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江南app官方网站-锂电池:消费、动力、储能三分天下
1.锂离子电池:利用范畴普遍,范围加快扩大
锂离子电池是一种二次电池(充电电池),首要依托锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电进程中,Li+在两个电极之间来回嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,颠末电解质嵌入负极,负极处在富锂状况;放电时则相反。
当前,市场上首要利用的可充电电池依照材料可分为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。铅酸电池、镍镉电池内含有年夜量铅、镉、汞等有害元素,烧毁后会发生年夜量有毒物资,对情况造成严重污染,在全球规模内其出产、发卖和利用已慢慢遭到限制。比拟之下,锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度高、工作电压高、轮回寿命长、充电速度快、无记忆效应、情况污染小等长处,正在逐步替换铅酸电池。
最近几年来,锂离子电池在消费类电子产物、电动汽车、储能装配等范畴的利用逐步加深,市场范围敏捷扩年夜。按照高工产研(GGII)数据显示,2020 年全球锂电池出货量 294.5GWh,同比增加 35.32%,2013-2020CAGR 达 26.13%。
EVTank 近期发布《中国锂离子电池行业成长白皮书(2022 年)》注解,2021年全球锂离子电池整体出货量 562.4GWh,同比年夜幅增加 90.64%,估计 2030年之前全球锂离子电池出货量的复合增加率将到达 25.6%,到 2030 年整体出货量或将接近 5TWh。从国内市场来看,受益在消费电子产物普和与新能源汽车的销量晋升,国内锂电池敏捷放量,产量由 2010 年的 26.87 亿只晋升至2021 年的 232.6 亿只,此中 2021 年同比增加 22.4%,仍处在上升通道。GGII数据显示,2021 年中国锂电池出货量为 327GWh,同比增加 130%,估计2022 年中国锂电池出货量有望超 600GWh,同比增速有望超 80%;2025 年中国锂电池市场出货量将超 1450GWh,21-25 年复合增加率跨越 43%。
2. 锂离子电池财产链:系统成熟完全,专业化水平高
颠末近二十年的成长,锂离子电池行业已构成了一个专业化水平高、分工了了的财产链系统,上游为根本原料江南下载,中游涵盖电池材料、锂离子电芯、锂电池模组和 PACK,下流包罗三年夜利用范畴与锂电池收受接管操纵。
1、上游:钴、锂、镍、锰、石墨等是组成锂离子电池的根本原料。
2、中游:
1)正极材料、负极材料、电解液、隔阂四年夜材料与其他辅材正极材料:锂离子电池经由过程正极呈现的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电进程,正极材料在锂离子电池四年夜材猜中占有最为焦点的地位,对电池的能量密度、轮回寿命和倍任性能等综合机能相当主要,其本钱占锂离子电池本钱的 40%- 45%,决议了电池整体本钱的凹凸。正极材料首要分为钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、三元(NCM/NCA)等。
正极材料出货布局方面,受消费电池增速放缓影响,首要利用在 3C 数码范畴的钴酸锂市场占比慢慢下滑;在电动车市场高速增加驱动下,磷酸铁锂与三元正极材料合计市场份额由 2020 年的 70%晋升至 2021 年的 81%,此中磷酸铁锂市场占比由 24%上升到 43%,三元市场占比则稍微下滑。
按照 GGII 猜测,2022 年铁锂材料新产能投放将超 80 万吨,在动力和储能需求带动下成为市场主流;三元正极材料新产能投放将超 40 万吨,高镍、无钴和高电压化为手艺演进标的目的。
负极材料:负极在电池中起储锂感化,对电池轮回机能有直接影响,本钱占比10%摆布。今朝的主流材料包罗人造石墨、自然石墨等,此中人造石墨的综合机能最优,占有负极材料的市场主流地位。硅碳负极在晋升能量密度方面具有优势,有望成为将来负极材料演化标的目的。
电解液:电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的感化,是锂离子电池取得高电压、高比能等长处的包管。电解液影响电池的能量密度、轮回寿命、平安性等综合机能,一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、需要的添加剂等原料,在必然前提下、按必然比例配制而成。
隔阂:隔阂的首要感化是使电池的正、负极分离隔来,避免南北极接触而短路,另外还具有能使电解质离子经由过程的功能。隔阂的机能决议了电池的界面布局、内阻等,直接影响电池的容量、轮回和平安机能。锂电池电解液为有机溶剂系统,因此需要有耐有机溶剂的隔阂材料,一般采取高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。
2)锂离子电芯:锂离子电芯厂商利用上游材料厂商供给的正负极材料、电解液和隔阂,出产出分歧规格、分歧容量的锂离子电芯产物。电芯在锂电池模构成本组成中占比跨越 60%,被视为锂电池的“心脏”。
3)锂电池模组:由锂离子电芯、电源治理系统、周详布局件和辅料等组成,是手机、便携式电脑、智能硬件等消费类电子产物和新能源汽车的必须根本元器件之一。锂电池模组和 PACK 是将电芯加工成电池的进程,电池模组厂商按照下流客户产物的分歧机能、利用要求选择分歧的锂离子电芯、电源治理系统方案、周详布局件、制造工艺等,进行锂电池模组的设计与出产。
3、下流:电池产物终究可利用在消费电子范畴(智妙手机、平板电脑、智妙手环等)、动力范畴(电动自行车、电动汽车等)、储能范畴(电网、数据中间、5G 基站等)。
锂离子电池收受接管操纵:在电池利用寿命届满或报废后,可对废旧电池中的三元材料、磷酸铁锂、石墨等材料进行加工再生,使上述材料在电池财产中实现轮回。首要路子包罗火法、湿法冶金工艺和固相电解还原手艺等。
3. 动力电池和储能电池市场为消费电池厂商打开广漠成漫空间
按利用范畴分歧,锂离子电池首要分为消费型、动力型和储能型三年夜类。此中,消费型锂离子电池首要供给手机、笔记本电脑、智能硬件等消费电子产物,动力型锂离子电池利用在夹杂动力汽车、纯电动汽车、电动两轮车等范畴,而储能型锂离子电池则供太阳能发电装备、风力发电装备等可再生能源储蓄利用。
三类锂电池处在分歧的成长阶段。消费电池起步较早,已历经相对完全的财产成长周期,今朝步入成熟阶段;动力电池近十年来异军崛起,当前出货量范围已占江南app官方网站有主导地位;随列国洁净能源替换打算慢慢推动,储能电池呈高速增加态势,今朝受限在本钱与手艺仍处在市场导入期,估计将慢慢迈入范围化阶段,将来放量可期。
按照工信部,2021 年我国消费、动力、储能型锂电池产量别离为 72GWh、220GWh、32GWh,别离同比增加 18%、165%、146%,动力、储能型锂电池增速较快,占比进一步晋升。在消费电池渐趋饱和、动力电池方兴日盛的布景下,转换产物标的目的、进军动力和储能范畴成为浩繁传统消费电池厂商的计谋选择。动力范畴,海外来看,三星 SDI、LG 化学、松劣等年夜体量电池厂商均在 21 世纪初陆续投入动力电池研发,抢占市场获得先发优势。
国内来看,亿纬锂能、鹏辉能源较早切入动力电池营业,动力电池对营收的进献敏捷增加,已成为公司事迹的主要支持,此中亿纬锂能 2021 年动力电池营业共实现营业收入 100.07 亿元,占锂离子电池营业营收的 59.21%。欣旺达在 2008 年最先结构动力电池范畴,2021 年动力电池总出货量 3.52GWH,实现收入 29.33 亿元,同比增加 584.67%,占总营收比重为 8.98%,较 2020 年上涨 5.6 个百分点。珠海冠宇结构相对较晚,2021年动力电池营业占营收比重为 0.91%,将来晋升空间较年夜。
别的,当前占有国内动力电池龙头地位的宁德时期(CATL),亦脱胎在消费锂电龙头 ATL 的动力电池部分。储能范畴,当前全球储能电池出货量前四年夜厂商三星 SDI、LG 化学、宁德时期、松下均具有消费电池布景,鹏辉能源、欣旺达、德赛电池、亿纬锂能等二线厂商陆续切入。
历经多年堆集,消费电池厂商在财产链整合、手艺贮备等方面综合实力凸起,有望在动力、储能新范畴积极卡位。锂离子电池为资金、手艺密集型行业,头部企业站稳脚根需具有出产工艺、资金投入、上游供给链整合、下流客户认证等方面的综合实力。自 20 世纪 90 年月以来,消费锂电行业已历经三十余年成长过程,业内企业年夜多具有持久手艺堆集与产物年夜范围出产经验,很多厂商经由过程并购、合伙等体例与上游材料供给商成立了不变的合作关系,具有杰出的本钱管控能力。纵不雅锂电三年夜利用范畴的市场款式,三星 SDI、LG 化学、松劣等国际消费锂电巨子转向动力与储能范畴后仍敏捷占有龙头地位,充实印证了传统消费电池厂商的相对竞争力。
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