快速发展的推动下,电池依次经历了镍铬电池时代、镍氢电池时代、锂电池时代,电池体积密度从最初铅酸的64Wh/L依次增长至107Wh/L、308Wh/L、635Wh/L,对应增长率为66%、188%、106%。

最终锂电池凭借体积密度的优势占领了大部分消费电子市场。

表2:不同种类电池能量密度和体积密度参数对比图1:铅酸、镍铬、镍氢到锂电电池体积密度依次增长66%、188%、106%1.2 现状及问题:续航时间仍然是消费电子一大困扰高压钴酸锂充电电压已开发至4.45V,但体积密度仍然无法满足手机要求,手机仍然存在电量焦虑的问题。

消费电子电池正极材料发展现状:锂电池体积密度与材料的压实密度成正比关系,钴酸锂凭借高压实密度成为高端手机市场的首选。

最初应用钴酸锂的充电截止电压和容量分别为 4.2V、140mAh/g,现量产钴酸锂充电截止电压和容量分别为4.45V、183mAh/g。

为了提升体积密度,钴酸锂经历了五代产品,单位体积钴酸锂放电量较最初产品提升了37%。

图2:钴酸锂充电截止电压每上升0.5V对应放出电量增加7%左右问题:尽管钴酸锂容量较最初有了很大提升,但体积密度仍无法满足要求,手机仍存在电量焦虑问题。

三星率先提升电池电量,将Galaxy note 7 电池容量/手机体积比提升至0.0391mAh/mm,但由于技术尚未成熟,Galaxy Note 7发布一个多月间发生三十多起因电池缺陷造成的爆炸和起火事故。

Galaxy Note 7被迫停产召回,新产品note8电池容量再次降回之前水平。

由于电池体积密度不高,苹果IPhone X为了提升手机内部空间利用率,只能通过放置2块电池来提升手机电量。

表3:三星提升note7电池容量引发爆炸惨局图3:note 7爆炸被迫停产并召回图4:IPhone X迫于无奈放置两块电池1.3 解决方案:高压钴酸锂和硅碳负极为提升电池体积密度的良药提升电池体积密度可以从以下两个方面进行:1、材料方面:提高材料容量正极:通过继续提升钴酸锂充电截止电压,提高可放出电量,以达到提升电池体积密度的目的。

目前,4.5V钴酸锂的开发已有初步实验成果。

负极:通过在石墨负极掺硅,提升负极容量,以达到提升体积密度的目的。

2、结构方面:优化结构,减少电池结构件的体积和重量。

由于结构简单,消费电子电池通过结构优化提升性能的空间不大。

总结:尽管消费电子市场已趋于饱和,但高压钴酸锂、高压电解液及硅碳负极技术壁垒较高,结构性紧缺依然存在,建议关注该领域技术实力较强公司,如杉杉股份、厦门钨业、新宙邦、贝特瑞等。

图5:消费电子电池总体增长趋缓2. 动力电池领域:万亿市场奔“池”而来受国家政策支持,乘用车领域纯电动和插电式混合动力汽车会延续高速增长,未来13年CAGR约为33%。

同时,为了满足低油耗的要求,混合动力汽车同样会出现高速增长,短期内预计可创造73~142亿/年的电池市值。

与传统汽车相比,新能源汽车的痛点在续航里程和成本两个方面,转换到电池层面即需要提升电池能量密度和降低电池成本。

我们认为未来会从电极材料和电池结构两个方面来改善以上指标。

电极材料方面:受新能源汽车提高续航里程和降本的需求,高镍三元凭借能量密度优势会在乘用车领域得到大量推广,尤其在高端乘用车市场;磷酸铁锂则在退补后凭借成本优势抢占低端乘用车市场。

电池结构方面:目前,动力电池以软包、铝壳、圆柱三种方案共存,但随着结构优化的深入,铝壳电池会以成本取胜,在汽车和储能等大工业领域大量抢占软包、圆柱电池市场。

表4:新能源汽车市场需求及未来发展方向2.1 需求:动力电池创造万亿市场需求受国家政策支持,动力电池在纯电动和插电式混合动力汽车领域爆发之势已经确立,2017-2030年间电池CAGR约为33%。

短期内,仅靠纯电动和插电式混合动力汽车仍无法满足降低油耗的要求,混合动力汽车会得到大力发展。

2020年、2025年、2030年纯电动和插电式混合动力乘用车年销量预计达179万P12 辆、446万辆、1292万辆,对应动力电池需求市值分别为615亿、1704亿、4596亿元人民币;2020年-2025年会有73亿元-142亿元的混合动力汽车电池需求。

2.1.1 纯电动和插电式混合动力乘用车爆发之势已立2017年11月,中国汽车工程学会受国家制造强国建设战略咨询委员会、工业和信息化部委托编制并发布《节能与新能源汽车技术路线图》(以下简称《路线图》)。

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