《艾瑞咨詢:2022年碳中和領域研究及鋰電制造市場研究報告(40頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《艾瑞咨詢:2022年碳中和領域研究及鋰電制造市場研究報告(40頁).pdf(40頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、碳中和領域研究及鋰電制造市場研究報告2022.12 iResearch Inc.2碳中和領域概述1碳中和領域主要特點2鋰電池行業發展背景3鋰電池行業產業鏈全景4鋰電池行業新機遇洞察5系列報告布局規劃63多領域共實現,電力/交通/工業布局勢頭迅猛 發展變化:碳中和時代,能源結構、能源生產方式將發生根本變化,應依靠綠色科技進步,驅動顛覆性技術創新。從而各個領域供需端實現“高附加值”“低能耗”,優化產業結構。核心方向:碳中和的核心路徑主要有三方面。零碳綠色能源生產;低碳減碳實現產業結構轉型和負碳管碳實現可持續循環。主要領域:電力、交通和工業由于是我國三大二氧化碳排放源,成為了主要碳排放主體。在實現碳
2、中和的過程中三個領域展現出不同的發展邏輯和投資機會。電力領域“電力脫碳”將是我國未來電力供給發展的主要邏輯,如開發使用清潔能源(光伏、風電等)、儲能技術成熟化等。交通領域運輸電氣化是碳中和成熟確定性最強的領域,動力電池高性能全方位布局將成為主要支撐點。工業領域主要以鋼鐵、有色、化工為主,剔除落后產能,優化生產燃料、提升生產技術、錯峰生產等側供給改革。碳中和領域研究42022.12 iResearch I碳中和領域辨析碳中和的概念及主要方式碳中和可以理解為一種類似于“數字化”“信息化”的方式或概念。覆蓋我們生活中的各個領域。實現碳中和不僅是解決氣候、環境問題,它更是一場深刻的經濟和社會系統的變革
3、。雙碳目標下,產業結構轉型是重中之重。相對低附加值的、初級的、能耗大、產值低的產品會慢慢退出或減少在市場中的比例;高端智能、信息技術、5G通信等高附加值低能耗產業會成為主流。通俗來講,碳中和可以分為兩類:一類屬于通過“新”方式直接實現“雙碳”,屬于新產業的發展。例如:交通行業的新能源汽車、儲能、新材料;另一類舊產業通過優化升級的方式實現“雙碳”,屬于低碳轉型。例如農業、建筑等。來源:艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。頂層設計細分領域中共中央、國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作意見國務院2030年前碳達峰行動方案綠色能源節能降碳增效工業領域城鄉建設交通運輸循環經濟綠色低碳科技碳
4、匯全民綠色低碳“1+N”政策體系碳中和實現方式節能減排低碳轉型零碳負碳綠色能源已有產業調整優化產業結構、能源結構。例如建筑行業存量替換、工業領域深度脫碳、農業領域新技術替代推動減碳。新產業綠色能源滲透,終端電氣化。例如交通領域新能源替換、各生產端使用新材料、儲能及負碳排放。52022.12 iResearch I碳中和相關政策發布主體政策時間相關解讀國務院2030年前碳達峰行動方案2021.10方案提出“十四五”期間,產業結構和能源結構調整優化取得明顯進展,重點行業能源利用效率大幅提升,煤炭消費增長得到嚴格控制,新型電力系統加快構建。到2030年,非化石能源消費比重達到25%左右,單位國內生產
5、總值二氧化碳排放比2005年下降65%以上。中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作意見2021.10提出雙碳十大重點任務:推進經濟社會發展全面綠色轉型,深度調整產業結構,加快構建情節低碳安全高效能源體系,加快推進低碳交通運輸體系建設,提升城鄉建設綠色低碳發展質量,加強綠色低碳重大科技攻關和推廣應用,持續鞏固提升碳匯能力,提高對外開放綠色低碳發展水平,健全法律法規標準和統計監測體系,完善政策機制。發改委十四五可再生能源發展規劃2022.06規劃錨定碳達峰、碳中和目標,從設置總量目標、發電目標、消納目標和非電利用目標方面規劃各類非化石能源的資源潛力、重大項目前期工作進度、
6、開發利用經濟性等指標。發改委等四部委高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南2022.02就鋼鐵、煉油、乙烯、二甲苯、現代煤化工、水泥、建筑合成氨等17個高耗能行業制定行業節能降碳改造升級實施指南,引導改造升級、加強技術攻關、加快淘汰落后、促進集聚發展。交通運輸部交通運輸領域貫徹意見的實施意見2022.06提出優化交通運輸結構、推廣節能低碳型交通工具(加強交通電氣化替代、提高燃油車船能效標準)、積極引導低碳出行、增強交通運輸綠色轉型新動能,處理好交通運輸發展質量和減排的關系。國家發改委生態環境部工信部工業領域碳達峰實施方案2022.08明確調整產業結構、節能降碳、綠色制造體系建設、循環利用、
7、技術創新、數字化轉型等重點任務,以及重點行業達峰行動、綠色低碳產品供給提升行動等重點工作。重視協同治理問題,提出減污降碳、節能減碳等治理的協同;化石能源與非化石能源以及各種非化石能源利用的協同;鋼鐵、水泥、平板玻璃、電解鋁等傳統產業與新一代信息技術、生物技術、新能源、新材料等戰略性新興產業發展的協同等。住建部十四五住房和城鄉建設科技發展規劃2022.03分為總體要求、九大重點任務和六大創新體系建設三大板塊。規劃的發展目標主要在于綠色低碳技術等關鍵技術的突破,數字化、智能化技術在城市建設的大力發展,以及建筑業工業化水平的提高??萍疾康染挪块T聯合科技支撐碳達峰碳中和行動方案2022.08就加強科技
8、支撐碳達峰碳中和涉及基礎研究、技術研發、應用示范、成果推廣、人才培養、國際合作等多個方面,實施方案提出了10項具體行動。例如低碳與零碳工業流程再造技術突破行動、前沿顛覆性低碳技術創新行動、綠色低碳科技企業培育與服務行動等。國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會林業碳匯項目審定和核證指南 2021.12發布我國第一個林業碳匯國家標準:林業碳匯項目審定和核證指南(GB/T 41198-2021),該標準的發布將有效指導和規范審定和核證人員對林業碳匯項目的審定和核證工作。來源:國務院,發改委,科技部,工信部,住建部,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制?!?+N”政策從主要目標和十大方向搭建各個領域的行動
9、方案和重要指標。明確了新能源規劃目標、高耗能行業減碳實施方案及其他重點領域的實施意見。進一步明確了實現雙碳的核心路徑。62022.12 iResearch I碳中和的必要性碳中和是中國發展的重要方向來源:聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC),艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。01氣候變暖問題嚴峻中國亟需控制碳排放量IPCC表示:海平面上升和河水泛濫等氣候問題給中國帶來的經濟損失位居世界首位。例如廣州是世界上最容易受海平面上升影響的經濟城市。據估計,如果排放量過高,到2050年,廣州每年將損失3310億美元。如果排放量能快速降低,到2050年,這一數字可能被限制為每年2.54億美元。同時糧食和
10、經濟安全也會因高碳排放受到不小的沖擊:在高排放情況下,中國水稻產量會下降7%,如能實現快速減排,則僅會下降3%。綜上如全球溫室氣體排放維持高位,到本世紀末,可能造成中國GDP損失約42%。02現階段中國碳排放位居全球第一電力等行業排放量高全球范圍內中國的碳排放量最高,2021年占比約32%。其中中國碳排放最高的是電力部門和工業制造業。作為社會生產的“頂梁柱”,它們決定著國家的經濟發展實力和國家戰略地位。面對碳中和的國際競爭局勢,中國應響應巴黎協定約定,彰顯大國責任,例如以高碳排放行業為首(我國目前發電以燃燒不可再生能源的火電為主)調整能源結構,遏制高能耗、高排放行業盲目發展,推動傳統產業優化升
11、級,重構“綠色”產業價值鏈。03中國需通過實現碳中和建立自身技術優勢,加速經濟轉型當今社會的發展已從原本的資源驅動逐步升級為技術驅動。碳中和背后更像是一場高科技競爭。在碳中和目標下,產業鏈中企業間的經濟交換,不再僅限于傳統的產品與服務。底層技術研發與創新突破是重中之重。中國可通過碳中和道路增強自身在全球多技術領域的領導地位。例如新能源、電池技術、多方式儲能技術、交通電氣化等領域。形成“中國創造”式技術優勢,建立高壁壘,提升我國在國際競爭力。若全球氣溫+2頻發極端天氣動物減少8%水資源匱乏40%30%13%8%5%4%電力部門工業及制造業建筑業及建筑部門交通運輸農業其他中國碳排放占比7碳中和領域
12、概述碳中和領域主要特點鋰電池行業發展背景鋰電池行業產業鏈全景鋰電池行業新機遇洞察系列報告布局規劃12345682022.12 iResearch I低碳/零碳/負碳領域實現碳中和特點來源:工信部,國務院,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。碳中和方式及對應行業類型對應領域現碳排放量2021年GDP占比特點低碳/減碳碳中和轉型行業工業領域25%-30%(27億噸)32.6%用能部門重要領域,涉獵多個行業(鋼鐵、金屬、建材、化工等)同時此領域管理更多為排放約束和引導轉型。相對技術難度大,需要分階段實現低碳(從生產工藝優化-新材料替代重塑產業鏈)農業領域3%-7%(1億噸)7.6%農業生產與溫室氣體排放相
13、關性強。并且貫穿養殖種植業到產品生產使用和廢物處理,環保屬性強建筑領域(存量轉型)10%-15%(10億噸)6.9%是碳排放量最高的終端消費來源。具有多關聯、長周期、長消耗的特點,并且與其他領域關聯性強(材料使用、節能設備),存量替換難度較大零碳碳中和成長行業建筑領域(綠色建筑)電力領域40%-45%(52億噸)多應用交雜電力領域是實現碳中和的基礎,從前端實現能效提升和可再生能源的應用,替代化石能源的消耗交通領域10%(10億噸)4.6%減碳實施最成熟的領域,用能電氣化的第一實踐力。其中公路交通技術成熟、應用場景廣泛,已實現市場化負碳-管碳支撐體系綠色金融綠色金融ESG0%-主要以金融機構為主
14、體,通過綠色信貸、綠色債券、碳權益等形式,引導更多社會資本參與綠色能源、綠色交通、綠色建筑等方面的項目投資碳捕捉、CCUS0%-包括兩方面:一方通過土壤改良、海洋利用增加生態環境中的碳匯,以及對二氧化碳的直接和間接捕集、儲存和利用減緩且適應氣候變化期間的協同關系我國二氧化碳排放有望于2027年左右實現達峰,峰值控制在122億噸左右。在此基礎上推動發展模式實現根本轉變,可在2060年前實現碳中和。從“雙碳”1+N戰略政策分析可知,碳中和的核心路徑大致從三方入手:首先是零碳綠色能源生產,以調整能源結構為主。用可再生能源替代傳統化石能源,提高新能源滲透率,例如光伏、風力、水力等發電和鋰電池、儲能、智
15、慧電網等能源儲存配置。其次是低碳減碳實施機制,通過產業結構轉型、低碳技術的投產使用實現節能減排,主要包括鋼鐵化工建材行業的綠色生產制造、綠色交通、污染處理等環保服務。后端以負碳管碳等為主實現資源可持續循環利用。不同領域碳中和特點92022.12 iResearch I低碳/零碳/負碳領域實現碳中和特點來源:工信部,國務院,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。碳中和方式及對應行業類型對應領域規劃碳排放量涉及行業范圍發展機會低碳/減碳碳中和轉型行業工業領域單位工業增加值二氧化碳排放降低18%鋼鐵、水泥、化工、材料等鋼鐵煉鋼技術、水泥生產燃料清潔化、供應鏈電氣化、新材料替代、工業廢物回收利用等農業領域-畜
16、牧業(30%)、糧食生產(27%)土地使用(25%)、食品供應鏈(20%)土壤固碳化、農藥生物制劑、農污染處理、精準農業、農業數字化等建筑領域(存量轉型)到2025年,我國建筑碳排放總量應控制在25億tCO2,年均增速不超過1.50%鋼鐵、水泥、材料、建造施工等建筑材料低碳化生產和使用、智能制造、建筑微網、建筑電氣化、供熱供電零碳化等零碳碳中和成長行業建筑領域(綠色建筑)環保建材、節能電器、新能源供電供熱等電力領域非化石能源發電量比重達到39%左右2030年終端電氣化率約35%供電、儲能各領域風光電成為主要發電供給;儲能、分布式光伏、智能電網等實現大規模源網儲荷一體化系統交通領域碳排放量較20
17、20年下降90%+公路、鐵路、航空、水運公路電動車(乘用、商用、兩輪、物流車)、相關基礎設施(充電樁)、航空船運電氣化負碳-管碳支撐體系綠色金融綠色金融ESG碳稅、綠色信貸債券等碳排放交易體系、綠色金融工具碳捕捉、CCUS碳捕獲利用封存人工智能、物聯網、數字信息等減排方式通過分析主要碳排放領域的發展現狀、特點、碳排放量、調整力度、涉及范圍和發展機會等特點。發現碳中和的實現首先需要從基礎電力領域優化升級能源使用結構,通過建立標準化、規?;挠媚芊绞?,形成高能源利用效率和節能、清潔的用能方式,從而供給終端部門實現電氣化,替代煤炭、石油等化石能源的消耗。隨后在終端部門(交通、農業、建筑等)提升技術路
18、線、優化產業結構、新材料投入使用節能減碳,低碳轉化。不同領域碳中和特點102022.12 iResearch I主要領域碳中和實現方式節能減排和能源替代是實現雙碳的兩大主要方向來源:艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。電力部門重點碳排放行業綠色轉型與“雙碳”實現方式發電部門在發電測提高光伏、風電等清潔能源的滲透,提高非化石能源在一次能源消費的比重。輸電側構建智慧電網與能源協調應用,加速清潔能源同步并網。用電側加快工業用電取代傳統油煤氣,建立峰谷調頻用電機制。提高生產過程中的電能消費使用,加強產業鏈的“綠色化”。材料加工冶煉方面推廣使用更多“電用”設備,例如電爐;推廣使用清潔能源作為能源生產源。工業上
19、中下游開展低碳化生產模式,同步推廣碳捕捉、碳封存等技術,實現產業升級化。建筑耗材的使用完善標準及分類,建立相關管理系統。建筑建造方面有序增加綠色建筑面積比例,對現有存量老舊建筑進行低碳改造。建筑使用方面推廣光伏設備和綠色儲能設備在建筑中的使用,建立建筑節能環保系統。工業及制造業建筑業交通運輸農業提升公共交通工具及商用車等“電車化”率。提升新能源乘用車市場份額占比;創新升級電池技術提升續航能力;優化市區級范圍內充電樁布局。提升土壤固碳水平,降低化肥使用,提升農業機械設備“電氣化”等。持續開展經濟管理型林業碳匯。碳排放量當前CO2排放量碳達峰2030年碳達峰節能減排提升能效電力脫碳能源迭代生態化碳
20、管理技術升級低碳轉換生態負碳化及碳交易健全工業高耗能限制交通可再生能源應用建筑綠色化(用材、建造)電力部門脫碳增加可再生能源發電量提升清潔能源滲透率終端用能部門電氣化規?;瘍δ苌鷳B修復林業碳管理碳匯與CCUS碳中和實現的重要路徑根據中央及各地方政策可看出,調整產業結構、優化能源使用是目前的重點。就目前來看,節能減排和能源替代也是各地實現碳達峰兩大主要方向。節能減排側重工業、建筑業等嚴控高耗能產業、提高綠色建筑比例等;能源替代則主要通過發展清潔能源、限制煤炭、加快減少碳排放、交通新能源化等方式實現,是短期可行高效的選擇。此外,技術升級、支撐終端電氣化、發展生態碳匯等也是實現雙碳的重要方向。112
21、022.12 iResearch I碳中和領域圖譜實現碳中和的八大領域來源:中國制造,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。新能源/電力光伏發電風力發電水電核/能電氫能智能電網儲能生物質能發電電池制造新材料生物基材料/可降解材料材料的循環利用與再生制造建筑節能改造建筑電氣化新型建筑材料建筑廢料回收零碳建筑系統交通交通電氣化清潔能源燃料海運低碳技術航空低碳技術工業工業電氣化工業回收利用工業節能制造業工藝改造農業綠色化肥養殖業減排技術植物蛋白水產養殖精準農業耕作固碳技術機械設備電氣化負碳排放CCUSDAC信息數字化綠色金融智慧城市智慧生活智慧建筑智慧能源智慧制造智慧農業指向行業包括但不限于:鋼鐵、有色金屬
22、、化工等12碳中和領域概述碳中和領域主要特點鋰電池行業發展背景鋰電池行業產業鏈全景鋰電池行業新機遇洞察系列報告布局規劃12345613鋰電開創動力新能源,三大應用推動市場高速增長 發展背景:被稱為“鋰電池之父”的約翰B.古迪納夫認為鋰電池的體積更小、容積更大、使用方式更穩定,促使其快速實現商業化。讓鋰離子電池從手機到筆記本電腦、電動汽車等領域廣泛應用,確立了當今社會無線、無化石燃料的基礎,開創了新能源動力改變我們生產生活的新局面。產業鏈:鋰電池產業鏈可以分為上游、中游和下游,其中上游主要是原材料和電池材料的加工制作;中游主要是指鋰電池的的生產制造;下游為三大應用。未來隨著上游供給端擴產釋能、技
23、術發展成熟化、中下游需求穩定化。鋰電產業毛利率有望走出材料成本束縛,回歸技術創新、產品迭代和客戶結構等核心競爭力,上下游博弈趨于良性化。三大應用:消費電池、動力電池和儲能電池是鋰電池的主要應用。未來5年左右,動力電池乘“交通電氣化”上風,占比將會進一步上升;消費電池市場發展進入成熟化階段,增速緩慢,未來智能穿戴設備或將創造第二增長點;儲能電池隨著國家政策推動和其本身不受地理條件限制,功能靈活豐富的優點驅動下,未來將高速增長。新能源-鋰電池研究142022.12 iResearch I新能源是人類生產生活的核心動能來源:艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。傳統形態向新形態過渡發展驅動:緩解環境惡化、石
24、油等常規能源的消耗過量等問題;逐步實現能源消費電力化,能源生產可再生戰略,提升我國的國際影響力增長特性:新物質憑借技術創新和產業鏈的迭代升級(科研院校和企業的研究創新為基礎支撐力)實現成熟的產業化發展。實現能源生產和使用電力化,以及源網荷儲一體化發展。行業本質:快速發展、超高回報、有很強的確定性;產業資金容納度廣,對經濟發展的拉動作用強。新能源是人類生產生活的核心動能化石能源儲備下降;環境污染;新型能源需求提升。太陽能、風能、生物質能和核聚變能等出現。能源定義可產生各種熱量或可做功的物質。新能源鋰電國家發展新能源電氣化時代的主力軍能源結構的轉型發展、供給不確定性(太陽能風能存在天然缺陷)等問題
25、下。為保障用電的穩定性,弱化能源供需不平衡。各國紛紛拓展布局新能源領域。鋰電池憑借其長壽命、高能量密度、環境適應性強等特點,發揮優勢。其重要性不僅在汽車產業的電動化更加凸顯,亦可在儲能領域助力實現“雙碳”目標。本文將主要圍繞鋰電池重點分析152022.12 iResearch I新能源行業圖譜新能源產業發展為經濟帶來新的增長點新能源產業顧名思義是基于新能源技術衍生的經濟產業,光伏發電、風能發電、生物質能發電等能源生產屬于新能源經濟產業,同時衍生的新能源車、新能源設備、鋰電池制造等制造產業也屬于新能源產業范疇。在“雙碳”目標、優化能源結構等驅動下,激發對新能源技術的需求和相應設備制造應用需求,使
26、得新能源領域發展速度成幾何倍數增長。同時由于發展潛力巨大,涉及到的關聯產業也越來越多,新能源產業正在朝著“產業新革命”的方向發展。來源:公開信息,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。光伏發電風力發電核電水電鋰電制造儲能氫能智能電網新能源領域行業圖譜162022.12 iResearch I611181616144147173078182725426920152016201720182019202020212022.1投資數量(個)投資金額(億元)鋰電池是應用最成熟板塊鋰電池最先實現商業化,主要貢獻于儲能、消費和動力應用新能源行業炙手可熱,在環保、雙碳愿景的大背景下,電池制造領域最先走近我們生活,其中
27、發展成熟的鋰電行業順勢而上,受整體行業水漲船高的影響,其需求不斷擴大。鋰電池起初源于新能源汽車的爆發。從早期的政策驅動、國家大力補貼到現在成熟發展后“市場主導”為主要的形態。新能源汽車銷量從2017年的78萬輛迅猛增長至2021年的352萬輛。借力新能源汽車的東風,驅動鋰電池產業的確定性和成長性?,F階段除作為動力電池應用在新能源汽車外。非動力應用下,鋰電池亦能作為儲能裝備緩解能源稀缺以及轉變能源結構。儲能、消費和動力電池等都關系到各行各業、千家萬戶的發展。來源:烯牛數據,中國動力電池產業創新聯盟,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。2015-2022年10月中國一級市場鋰電池行業投融資事件數量及金額
28、新能源汽車的爆發式增長帶動動力電池需求激增,2021年鋰電池行業融資數量同比上漲193%,頭部企業加緊逐鹿資本市場,行業迎來高速增長局面。2017-2025年中國新能源汽車銷量7812612113735250080053%62%-4%13%158%42%60%201720182019202020212022e2025e新能源汽車銷量(萬輛)yoy(%)17碳中和領域概述碳中和領域主要特點鋰電池行業發展背景鋰電池行業產業鏈全景鋰電池行業新機遇洞察系列報告布局規劃123456182022.12 iResearch I鋰電池產業鏈來源:艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。鋰資源(鹽)鈷鹽鎳鹽石墨其他隔膜外
29、殼其他負極正極石墨碳材料鈦酸鋰硅碳負極磷酸鐵鋰三元材料錳酸鋰鎳酸鋰鈷酸鋰電解液添加劑溶劑鋰鹽(酸)六氟磷酸鋰、新型鋰鹽銅箔/鋁箔導電劑分散劑粘結劑鋁塑膜加工鋰電芯鋰電池封裝組裝鋰電池模組及PACK充電站電控電機BMS消費電子動力電池儲能鋰電池回收利用上游-原材料及組成中游-組裝制造下游-應用 正極、負極、電解液、銅箔和隔膜是鋰電池主要直接材料,其中正極作為最主要的材料,約占整體成本的45%。目前正極中磷酸鐵鋰和三元材料憑借性能和價格優勢,市場熱度最高。隔膜成本占20%,相對技術門檻高,我國隔膜板塊集中度高。疫情影響下,用于乘用車領域的動力電池供需不確定性加大,加劇了產業的波動性變化。新車性能和
30、外觀的變革升級有望驅動自主消費,拉動需求。儲能應用中磷酸鐵鋰電池憑借壽命長和低成本優勢占據主導。未來隨著政策的推動,大型儲能有望高速發展。戶用儲能將逐步滲透到我們的日常生活中。192022.12 iResearch I鋰電池行業產業圖譜來源:艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。上游正極材料負極材料隔膜材料電解液材料其他中游鋰電芯鋰電池模組及PACK鋰電池管理系統其他下游新能源汽車儲能消費電子202022.12 iResearch I上游:原料是鋰電池的發展基石原料成本較高且供應受限,國產化與技術提升需求急迫 鋰電池上游主要以鋰礦相關資源以及電池主材料組成,現階段稀有原料仍供應不充足,我國70%左右的
31、鋰仍需進口。同時鋰電熱度過高,成本在市場推動下不斷上漲,需加速國產化和鋰電回收緩解上游高成本問題。上游相關資源(還包括鈷、鋰、鎳、錳、石墨等)中鋰資源是關鍵原材料?,F階段主要通過優化前端提鋰能力+配套鋰鹽生產技術以及末端鋰資源回收再利用,降低上游原材料成本,使上游發展回歸理性。預計鋰價未來3年左右會回歸正常水平。而電池材料則主要由正極、負極、電解液、隔膜等組成,四大主材的品質直接決定電池質量。來源:自然資源部,中國電池工業協會,艾瑞研究院自主研究繪制。鋰資源主要通過礦石提鋰和鹽湖提鋰兩種方式獲取。我國雖鋰資源豐富,但80%分布在青藏鹽湖區,當地自然環境復雜,鋰的開采和提純較困難,對技術要求高。
32、所以現階段我國70%左右的鋰資源仍依靠進口。鋰價呈現出較強的工業金屬周期屬性,與下游需求和中游產能相關。短期內鋰價依舊保持高位,隨著供應量補足后,短缺現象緩解,鋰價將會高位回落,增速變緩,預計2025年左右鋰價達到供需平衡點。鋰資源所以我國鋰電池行業上游應圍繞稀缺資源的配套技術和服務突破。例如提升鹽湖提鋰開采和提純技術,將國內鋰探明量更多轉化為產儲量,提升國產化率,以更低成本供給應中下游應用。另一方面政策扶持加快鋰資源回收產業鏈成熟化,緩解資源短缺,提升資源利用率。正極直接決定電池的能量密度和安全性。占電池整體成本比例最大。正極材料主要分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元等。在補貼政策逐步取消、
33、成本敏感度增加以及新技術尚未進入市場的現狀下,正極材料以磷酸鐵鋰和三元材料并存發展為主,未來仍需創新研發不斷提高電池性能。負極主要起到能量的儲存和釋放作用,對電池循環性能有直接影響。目前的主流材料以人造石墨(綜合性能佳)為主。硅碳的技術研發進步有望拓寬負極材料的市場。由于隔膜的造孔技術、基體材料,以及制造設備的復雜性高,進而使隔膜成為鋰電池材料中技術壁壘最高的組件。主要作用是使電池的正、負極分隔,防止兩極接觸而短路。其性能直接影響電池的循環和安全性。電解液主要作為傳到正負極之間的離子的組件。其影響電池的能量密度和循環壽命。電池材料45%20%15%10%10%正極隔膜電解液負極其他鋰電池材料成
34、本占比電池材料的市場競爭核心是對原材料供應鏈的把控能力(尤其是成本占比高的正極和隔膜)和技術迭代的速度。面對動力電池、3C電池和儲能的不同應用,各技術應發揮優勢,提高國產率,擴大市場規模。212022.12 iResearch I上游:主材發展水平及發展新方向動力電池材料仍有待創新突破提升密度、循環、安全等問題以滿足高性能需求上游四大主材發展特點各有不同。整體看正極和隔膜行業得益于上游原料緊缺、技術壁壘高以及所占成本比重大等因素,盈利水平較高。負極和電解液我國發展與世界水平差距較小,中國出貨量位列前茅,整體市場格局較穩定。上游主材主要決定電池的性能和安全問題,目前磷酸鐵鋰和三元電池為主,能量密
35、度、循環、和溫度適應能力仍有上升空間,上游和中游參與者仍有待創新研發新材料,支持電池高性能制造應用。來源:GGII,專家訪談,艾瑞研究院自主研究繪制。市場特點盈利水平發展痛點發展新方向-材料創新主流材料磷酸鐵鋰、三元材料等為主。其中三元能量密度較高,磷酸鐵鋰則有低成本優勢正極負極隔膜電解液2021年,磷酸鐵鋰電池占比52%,三元鋰電池48%正極材料企業凈利潤較高,統計約52家上市企業平均營收180.72億元,平均凈利潤33%能量密度、循環次數和與之對應的安全問題是正極主要待突破問題,關乎電車的長續航、優性能的發展磷酸錳鐵鋰:通過摻錳改性,高電壓平臺提升能量密度。三元:高電壓且高鎳低鈷或無鈷是主
36、要發展方向,從而更好的提高續航能力,供應高端電車需求主要以人造石墨和天然石墨為主2021年中國負極材料出貨量為72萬噸,同比增長97%。主要以碳基為主,整體技術壁壘低,成本低整體技術壁壘低,成本低。行業毛利平均水平12-18%中國硅負極產業化發展較慢,相關技術與國外有1-3年差距。石墨生產制備屬于高耗能環節,存在降本環保痛點人造石墨工藝復雜,所以未來箱式爐、連續石墨化逐漸成為主流硅負極市場影響范圍較小,主在大圓柱型電池使用主要分為干法和濕法。涉及原材料主要有聚乙烯、聚丙烯、勃母石等隔膜生產設備與工藝配套,技術要求高,以工藝和專利為核心競爭。中國以濕法為主,有高透氣性、高孔隙率優勢濕法隔膜呈現出
37、“一超多強”的行業格局,恩捷憑借其技術和產能擴張,2021市場占有率超過50%。行業整體毛利處35-50%國內隔膜一致性不高,主要表現在不規律的缺陷,孔隙率不達標,厚度、孔隙分布以及孔徑分布不均等方面隔膜基膜向薄膜化方向持續發展基膜涂布設備一體化成為趨勢主要由鋰鹽、溶劑和添加劑三類物質組成市場集中度較高,2021年我國前五大鋰離子電池電解液企業出貨量占比合計超過50%。是國產供應占比最高的材料行業毛利率適中,龍頭毛利率適中,約為25%-30%鋰電池高鎳、高壓、高比能的發展趨勢下,升級對電解液的高適用性要求222022.12 iResearch I中游:本質為高性能制造和組裝目前中游市場集中度較
38、高;企業仍處于較低毛利狀態,未來需通過技術和成本控制提高市占率制片、裝配、化成、包裝是鋰電池中游環節的主要步驟,該環節本質是材料的加工和高性能組裝屬性。因此中游企業對材料的把控能力、成本控制以及制作電池的技術升級迭代是核心競爭點?,F階段受上下游擠壓壓力,相關企業的毛利率仍處于相對低位,例如寧德時代2021年主要營收來源的動力電池制造領域毛利率僅約22%,其他企業則毛利保持在10-15%左右。未來行業格局會進一步明朗,二線梯隊少數種子選手有望瓜分一線少量市場,共同多元化滿足市場需求。來源:GGII,工信部,中國動力電池產業創新聯盟,艾瑞研究院自主研究繪制。發展能力技術能力產能水平成本控制未來趨勢
39、代表企業市占率總和主要特點盈利水平密度水平循環次數現產能總和GWh產能利用率議價能力2025年規劃產能GWh發展亮點一線廠商寧德時代比亞迪70%裝機量大業務范圍廣技術和客戶結構優較高(寧德22%)磷酸鐵鋰170Wh/kg三元250Wh/kg500015080-90%強600創新技術;優化產品性能;布局儲能、海運電力化等新業務二線廠商中航新創國軒高科LG新能源蜂巢17%下游客戶多為國產車企客戶結構不均勻個別種子選手差別化經營中等(10-15%)磷酸鐵鋰160-170Wh/kg三元200-260Wh/kg2000-30003570-75%一般200-400 種子選手深化客戶關系,提升裝機量推出高性
40、能新產品錯位布局拓展市場(鋰電回收、快充等)塔菲爾億緯鋰能孚能科技欣旺達等13%2050-150注釋:市占率以動力電池2021年裝機量為準排名。龍頭以寧德時代為例:其產業鏈縱深布局,下游包現合作大客戶,包攬一線車企,出貨量位列第一,議價能力強;上游憑借集采方式和明星口碑,綜合成本占比低于行業水平。一線超強原因二線廠商數量較多,內部的市場份額和排名一直處于動態變化中,其中中航、國軒、蜂巢、欣旺達等種子選手顯示出較強的發展潛力。未來有望布局前瞻技術(如蜂巢能源主推無鈷材料、國軒自主研發高性能LFP正極材料)同時增大有效產能,從而吸引更多優質下游企業簽單合作。優化自身客戶結構加強議價能力、提升市占率
41、。另一方面通過開發布局鋰電相關新業務提前開發多條增長曲線,建立自身競爭壁壘。二線發展趨勢中游廠商對比示意圖232022.12 iResearch I中游:安全需求促使技術不斷升級電池是新能源車自燃的主要原因,技術升級提供更高安全性隨著新能源汽車走進千萬家,新能源汽車的自燃、碰撞起火、充電起火等事故也引起了廣泛的關注和討論。新能源車自燃一般可以歸結為電氣化線路短路或者電池內部短路引起車輛自燃。根據媒體報道,2021年我國新能源汽車保有量達到784萬輛,在全國范圍內發生了3000起火災事故,事故率超過萬分之三。據中國新能源汽車評價規程管理中心統計,在已查明的著火原因中,電池問題占比為58%,是電動
42、汽車自燃的最主要原因。來源:中國新能源汽車評價規程管理中心,GGII,艾瑞研究院自主研究繪制。擠壓、撞擊等外部因素造成鋰離子電池短路;電池外部短路導致電池內部熱量過度積聚;過高的外部溫度導致SEI薄膜和正極材料分解。從已發生的事故來看,鋰電池起火爆炸的主要原因是熱失控,熱失控引發的煙霧、火災甚至爆炸,是鋰離子電池的事故過程中最常見的特征,而引發熱失控的原因一般分為外部因素、內部因素和人為因素。為解決電動汽車的安全問題,中游電池廠商不斷進行技術升級,通過提高電解液安全性、提高電極材料安全性和改善電池的安全保護設計來提升電池安全性。外部因素熱失控原因電池生產缺陷造成的內部短路;電池使用不當,造成內
43、部鋰枝晶和正負極短路。內部因素充電習慣不良、使用不當導致用電負荷過大短路;私自改裝安裝電池,導致內部結構變化。人為因素解決方法應用舉例加入功能添加劑;使用新型鋰鹽;使用新型溶劑。電解液包覆修飾正、負極材料,避免直接接觸,降低發熱。電極材料改善電池的安全保護設計。結構設計 電解液中加入高沸點和閃點的阻燃添加劑有機磷、氟代磷酸酯等,降低電池放熱值自熱率,同時增加電解液熱穩定性;新型鋰鹽LIFSI穩定性、導電性能強于目前廣泛使用的六氟磷酸鋰,使用新型鋰鹽可以有效提升電解液的安全性。用金屬氧化物對正極材料進行表面包覆,阻止正極材料與電解液之間的直接接觸,抑制正極物質發生相變,提高其結構穩定性,降低晶格
44、中陽離子的無序性,以降低副反應產熱;負極材料提高SEI膜的熱穩定性,通過微弱氧化、金屬和金屬氧化物沉積、聚合物或者碳包覆,可以提高負極材料熱穩定性。設置電池安全閥、熱溶保險絲、串聯具有正溫度系數的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護電路、專用電池管理系統等。鋰電池安全事故發生原因及主要解決方法242022.12 iResearch I下游:三大需求推動鋰電高速發展動力電池成為主要需求基石,技術待突破以滿足高性能需求鋰電池的主要應用目前有三種,消費類、動力電池類和儲能類,現階段動力電池為主導,占整體需求市場的54%左右。未來消費電池會憑借第二增長機會小幅度增長(5-8%)。動力電池未來未核心應用,
45、儲能電池將成為高增長應用。各應用下的發展點也將各有不同。主要的動力電池和高發展的儲能電池仍需升級技術解決溫度適應能力、續航能力等性能問題,支持更多元化需求。三大主要應用驅動鋰電池行業高速發展來源:工信部,矩大鋰電,GGII,CNESA,艾瑞研究院自主研究繪制。消費電池動力電池儲能電池2021年市場容量2021年產量72GWh,2021年出貨量40.5GWh2021年出貨量占比16%2021年產量219.7GWh,同比增長163.4%;裝車量達154.5GWh,同比增長142.8%2021年出貨量占比69%2021年儲能電池出貨量48GWh;其中電力儲能電池出貨量29GWh2021年出貨量占比1
46、5%市場現狀已歷經相對完整的產業發展周期,3C消費電子產品手機與筆記本電芯為當前主要產品。市場步入成熟階段,集中度較高且市場增速放緩。原以消費鋰電池生產為主的企業逐步轉型發展動力電池。乘風減碳、新能源車補貼政策,動力電池在過去5-10年間高速發展;現階段三元動力電池和磷酸鐵鋰電池裝機量呈交替上升趨勢供給端不斷豐富車型、提升智能化體驗和車輛性能持續優化帶動市場滲透率上行。新能源汽車產銷規模猛增國內寧德時代和比亞迪的動力電池裝機量位列前茅(合計約占整體的70%),市場呈現出兩超多強的局面國家層面的新型儲能支持政策加速出臺、5G應用的鋪設等因素為儲能行業的高發展奠定了基礎。市場尚處于起步階段,202
47、1年電化學儲能裝機量約6.8GWh。目前內供以大儲為主,出口以戶儲為主鋰電池憑借體積小、重量輕、能量密度高、環境污染小等優點有機會成為未來儲能的主要方式。原因:發展周期長,消費已市場化,傳統消費電子產品的迭代變化小疫情影響,消費者替換時間周期拉長,總需求量減少發展待突破點以手機和電腦為主得消費電池已進入存量發展階段。智能可穿戴設備、無人機、AR/VR帶來了新的增長空間。在消費類電子產品向輕薄化、無線化發展的趨勢下,消費電池逐漸向小型化、輕薄化、高安全性、高能量密度、快速充電等方向發展。隨著新能源車滲透率逐步提升,消費者的接受度越來越高,但用戶對于電車的續航、能量密度低、充電速度慢、冬天電池容量
48、衰退快等問題仍然存在。驅動電池廠商應不斷提升電池和整車制造技術,滿足高性能需求。尚處于初步發展階段,儲能電池的長循環次數、大容量,以及對應大儲電站的熱控安全問題是現階段的核心問題。252022.12 iResearch I下游:三大應用需求趨勢各不相同消費電池增長放緩,新興需求打造第二增長曲線鋰電池的三大應用板塊包括動力電池、消費電池以及儲能電池。在動力電池普及之前,消費電池是鋰電池的主要需求端。已歷經相對完整的產業發展周期,目前步入成熟階段。動力電池近十年來高速增長,當前出貨量規模占據主導地位。儲能電池現階段處于提升技術、降本增效階段。得益于清潔能源替代計劃逐步推進,預計未來3-5年邁入規模
49、化發展階段。根據工信部,2021年我國消費、動力、儲能型鋰電池產量分別為72GWh、220GWh、32GWh,分別同比增長18%、165%、146%。動力儲能型鋰電池增速較快,占比進一步提升。來源:矩大鋰電,GGII,CNESA,Counterpoint,IDC,艾瑞研究院自主研究繪制。發展趨勢消費電池整體走勢:隨著智能手機、筆記本電腦、平板電腦等傳統消費類電子產品市場趨于成熟,消費電池的增長速度逐年放緩。根據國家統計局和數據威的數據,近年我國智能手機出貨量整體呈現下降趨勢,2017-2021年CAGR 為-3.7%;筆記本電腦銷量在今年1-10月出現負增長,同比-16.2%。未來增長:以智能
50、手表、智能手環、TWS耳機為代表的智能可穿戴設備、無人機、AR/VR、藍牙音箱、移動電源等發展迅猛,市場占比逐年提升,帶來了新的增長空間。根據Counterpoint,2021年全球TWS二級出貨量3.1億幅,同比增長33%,未來仍有增長空間。根據IDC數據,2021年全球VR出貨量達1110萬臺,同比增長66%。13.412.7 11.711.110.010.9-4.7%-8.5%-4.6%-10.6%10.2%-130.0%2016 2017 2018 2019 2020 2021智能手機出貨量(億臺)YOY產品趨勢:在消費類電子產品向輕薄化、無線化發展的趨勢下,消費電池逐漸向小型化、輕薄
51、化、高安全性、高能量密度、快速充電等方向發展。消費電池公司積極謀求轉型:消費電池龍頭珠海冠宇也開始布局動力、儲能業務,有望憑借技術積累、量產能力、優質客戶成功突圍。3503906701110263040572018201920202021全球VR出貨量(萬臺)全球AR出貨量(萬臺)4977869411126132918601950134857.9%19.7%19.7%18.0%40.0%4.8%-16.2%010002000300020152016201720182019202020212022年1-10月筆記本電腦銷售量(萬件)YOY47.5%44.8%37.6%35.4%30.9%35.2
52、%36.6%45.0%44.9%48.0%17.2%18.6%17.3%19.8%21.1%20162017201820192020消費電池動力電池其他電池注釋:消費電池主要包括3C數碼、電動工具、小動力電池。92046126233310201620172018201920202021TWS耳機出貨量(百萬幅)-3.7%2016-2025年中國鋰電池出貨量2016-2020年全球鋰電池出貨量2016-2021年智能手機出貨量2015-2022年筆記本電腦銷售量2018-2021年全球VR出貨量2016-2021年TWS耳機出貨量45.9%40.1%30.9%31.6%32.4%16.2%10.
53、3%48.1%54.9%63.7%60.7%55.9%69.1%67.5%4.8%4.3%5.1%8.1%11.3%14.7%22.3%2016201720182019202020212025e消費電池動力電池儲能電池(%)(%)262022.12 iResearch I下游:三大應用需求趨勢各不相同未來動力和儲能電池為市場主流在產業鏈成熟后降本、國家側面政策支持(燃油車限制新能源財政政策)以及產品高性能化后產品多元且高階發展的背景下,動力電池近十年來異軍突起,當前出貨量規模已占據主導地位,需求已占比過半。未來增長:伴隨著新能源汽車的2020年來,國內新能源汽車產銷量持續走高,2021年產量達
54、329.3萬輛,同比增長189.6%,2022年上半年產量出現一定波動,下半年繼續高增,預計2022年全年產量有望突破600萬輛。動力電池的增長曲線與新能源汽車產量保持高度一致,市場對動力電池提出了更高的產能需求,預計2025年鋰電池出貨量將進入TWh時代,預計2025年增速保持在30%-35%左右。產品趨勢:伴隨著國內廠商出貨量攀升,產品價格區間逐漸細化,鋰電池滲透進消費者生活中的方方面面,未來將逐步實現從A到B到C級全面化。隨著技術進步和車型增多,消費者對新能源汽車的接受度越來越高,2021年起,新能源車滲透率迅速提升,同時開始向大眾級市場拓展。相比于低端和高端市場,中端市場覆蓋面更大,又
55、具備一定利潤空間,在燃油車時代也是車企競爭的主戰場,因此我們預測未來10-20萬價格帶新能源車會成為市場主流,對應動力電池高性價比、優質性能以及創新結構會是主要趨勢。另外,技術迭代驅動產業發展,CTP技術、刀片電池、JTM技術等結構創新帶動電池系統能量密度增長。競爭格局:動力電池龍頭企業綁定優質客戶,資源逐步向頭部企業傾斜,實現強者恒強。未來頭部車企收獲車企大筆訂單與投資的國內第二梯隊企業則有望獲得成長機會。市場開拓:國內廠商積極開拓海外市場。國內動力電池廠商覆蓋中國超80%需求,正積極進軍歐洲市場,而日韓廠商以歐洲市場為基礎逐步打開了中國市場。隨各國清潔能源替代計劃逐步推進,儲能電池呈高速增
56、長態勢,目前受限于成本與技術仍處于市場導入期,預計將逐步邁入規?;A段,占比進一步提升。未來增長:雙碳背景下,國家政策和配儲需求推動儲能電池發展。以及俄烏戰爭影響下海外戶儲需求激增。電網儲能、基站備用電源、家庭光儲系統、電動汽車光儲式充電站等都有著較大的成長空間。預計未來3-5年增速約50%左右。發展趨勢:中國主要以大型儲能為主,國家優先布局解決電源側和發電側的協同工作問題后,逐步帶動發展to C市場.預計2023年中國大型儲能和戶儲占比=8.5:1.5;隨著大儲的發展帶動以及發展過程中降本效應和產業鏈成熟化,2025年比例大約為7:3。動力電池儲能電池01020304050607080新能源
57、乘用車產量(萬輛)來源:中國汽車動力電池產業創新聯盟,乘聯會,EVTank,艾瑞研究院自主研究繪制。發展趨勢21296620%36%133%201920202021全球儲能鋰電池出貨量(GWh)YOY2019-2021年全球儲能鋰電池出貨量2019-2022年新能源乘用車產量2019.102020.82021.62022.4010000200003000040000動力電池裝車量(兆瓦時)2019-2022年動力電池裝車量2019.102020.82021.62022.4272022.12 iResearch I鋰電池發展的痛點上中下游各存痛點,供給側迭代升級滿足多元升級需求鋰電池行業現正處于
58、高速發展期,但發展過程也衍生出了一些發展痛點。例如由于鋰資源受限,導致上游成本激增限制整體市場發展;中游由于現有鋰電的性能已臨近理論上限或未達到最佳狀態,仍需進一步迭代新材料/產品供給市場,滿足高性能、高安全保障等需求;作為新能源的中堅力量,鋰電池的發展仍需回歸可持續綠色目標,產業是否可循環,生產使用是否可持續是鋰電發展的終極目標。來源:艾瑞研究院自主研究繪制。動力電池材料技術有待突破滿足高性能需求鋰電池現階段仍以液態形態為主。其溫度適應范圍、能量密度、滿足不同應用場景需求能力等方面仍未達到最優狀態,需要通過鋰電的研發升級、新材料的落地和其他品類的市場補充實現供需平衡,市場有序發展。原料供應受
59、限稀有原料供應受限。70%左右的鋰仍需進口;同時鋰電熱度過高,成本在市場推動下不斷上漲,導致電池正極、電解液等材料成本年均漲幅高達100-150%??沙掷m發展周期仍未閉環現階段鋰電池的發展主要集中在生產和使用階段,鋰電的回收再利用產業未正式步入產業化,資源使用仍未達最高限度,同時環境污染問題仍需解決。鋰電安全問題有待突破能量密度增高、新能源車銷量增加、對于快充需求增加等因素影響下,對于鋰電的安全性挑戰難度加大?,F階段電芯設計、電池管理系統等仍有待升級。依舊存在電車失控、小電動電池失火等安全事故。28碳中和領域概述碳中和領域主要特點鋰電池行業發展背景鋰電池行業產業鏈全景鋰電池行業新機遇洞察系列報
60、告布局規劃123456292022.12 iResearch I鋰電池行業發展新機遇從不同發展分支點優化升級鋰電池行業因為“雙碳”和新能源的發展熱潮,促使鋰電池短期內高速發展。除鋰電池自身不斷升級發展外。供需摩擦過程中也激發了新的發展分支,提升市場發展的質量與體量。此處主要通過鋰電技術升級、固態電池、鈉離子電池和創新商業模式等幾大發展機遇,分析鋰電池行業發展的未來可拓展點。來源:矩大鋰電,GGII,CNESA,艾瑞研究院自主研究繪制。鈉離子電池 成本優勢:整體鈉離子電池成本比鋰電池成本低約30%-40%,例如正極材料比鋰、鈷、鎳、錳都是價格低廉且來源廣泛。性能偏向:高安全、耐低溫和高充放電倍率
61、,有望搶占500km以下電車市場、小部分儲能市場和入門級電動汽車市場。鋰電技術升級 材料體系升級:正極中磷酸錳鐵鋰、超高鎳三元提升比容量、能量密度以及負極碳硅負極;新型鋰鹽/碳納米管導電劑 封裝工藝改進:CTP和CTC電池集成方案升級發展,提高車身空間利用率,可容納電芯的數量更多,續航里程將增加15%-25%創新商業模式 鋰電回收:一般鋰電池回收的全生命周期價值鏈意義是環保和經濟,減少原料對環境的破壞同時實現資源的高效利用,補充能源金屬資源供給。直接回收和梯級利用是現階段的主要方式。充換電:由于新能源車續航能力較弱,電池生命周期平均5-8年,所以優先補能需求旺盛?,F階段我國B端應用場景清晰,有
62、望快速落地持續推進。固態電池 主要不同點:固態電池使用固體電解質,替代了傳統鋰離子電池的電解液和隔膜。性能特點:具有高安全性和高能量密度;但循環過程中物理接觸變差,影響使用壽命。領域趨勢:中短期重點研究發展半固態電池,長期可拓展至全固態電池。氧化物聚合物形式技術有待突破升級,其可提高循環能力,解決界面接觸問題。302022.12 iResearch I鋰電材料創新&技術升級性能磷酸錳鐵鋰磷酸鐵鋰能量密度(wh/kg)170-240170低溫性能-20-75略差電壓平臺(v)4.13.4安全性高-橄欖石型結構較高成本單瓦時性價比更高-自2011年起,鋰電現不僅在3C電池中應用,鋰電技術的蓬勃發展
63、支撐應用多元化,也逐步應用于新能源車、儲能、兩輪車、工具車,UPS上取代鉛酸電池。但現階段的技術材料水平依舊有能量密度欠佳、循環次數不足、電池空間利用率未達最佳和安全系列等問題。上中游參與者在發展過程中也不斷拓展新材料例如磷酸錳鐵鋰和高鎳三元正極、新型鋰鹽/碳納米管導電劑等希望通過材料優化不斷提升電池密度和循環次數,中游電池廠商則開發電池包新技術,從CTP到CTC改進電池集成方案,提升利用空間,消除安全隱患,提升續航里程。來源:GGII,CNESA,艾瑞研究院自主研究繪制。新材料需求市場磷酸錳鐵鋰電池將更多應用于700km+續航里程的中高端新能源車。2025年磷酸錳鐵鋰出貨量將超35萬噸,相比
64、磷酸鐵鋰材料市場滲透率將超15%。封裝工藝改進 CTP技術:電芯-電池包大模組化,免去了先形成模組再安裝成電池包的過程和其中的成本。例如比亞迪刀片電池成組效率達到60%,電池系統零部件數量減少40%以上,成本下降30%以上。寧德的第三代CTP麒麟電池,電池包的成組效率高達72%。CTC技術:約可增加15%的車內Z軸空間,進而續航水平提升10%左右。寧德時代2025年預計量產CTC電池,空間利用率達90%。材料體系升級 磷酸錳鐵鋰相較于磷酸鐵鋰具有能量密度、低溫性能和成本優勢,相較于三元正極具有安全性優勢。高鎳三元正極可以提升能量密度、增加續航里程、解決電池輕量化問題。底盤電池包模組電芯底盤電池
65、包電芯底盤電芯從傳統技術到ctp到ctc去模組、提升續航、增大空間傳統技術CTP技術CTC技術材料創新優化性能,結構創新降本增效磷酸錳鐵鋰和磷酸鐵鋰對比封裝工藝改進示意圖312022.12 iResearch I半固態/固態電池為電池制造長遠目標目前主流的固態電池分為聚合物、硫化物和氧化物三種。與傳統鋰電池相比,固態電池更安全、能量密度高、循環性能好以及低溫性能好,在新能源車、高端智能穿戴設備和移動儲能方面需求較大。但由于全固態電池的成本高且技術尚未成熟,整體商業化進程較慢。多企業表現出由半固態逐步向固態試驗擴產的發展特點。全固態電池初期會主打高端、差異化等增量市場,預計2030年中國固態電池
66、出貨量250GWh。來源:GGII,中國儲能網,艾瑞研究院自主研究繪制。鋰電池(液態)和固態電池的對比更高比能與安全性升級鋰電池發展固態電池市場需求應用需求點需求空間智能穿戴設備移動儲能新能源車電車滲透率逐漸增高,消費者對車上高速跑長途等高續航且耐低溫性需求逐漸增加。電車目前仍有失靈、燃燒等安全隱患,提高其安全性、熱定性受到消費者的廣泛關注。多功能、便攜等場景驅動消費者對智能設備的輕薄性、續航性需求持續增加。迭代發展的電子產品激發消費者對移動儲能高續航、高能量密度的需求不斷擴大60%15%25%1.技術方面,存在界面接觸不穩定影響性能發揮等問題。2.生產方面,全固態電池產業鏈需重構和新設備開發
67、,關鍵材料成本高等問題。固態電池未來發展關鍵1.固態電池核心技術難點在于電解質,中國市場應通過高??蒲?、企業研發和海外交流學習不斷優化電解質技術弱化短板。2.企業近期優先布局半固態電池,匹配現有產線,改善電池安全性的同時通過實操迭代技術,推動全固態產業鏈的健全。性能鋰離子電池固態鋰電池能量密度(wh/kg)200-300400-900電壓平臺量(V)4.35熱定性有機電解液易揮發易燃燒,熱定性差熱穩定性好重量1比鋰離子電池減輕了40%的體積和25%的重量322022.12 iResearch I鈉電池或可降本補充新能源部分市場鈉電池可作為鋰電池的補充,在能量密度敏感度低市場使用由于鈉電存在能量
68、密度較低的問題,所以鈉電池的市場發展空間需要取決于鋰電池的價格走勢和鈉電技術成熟速度。鈉電池可以在技術不斷突破的同時,憑借其成本低、安全性高、資源開發便捷且與鋰電池生產協同性高等優勢,在相對能量密度需求敏感性較低兩輪車、500km以下動力電車、部分物流電動車和儲能應用中發揮優勢,通過降本實現市場擴容增效。來源:CATL,GGII,CNESA,中汽協,上海鋼聯,中國儲能網,專家訪談,艾瑞研究院自主研究繪制。鋰電池發展瓶頸不足成本激增:2021年以來,電池級碳酸鋰現貨均價上漲0.25萬元/噸至57.25萬元/噸,鋰電池成本大幅攀升,導致中游毛利降低,下游車企被迫上調價格。限制儲能應用市場:電池成本
69、占儲能電站總成本的65%左右。在上游鋰礦等成本不斷增加的影響下,大型儲能裝機量受限。資源開發受限,主依賴進口:鋰資源的地表豐富度僅0.0065%,開發難度大,短期內我國鋰主依賴進口,供應鏈易被卡脖子。循環次數少:現大約在2000次左右,暫時無法滿足乘用新能源車的需求,側重應用于二輪車、儲能領域。能量密度較低:2021年寧德時代發布的第一代鈉電池能量密度為160Wh/kg,略低于鋰電池的200-300Wh/kg。動力學性能會相對差。鈉電池對市場的擴容成本低高安全耐低溫與鋰電池生產協同性高鈉地表豐富度約2.6%左右,是鋰的400倍。且鈉離子電池的材料成本比鋰電池整體少30%左右。應用方面:1wh鋰
70、電成本為0.43元,鉛酸電池成本為0.40元。鈉電僅為則為0.29元。安全性高:放電率可達100%??斐湫詮姡衡c鹽電解液導電性高,常溫下充電15分鐘,電量可達80%以上。耐低溫:在-20C低溫環境中,也擁有90%以上的放電保持率;系統集成效率可達80%以上。鈉電池和鋰電池的電池結構相似,都依靠離子在正負極間往返工作。所以生產設備、工藝兼容,產線可進行快速切換。鈉電池特點若未來鋰價(以碳酸鋰為例保持在25-30w以上),同時鈉電池能量密度可以達到160Wh/kg以上,循環2500次左右,那么鈉電池就有一定的發展市場。鈉電池的發展空間:1)500公里以下的動力新能源車;2)二輪車和物流電動車(價格
71、合理化前提下會有高速發展);3)小部分儲能應用(如果23-24年鈉電的循環可以達到5k-6k,那么儲能方面的應用會有一部分量產化)。2025年鈉電池市場需求量需求2025e預計2025年鈉電池總需求量約50-80GWh兩輪車需求量35%儲能需求量15%新能源車需求量30%其他20%332022.12 iResearch I創新商業模式:鋰電池回收、充換電等實現環保生命周期閉環,回歸新能源本質,高效使用能源鋰電行業得益于新能源車的高滲透,經歷了高速增長時期?,F階段,新能源應用場景也在不斷多元化拓展,如從乘用車和商用車的大動力到兩輪車和滑板車的小動力,從大儲到家庭戶儲等。各個場景需求逐漸精細化,對
72、應技術、材料和產品的創新加快的同時,鋰電產業鏈各個參與者也在不斷推進更多創新商業模式的落地,從而實現鋰電在新能源乃至“雙碳”領域下的多元化發展。來源:中國汽車動力電池產業創新聯盟,GGII,格林美年報,艾瑞研究院自主研究繪制。鋰電池回收2021年新能源汽車銷量達352萬輛。其中核心磷酸鐵鋰和三元電池的有效使用壽命約5-8年。到達使用年限后,將迎來大批量的退役電池,這時電池材料耗費僅20%左右。所以回收再利用可以彌補核心材料的供給,減緩供給緊缺的同時減少成本。提高資源利用率。充換電模式預計到2025年,我國換電站數量將超過3萬座。換電具有高效補能、車電分離降低購車成本、延長電池壽命、提高電池安全
73、性被認為是新能源汽車補能的重要方式。其他新模式光儲充一體化核心由三部分組成:光伏發電、儲能電池和充電樁。主要通過并網和離網兩種模式運營。核心工作原理是將充電站并網在光伏側,獲取能量后轉入儲能電池,利用低價充電高價放電優點削峰填谷,最后當電網斷電時,光儲充系統可以采用離網運行模式對新能源車應急充電。由此可看出三者合一進一步提升了新能源使用經濟效應?;厥站哂刑菁壚煤筒鸾饣厥盏奶攸c:通常新能源車使用電池100%到80%的能量,80%以下無法滿足汽車動力需求后,一方面可以回收再制造復供給動力電池;另一方面可以適當修復、統一標準后,投放至低要求的電池領域進行二次使用例如80%-60%適用于儲能、兩輪車
74、等場景。鋰電回收的政策和標準完善化,以及回收價格是現階段行業發展的核心掣肘。電池殘值量的測量標準、回收經濟性(金屬價格波動)和梯次利用的安全/技術標準是決定回收產業是否可以快速實現產業化的決定因素?,F階段換電在出租車、網約車和商用車等B端市場滲透率較高。隨著整車企業、電池企業的布局以及原有電池能量到達供電極限等推動下,私家車換電車保有量也將在未來3年進一步增加。換電的電能補給速度、電池進行集中管理調配能力以及服務運營模式是現階段發展的核心要素。未來充換電共享經濟或將成為未來規?;l展模式。至此,電池適配一致性、換電技術和資金投入度都將決定發展廣度。此外換電站與鋰電回收的合作也是整合資源提升產業
75、運營效率的新型方式之一。便攜式儲能:簡單可以理解為“大號充電寶”,主要應用于戶外活動(戶外露營游玩等刺激需求)和應急充電(自然災害或緊急情況下供電不穩,刺激備電需求)等場景下。國內市場目前還沒有進入規?;A段,海外出貨量較多。針對不同消費場景快速迭代產品避免同質化競爭是企業競爭的核心要素。34碳中和領域概述碳中和領域主要特點鋰電池行業發展背景鋰電池行業產業鏈全景鋰電池行業新機遇洞察系列報告布局規劃123456352022.12 iResearch I碳中和系列報告研究規劃光伏行業研究報告來源:艾瑞研究院自主研究繪制。在環保需求提升和“以構建新能源為主體的新型電力系統”的大背景下,光伏行業發展的
76、關注度日益提高,國內外裝機規模穩步增長,光伏設備行業具備廣闊的發展空間。光伏行業屬于政策確定性強的領域。由于其高技術、重資金等特性,技術持續進步和規模經濟的持續發揮。光伏的產業鏈較長,環節具有多元化特性。與鋰電池相似,上游供給材料的波動會影響整體產業鏈的盈利水平。了解產業鏈的發展邏輯有助于更好的掌握行業的發展趨勢以及參與企業的實際能力。研究背景發展光伏的原因:應用范圍廣、維護成本低、清潔環保、且價格低廉等優點成為多國布局光伏的主要原因。產業鏈發展特點:光伏上游是硅料硅片,中游是光伏電池和組件,下游是光伏發電站。近兩年上游的有效產能的釋放將得到逐步緩解,原料價格有望從高點回落,中下游盈利能力從擠
77、壓走向均衡。技術迭代或將帶來升級投資機會。未來趨勢:預計2023年裝機量同比增長30GW-40GW。需求端:地面電站前期積壓需求有望部分釋放。屋頂安全標準提升、陽臺系統普及等驅動下分布式組件級電力電子光伏也將得到逐步滲透。供給端:原材料的的供需變化影響各環節利潤再分配。例如未來,電池片、石英砂等可能會出現供需緊張局面,導致價格上漲。新技術:TOPCON/HJT/HPBC等新技術路線升級發展提升市場發展空間。研究規劃362022.12 iResearch I碳中和系列報告研究規劃儲能行業研究報告來源:艾瑞研究院自主研究繪制。伴隨著隨機性、波動性的可再生能源大規模并網以及電動汽車、分布式電源等領域
78、的高速發展,電力系統將呈現高比例可再生能源、高比例電力電子化的“雙高”特點,電力系統在供需平衡、系統調節、穩定特性、配網運行、控制保護和建設成本等方面都將發生顯著變化,面臨一系列新的挑戰。為了實現以新能源為主體的新型電力系統的負荷平衡,儲能將削峰填谷,發揮重要作用。研究背景發展儲能的必要性:新能源發展持續增加消納壓力、居民用電比例提升增加負荷波動、電力系統靈活調度需求日益增加等原因驅動儲能行業發展,改善用電質量,維持電網穩定。三側發展特點:發電側削峰填谷、輔助動態運行、二次調頻等;輸電側無功支持、分配電力、延緩輸配電擴容升級等;用戶側分時電價管理、家用儲能、容量費用管理等。行業發展趨勢:共享儲
79、能環節產業經濟痛點;移動儲能;滿足大型儲能內需同時延申出口戶儲裝備擴展市場發展格局。研究規劃37行業咨詢投資研究市場進入競爭策略IPO行業顧問募投商業盡職調查投后戰略咨詢為企業提供市場進入機會掃描,可行性分析及路徑規劃為企業提供競爭策略制定,幫助企業構建長期競爭壁壘為企業提供上市招股書編撰及相關工作流程中的行業顧問服務為企業提供融資、上市中的募投報告撰寫及咨詢服務為投資機構提供擬投標的所在行業的基本面研究、標的項目的機會收益風險等方面的深度調查為投資機構提供投后項目的跟蹤評估,包括盈利能力、風險情況、行業競對表現、未來戰略等方向。協助投資機構為投后項目公司的長期經營增長提供咨詢服務艾瑞新經濟產
80、業研究解決方案38艾瑞咨詢是中國新經濟與產業數字化洞察研究咨詢服務領域的領導品牌,為客戶提供專業的行業分析、數據洞察、市場研究、戰略咨詢及數字化解決方案,助力客戶提升認知水平、盈利能力和綜合競爭力。自2002年成立至今,累計發布超過3000份行業研究報告,在互聯網、新經濟領域的研究覆蓋能力處于行業領先水平。如今,艾瑞咨詢一直致力于通過科技與數據手段,并結合外部數據、客戶反饋數據、內部運營數據等全域數據的收集與分析,提升客戶的商業決策效率。并通過系統的數字產業、產業數據化研究及全面的供應商選擇,幫助客戶制定數字化戰略以及落地數字化解決方案,提升客戶運營效率。未來,艾瑞咨詢將持續深耕商業決策服務領
81、域,致力于成為解決商業決策問題的頂級服務機構。400-026-聯系我們 Contact Us企 業 微 信微 信 公 眾 號關于艾瑞39法律聲明版權聲明本報告為艾瑞咨詢制作,其版權歸屬艾瑞咨詢,沒有經過艾瑞咨詢的書面許可,任何組織和個人不得以任何形式復制、傳播或輸出中華人民共和國境外。任何未經授權使用本報告的相關商業行為都將違反中華人民共和國著作權法和其他法律法規以及有關國際公約的規定。免責條款本報告中行業數據及相關市場預測主要為公司研究員采用桌面研究、行業訪談、市場調查及其他研究方法,部分文字和數據采集于公開信息,并且結合艾瑞監測產品數據,通過艾瑞統計預測模型估算獲得;企業數據主要為訪談獲得,艾瑞咨詢對該等信息的準確性、完整性或可靠性作盡最大努力的追求,但不作任何保證。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的觀點均不構成任何建議。本報告中發布的調研數據采用樣本調研方法,其數據結果受到樣本的影響。由于調研方法及樣本的限制,調查資料收集范圍的限制,該數據僅代表調研時間和人群的基本狀況,僅服務于當前的調研目的,為市場和客戶提供基本參考。受研究方法和數據獲取資源的限制,本報告只提供給用戶作為市場參考資料,本公司對該報告的數據和觀點不承擔法律責任。