2017年中国锂电池行业运营现状分析及未来发展趋势预测

受益于政策引导、产业规划和优惠补贴多重因素驱动,我国新能源汽车近年来迎来了飞速的发展。虽然因骗补行为导致补贴政策进行了较大调整,其中客车补贴平均下滑约40%~60%,乘用车及专用车下滑约20%~30%,并导致推广目录推翻重申。2017年随着新目录的持续落地,新能源汽车产销数据呈现出逐月走强的趋势。2017 年前三季度新能源汽车的总销量39.8万辆,比上年同期增长37.7%,其中纯电动汽车比上年同期增长50.1%、插电式混合动力汽车比上年同期增长0.6%,预计全年销售有望达到70万辆。从目前政策来看,2018年补贴相较 2017年持平,2019-2020年相较2017年再退坡20%,然后补贴退出。后面双积分政策实施落地,新能源车销量长期无忧。

新能源汽车销量(年)

新能源汽车销量(月)

能源车快速放量带动今年前三季度动力电池产量共计32.02Gwh,同比增长42.1%。2016年全年动力电池出货量为 29.39Gwh,今年前三季度的产量已超去年全年,产量的快速释放的原因是电池企业近两年的快速扩产的结果,企业均选择行业爆发时点抢占前期市场资源。

2016~2018年我国动力电池产能分别为63.5Gwh、101.3Gwh和129.4Gwh,产能同比增长分别为123.4%、59.2%和27.7%。

2016~2018年我国动力电池的需求为27.2Gwh、34.452Gwh和50.82Gwh,需求同比增长分别为71.07%、26.65%、47.46%。从产能的角度来看, 目前产能的扩张速度高于动力锂电池的增速, 但这种增速之间的剪刀差会呈现出逐步收窄走向均衡的趋势。

动力电池企业产能规划

三元电池优势明显高端锂电市场稀缺。相较于磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂电池, 三元锂电池(NCM、 NCA)具备电压平台高、能量密度高、振实密度高、电化学稳定、循环性能好等特性,在提升新能源汽车的续航里程、 减轻用户续航里程忧虑方面具有明显优势,同时还具有放电电压高,输出功率比较大,低温性能好,可适应全天候气温等优点。

锂电池特性比较

动力锂电池产能过剩的趋势比较明确, 在动力电池的技术走向中,三元正在成为大趋势。我们认为,主要有两点原因,一方面是政策推动,如科技部要求到2015年能量密度达到200wh/kg,2020年达到300wh/kg。二是用户需求,小型化、长续航里程将成为电动车的未来主导方向,三元体系正式满足了这样的需求。而随着三元电池价格进一步下降,磷酸铁锂在价格上已无多少优势。专用车三元电池的解禁进一步推动了三元锂电池发展。我们认为无论政策导向还是下游要求,均进一追求电池能量密度的提升,我们认为三元电池的推广将进一步提速, 中期将是低镍 NCM 占优,长期看高镍三元 NCM、 NCA 占比将不断提升。

动力电池需求预测

从扩产角度来看, 三元电池技术壁垒高,高端三元产能扩产更慢,扩张效果不达预期非常普遍。2017年1月,特斯拉宣布与松下联合开发的新型21700电池开始进入量产,宣告动力电池正式进入21700时代,这款全球首发的21700电池将在超级工厂生产。2017年8月4日,国家标准委员会公布的 GB/T34013-2017《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》中,明确地将21700规格尺寸列入其中。相比较18650型电池,21700具有显著优势:1)保持了18650型电池的高可靠性和稳定性;2)电池系统能量密度提升约20%: 目前特斯拉生产的21700电池系统能量密度约300wh/kg,相比较现有的18650电池系统250wh/kg提高了20%。3)单体电池容量提升带来的数量减少,从而使结构件、导电连接件等配件数量相应减少,整个系统成本下降约10%; 4)配件数量的减少使得电池系统减少10%左右的组件和重量,提升其能量密度。

特斯拉18650电池和21700电池比较

当前新能源汽车补贴标准与动力锂电池能量密度正比例相关。 在电池材料体系没有巨大突破的情况下,21700 电池是获得更高的有效容量的趋势。在今年第八批推广目录车型中,已有搭载了三元 21700 电池的两款纯电动厢式运输车进入目录。 从供给来看,目前市场上 21700 的产能并不多,主要原因是国内当前 21700 电池的性价比还不足,装配产线配套等方面与国外企业还有差距。我们认为随着国内设备企业以及零配件企业的快速跟进, 21700 电池的成本有望逐步下降,同时 21700 电池在 PACK 成本方面的优势也会体现。根据 2020 年的 300Wh/kg 的目标,多家电池企业和研究机构都已有所布局,技术的快速迭代将使得大部分企业在加速跑中逐渐落伍,而具备整体研发实力的动力电池企业将从中胜出。根据目前的技术路线,我们认为短期内三元电池仍将是提高能量密度的关键,中期看富锂锰基的技术突破,远期方向是锂硫电池。

动力锂电池发展路径

负极材料在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要作用。通常将锂电池负极材料分为两大类:碳材料和非碳材料。其中碳材料又分为石墨和无定形碳,如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球和软炭(如焦炭)等;非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料等。从技术来讲,石墨的克容量为 372mAh/g,性能逐渐趋于理论极限值。负极材料的发展是高比容量、高充放电效率、高循环性能和较低成本,其中硅碳复合材料的取得了很大的进展,特斯拉发布的 Model 3 就采用了硅碳负极作为动力电池新材料。通过在人造石墨中加入 10%的硅基材料,特斯拉让电池容量达到了 550mAh/g 以上,电池能量密度可达 300wh/kg。采用钛酸锂负极材料的动力电池具备快速充点、循环寿命长及安全性高等特点,因此该负极材料在公交领域得到了较大的关注。

负极材料比较

数据来源:公开资料整理