1.鋰電池行業產業鏈
1962年,美國的Chiltong
Jr.和Cook等人在學術報告中提出了鋰電池的概念,把堿金屬引入到活波金屬中,鋰電池雛形產生。1970,日本松下與美國同時研究出碳氟化物嵌層材料并用于一次電池,進一步商業化。這種嵌入化合物的發現是鋰離子電池發展的里程碑,由此掀起了鋰離子二次電池研究的熱潮。具體來說,鋰電池是正極使用MnO2、SOCl2,負極使用鋰金屬或鋰合金,使用非水電解質溶液的電池。
鋰電池的上游原材料主要包括鎳鈷錳、鋰礦和石墨礦,由此構成正負極材料、電解液、電極基材、隔膜等;中游則是將正負極材料、電解液、電極基材、隔膜組裝成電芯后進行制造和封裝;下游是鋰電池的應用領域。

2.鋰電池行業發展現狀
(1)市場規模持續增長
2015年至2020年,中國鋰離子電池市場規模持續增長,從985億元增長到1980億元,到2021年達到3126億元。但是受價格等因素的影響,增速放緩,同比增長率從37.76%下降到2020年的13.14%。按容量計算,2020年我國鋰離子電池產量148GWh
,同比增長19.2%,但是到2021年該產量達到324GWh,同比增長118.9%,產量高速增長。按照這個數來算,近年產量持續增長,2016年至今2021年我國鋰離子電池產量從84.7億只增長到232.6億只,但是同比增長率從51.3%下降到23.4%。

(2)動力電池占比大且增長更快
鋰離子電池可根據電池使用領域的不同大致分為動力電池、消費型電池和儲能電池三種,據統計,2021年動力鋰電池出貨量占鋰離子電池出貨總量的60%以上,其出貨量同比增長130%以上,新能源汽車成為中國及全球鋰電池出貨量主要增長點。
2021年消費、動力、儲能型鋰電產量分別為72GWh、220GWh、32GWh,分別同比增長18%、165%、146%,占比分別22.22%,67.9%,9.88%,動力電池的占比最大且增長最快。動力電池中又以磷酸鐵鋰電池占比高,2021年磷酸鐵鋰電池產量累計125.4GWh,占總產量57.1%,同比累計增長262.9%。

(3)市場份額集中
中國鋰電池生產制造第一梯隊企業有寧德時代、比亞迪,從市場動力鋰電池裝機量看,2021年,僅寧德時代生產的動力鋰電池裝機量就占中國動力鋰電池總裝機量的50%,寧德時代及比亞迪兩家企業鋰電池裝機總量占比高達60%以上。寧德時代主要致力于動力鋰電池及儲能鋰電池系統的研發、生產、銷售,2021年,寧德時代生產的電池系統達162.3GWh,占中國鋰電池市場總規模的50.09%。2021年,中國鋰電池行業前10企業所占市場份額達90%以上,前5企業所占市場份額高達85%以上,行業市場高度集中。

3.鋰電池行業發展趨勢
(1)電池產業新技術逐漸邁向成熟
鋰電池的無模組設計、刀片電池、彈夾電池等系統結構創新技術實現規?;瘧?,高鎳無鈷電池、固態/半固態電池等前沿技術取得突破。同時隨著技術的進步,動力電池能量水平不斷攀升。三元方形電池能量密度接近300Wh/kg,軟包電池已達到330Wh/kg;半固態電池能量密度也已突破360Wh/kg,預計到2025年將實現400Wh/kg;未來鋰硫電池能量密度有望達到600Wh/kg。
特別是液態電解質鋰離子電池存在著熱失控的風險,氧化物電解質有望成為高性能電池的重要選擇。未來的電池將朝著更高的比能量發展,整個電芯從液體向著更安全的混合固液和全固態電池發展。同時,更高比能量的高鎳和富鋰錳基,正極將成為大發展方向,以滿足續航里程達到1000km的乘用車要求以及電動飛機要求;此外,基于改性錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳錳尖晶石的正極材料,與高容量的負極材料相匹配,形成針對600公里純電動汽車續航的解決方案。
(2)鋰電化、節能化和高速化
鋰電化、節能化和高速化將是未來鋰電池的發展趨勢。作為新能源領域的重要組成部分,鋰電產業發展迅速,已成為制造領域新的投資焦點,鋰電池企業紛紛加大對新工廠的建設,寄希望于增加產能,借助規模效應來取勝。鋰電制造節能化和高速化已成為新的產業趨勢。
(3)技術進步進一步推動行業發展
電動自行車以及低速電動車將越來越多地使用鋰離子電池替代傳統的鉛酸電池;在消費電池應用領域,5G技術的成熟及大規模商業化應用將催生智能移動設備的更新換代需求。此外,可穿戴設備、無人機、無線藍牙音箱等新興電子產品的興起亦將為消費電池帶來新的市場;在儲能電池應用領域,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??梢灶A見,鋰離子電池行業發展空間廣闊。
(4)實現“雙碳”目標加快推動電池回收
電池具有高回收價值,退役電池仍然可以經過回收、提升后再投入使用。即使是電池報廢的時候,還可以回收其中的鋰鈷鎳資源。正極材料里面金屬的循環利用以及電池中的鋁和銅的回收利用,不僅對供應鏈安全十分關鍵,對碳排放的目標達成具有非常重要的意義。

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