主题介绍

锂电池是一种可以多次充放电、循环使用的,以锂离子嵌入化合物为正、负极材料的新型电池。

 

1、政策支持,我国对新能源车的优惠政策主要包括免征购置税、车船税、国家财政补贴、地方财政补贴、一线城市新能源专用车牌等政策。这些政策绝大多数直接刺激了行业的发展。

2.行业翻倍式增长,上市公司成长性得到印证。2014年我国新能源汽车销量爆发性增长,产销同比增速分别为347.7%323.8%。2015年延续了2014年的火爆行情,同比增长分别为333.7%342.9%。中汽协预计2016年全年新能源汽车产销量将达到70万辆,同比翻番,继续保持快速增长。

上市公司方面,多家锂电池上市公司业绩大幅增长,不乏业绩翻倍甚至翻几倍的情况,上市公司的成长性得到检验。

从产业链来看,行业包括上游的矿物资源(锰、钴、镍、锂及各类化合物),中游“四大关键材料”,以及下游电芯制造、PACK(电池串)组装。

上游:             

锂电池上游为原材料资源的开采、加工,主要有锂资源、钴资源和石墨。

锂电池目前的消耗品主要是碳酸锂而非锂金属。锂矿有两种存在形式:锂辉石、盐湖锂矿

从开发来说,盐湖提锂要针对每个盐湖的具体情况稳步进行,提锂工艺不是可以随便这个湖复制到另外一个湖,这是一个较大的制约因素。矿物提锂相对成本相对比较高,但是技术有通用性,而且产量稳定不受气候影响。


中游:

锂电池中游主要是四大关键材料的生产:正极材料、负极材料、隔膜和电解液。

在锂电池的原材料成本中,正极材料占40-46%,负极材料占5-15%,隔膜10-14%,电解液5-11%,其他18-36%。

1、正极材料,是锂电池生产的核心关键材料,对锂电池的比容量、安全性、稳定性、循环寿命、生产成本等主要指标起到决定性作用。锂电正极材料包括钴酸锂、多元材料、锰酸锂磷酸铁锂等产品。

上游行业主要是钴盐、镍盐、锰盐、其他金属盐以及碳酸锂、氢氧化锂生产企业。现在已经市场化的锂电正极材料包括钴酸锂、三元镍钴锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等产品。

 

2、负极材料,从原料方面看,石墨类负极材料是市场主流需求品种,占总出货量的90%。

与正极材料相比,负极材料占锂离子电池成本比重较低,技术难度也最低。目前,国内负极材料产能也较大,基本能满足国内市场的需求,但随着新能源汽车的逐步普及,未来负极材料的市场需求将出现巨大缺口。

 

3、电解液由电解质(以六氟磷酸锂为主)、高纯度非质子性有机溶剂和必要的添加剂等原料组成,对电池的循环性能、高低温性能、倍率性能和安全性能等至关重要。2014年我国电解液出货量已经占到全球的50%以上,国内前五大企业国泰华荣、新宙邦、天赐、金牛和杉杉占据国内市场份额的65%。 

4、隔膜,锂离子电池内部采用螺旋绕制或者层叠结构以求最大程度的利用空间,因此需要用非常精细且渗透性强的薄膜隔离正负极,达到既绝缘正负极防止短路又能让锂离子自由通过的作用。

隔膜对锂离子电池的内阻、容量、循环性能等关键指标都直接的关系。隔膜是锂电四大材料中技术壁垒最高的,也是最晚实现国产化的材料。通俗地说,隔膜就是一层多孔的塑料薄膜,当锂离子在电池正负极间穿梭时,使正负极保持绝缘状态,以免造成短路。

锂电池隔膜的生产工艺包括湿法工艺和干法工艺,同时干法工艺又可分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。

电池隔膜技术目前已经成熟,无论是干法还是湿法制造的电池隔膜,都能很好地满足不同领域产品的需求。目前中国三分之一以上产能使用干法双拉工艺,产品在中低端市场占据较大比例。在湿法隔膜领域,目前国内还处于进口替代的前期。从性能比较上看,湿法涂覆膜未来将是大趋势。

 

下游:电芯制造及PACK组装

电芯,即电池的内部结构,电池去掉保护板PCM、外壳,里面的部分就是电芯。

锂离子电池根据所用电解质材料的不同,可以分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(LIP)两大类。二者所用的正负极材料是相同的,电池的工作原理也基本一致。电芯制造就是将正负极、电解液、隔膜按工作原理制造成一个整体。

PACK,电池PCAK就是锂电池的封装。

单体电芯的电压容量有时无法满足用户的需求,此时就需把电池做些串联或者并联的组合。几个电芯的串联或者并联再加上办护板,组成一个可以满足用户需求的电池组的过程就叫锂电池的PCAK。

1.正极方面,国内主要是以磷酸铁锂为主,日本和韩国多采用三元材料NCM(镍钴锰)、NCA(镍钴铝)路线。

2、负极材料方面,人造石墨相较天然石墨在高温效率、倍率性能及体积膨胀等方面具有一定优势。预计未来人造石墨仍会取代大部分的天然石墨。

目前LTO(钛酸锂)、Si基材料等非碳负极材料市场占有率不足1%。LTO作为负极在能量密度方面不具优势,但因其优异的循环、倍率和安全性能,有望在对快速充放电和安全性能有较高要求的领域如公交大巴等逐渐推广应用。

3. 隔膜方面,目前主要由干法隔膜、湿法隔膜和涂覆隔膜三种技术。

随着以特斯拉为代表的三元材料进入动力电池以及涂覆技术的成熟,涂覆后的湿法PE隔膜已经开始逐步替代高端市场。

预计未来将成为动力电池领域的主流包含动力电池在内,在保证安全性的基础上,轻薄化已经成为趋势,湿法隔膜更具优势。

湿法膜产能急剧扩张,干法隔膜市场压力较大,行业将面临重新洗牌。后市看,未来低端隔膜产业的发展趋势将是高毛利→低毛利→过度竞争→优胜劣汰→市场洗牌→合理利润,而高端供应链占比将逐步增加。

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