2021年中國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上游市場(chǎng)分析

2021-03-18 來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

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中商情報(bào)網(wǎng)訊：電池包括物理電池和化學(xué)電池，化學(xué)電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置，如鉛酸電池、鋰離子電池等。鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。與其他化學(xué)電池相比之下，鋰離子電池具有體積小、能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，正在逐漸替代鉛酸電池，在消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能裝置等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸加深，市場(chǎng)需求較大且保持快速增長(zhǎng)。

一、市場(chǎng)規(guī)模

在電動(dòng)汽車產(chǎn)量高速增長(zhǎng)的帶動(dòng)下，全球及我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，行業(yè)創(chuàng)新加速，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各種新電池技術(shù)相繼問世。全球鋰電池市場(chǎng)主要集中在中日韓，三國(guó)合計(jì)市場(chǎng)份額超過90%，美國(guó)和歐洲市場(chǎng)均不突出。而中國(guó)的鋰電池市場(chǎng)又是三個(gè)國(guó)家中規(guī)模最大和發(fā)展速度最快的，數(shù)據(jù)顯示，2015年至2019年，我國(guó)的鋰電池出貨量從46GWh增長(zhǎng)至120GWh，復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)27.17%，預(yù)計(jì)在2021年我國(guó)鋰電池出貨量達(dá)157GWh。

數(shù)據(jù)來源：GGII、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

二、產(chǎn)業(yè)鏈

鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要是各類鋰離子電池材料廠商和設(shè)備商。包括正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液、鋰電池設(shè)備、輔材等。原料具體對(duì)應(yīng)的則是鋰、鈷、錳、鎳、石墨礦等。

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

三、正極材料

1.類別

根據(jù)不同的技術(shù)路線，正極材料可分為鈷酸鋰（LCO）、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP），鎳鉆鋁酸鋰（NCA）。隨著新的補(bǔ)貼政策的實(shí)施，鎳鉆錳酸鋰和鎳鉆鋁酸鋰逐漸成為動(dòng)力電池市場(chǎng)主流。

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2.制備工藝

鋰電池正極材料主流制備工藝有高溫固相法，溶膠凝膠法，共沉淀法以及水熱法，不同的工藝產(chǎn)業(yè)化難易程度不同。

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四、負(fù)極材料

1.分類

鋰電池負(fù)極材料分為六種，第一種是碳負(fù)極材料，目前已經(jīng)實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等；第二種是錫基負(fù)極材料，錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價(jià)態(tài)金屬錫的氧化物。目前沒有商業(yè)化產(chǎn)品；第三種是含鋰過渡金屬氮化物負(fù)極材料，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品；

第四種是合金類負(fù)極材料，包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品；第五種是納米級(jí)負(fù)極材料，包括納米碳管、納米合金材料；第六種納米材料是納米氧化物材料。

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2.性能對(duì)比

負(fù)極材料中硅碳材料是極具潛力的新一代高容量鋰電負(fù)極材料。硅材料的質(zhì)量比容量最高可達(dá)4200mAh/g，遠(yuǎn)大于碳材料的372mAh/g，是目前已知能用于負(fù)極材料理論比容最高的材料，且硅材料環(huán)境友好、儲(chǔ)量豐富、成本較低。

硅基材料具有的極高比容量，被認(rèn)為是極有潛力的新一代高容量鋰離子電池負(fù)極材料，硅碳負(fù)極材料也存在著諸如充放電時(shí)體積膨脹、導(dǎo)電率低等問題。

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五、電解液

1.技術(shù)路線

電解液作為鋰電池的關(guān)鍵原料，成本占比約為5%-10%，而電解液的成本構(gòu)成中六氟磷酸鋰占據(jù)其核心成本，約占30%-70%。

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2.六氟磷酸鋰

六氟磷酸鋰是鋰電池電解液核心材料之一，常用的電解質(zhì)鋰鹽主要有六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、高氯酸鋰等。從成本、安全性等多方面考慮，六氟磷酸鋰是目前商業(yè)化使用最多的電解質(zhì)。

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六、隔膜材料

隔膜是鋰電池關(guān)鍵材料之一，其主要作用是將鋰電池的正、負(fù)極分隔開，只讓使電解質(zhì)離子通過以防止兩極接觸而短路。其性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、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。隔膜是鋰電池四大材料中國(guó)產(chǎn)化程度最低、技術(shù)壁壘最高的部分，占到鋰電池成本的10%-20%。

目前商品化鋰電池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

七、鋁塑膜

鋰電池鋁塑膜是軟包鋰電池電芯封裝的關(guān)鍵材料，單片電池組裝后用鋁塑膜密封，形成一個(gè)電池，鋁塑膜起保護(hù)內(nèi)容物的作用。鋁塑膜是目前鋰電池材料領(lǐng)域技術(shù)難度最高、壁壘最高的環(huán)節(jié)之一，占軟包鋰電池成本的18%左右，最初由昭和電工開發(fā)，凸版印刷逐漸推向市場(chǎng)。

鋁望膜需要極高的阻隔性、良好的冷沖壓成型性、耐穿刺性、耐電解液腐蝕性和絕緣性等，使其對(duì)原材料和生產(chǎn)工藝都有著苛刻的要求。

八、鋁箔/銅箔

通常鋰電池正極集流體用鋁箔，負(fù)極集流體用銅箔，鋰電池所用銅箔/鋁箔都對(duì)箔材本身有著較高的性能要求，尤其是高端鋰電池產(chǎn)品。鋰電池正極所用鋁箔屬精加工產(chǎn)品，其對(duì)鋁箔各項(xiàng)性能指標(biāo)控制精度的要求極高，屬于加工技術(shù)難度較高的正極材料。

數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)鋰電池銅箔出貨量為9.3萬噸，同比增長(zhǎng)8.8%，增速有所下滑，主要是2019年國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)處于調(diào)整期，增速放緩，對(duì)鋰電池銅箔的需求放緩。到2025年中國(guó)鋰電池銅箔市場(chǎng)需求將達(dá)37.0萬噸，未來五年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為30.17%。