锂离子电池行业分析报告.docx
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锂离子电池行业分析报告
锂离子电池行业分析报告
一、电池的开展历程………………………………………………………………………….1
1、电池的开展历程……………………………………………………………………………1
2、锂离子电池的开展历程……………………………………………………………………2
3、未来电池的开展趋向………………………………………………………………………3
二、锂离子电池分类及相关产业链………………………………………………………….3
1、锂离子电池的分类…………………………………………………………………………3
2、锂离子电池的特点…………………………………………………………………………4
3、锂离子电池用途……………………………………………………………………………5
4、锂离子电池相关产业链……………………………………………………………………6
三、锂电池的相关产业政策………………………………………………………………….7
四、锂电池的中心技术……………………………………………………………………….8
1、锂电池正极资料……………………………………………………………………………8
2、锂电池负极资料………………………………………………………………………….11
3、锂电池电解液…………………………………………………………………………….12
4、锂电池薄膜技术………………………………………………………………………….12
五、锂离子电池的开展现状……………………………………………………………….13
1、锂离子电池的所存在的效果…………………………………………………………….13
2、锂离子电池相关产业的开展现状………………………………………………………15
3、锂离子电池企业数量及目前开展状况………………………………………………….17
六、未来锂离子电池的开展趋向……………………………………………………………20
七、锂离子电池的市场空间…………………………………………………………………21
1、便携式产品……………………………………………………………………………….21
2、电动自行车……………………………………………………………………………….23
3、新动力汽车……………………………………………………………………………….25
4、其他范围………………………………………………………………………………….27
八、锂离子电池的相翻开市企业及重点企业………………………………………………28
1、天齐锂业………………………………………………………………………………….28
2、赣锋锂业………………………………………………………………………………….29
3、比亚迪…………………………………………………………………………………….29
4、德赛电池……………………………………………………………………………….30
5、欣旺达…………………………………………………………………………………….30
6、亿纬锂能………………………………………………………………………………….31
7、佛山照明………………………………………………………………………………….31
8、多氟多…………………………………………………………………………………….32
9、佛塑股份………………………………………………………………………………….33
一、电池的开展历程
电池，作为一种将化学能直接转变为电能的装置，在国民经济和国防工业中的位置十分重要。
近年来，互联网技术的高歌猛进，电子信息技术的飞速开展，以及电子仪器设备的小型化和智能化，特别是近年来以苹果和三星依托智能手机，平板电脑开展的产业链让这个行业失掉了绝后绝后的兴隆开展，从而也衍生出相关产业的扩张开展，其中以移动电源的需求快速增长最为清楚，当然这也同时对移动电源提出了更高的要求。
此外，电动汽车因成为二十一世纪潜在的汽油驱动汽车的替代者而倍受关注，而移动电源系统是电动汽车开展的关键部件。
因此，低本钱、对环境无公害的高比能量电池成为移动电源产业开展的重点内容。
1、电池的开展历程
电池的历史可以追溯到公元前100年，事先曾经发生了电池原型；但电池的真正开展是在1800年之后，伏特在这一年发明电池，人们对电池的原理才有了合理的解释；1959年，可充电的铅酸电池最先失掉运用；1990年，锂离子电池降生。
图一：
电池开展历程
1〕铅酸电池
铅酸电池是较早出现的一种二次电池，主要用于汽车蓄电池和大型固定储能电源。
其优点是技术成熟，价钱廉价；其缺陷是含有污染环境的重金属铅，能量密度低。
铅酸电池的市场份额将随着绿色二次电池的普遍运用而逐渐增加。
2〕镍镉电池
镍镉电池也是一类运用较早的二次电池。
其优点是技术成熟、价钱廉价、可快速充电和循环寿命长；其缺陷是能量密度不高，具有记忆效应，含有有毒金属元素镉。
欧盟国度自2005年12月31日起，曾经限制了镍镉电池的出口。
目前镍镉电池只是在二次电池的低端市场失掉一定范围的运用。
3〕镍氢电池
镍氢电池是早期的镍镉电池的替代产品，不再运用有毒的镉，可以消弭重金属元素对环境带来的污染效果。
镍氢电池具有相对镍镉电池大的比能量，运用镍氢电池能有效地延伸设备的任务时间，也一定水平减小了镍镉电池中存在的〝记忆效应〞，这使镍氢电池可以更方便地运用。
其运用范围包括：
照相机、摄像机、移动、无绳、对讲机、笔记本电脑、PDA、各种便携式设备电源和电开工具等。
镍氢电池虽无环保效果，但具有轻度记忆效应，在高温的任务下功用将会下降，但临时来看，镍氢电池产业的开展将面对锂电池技术提高带来的替代要挟。
4〕锂电池
相关于上述二次电池，锂电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。
因此，自索尼公司于1990年终次开收回锂离子电池后，由于其具有电压高、体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、寿命长等优点，曾经取得了飞速的开展，其运用曾经浸透到民用以及军事运用的多个范围，相较之下，在包括移动、笔记本电脑、摄像机、数码相机等强调轻浮短小、多功用的便携式电子产品运用上迅速普及。
5〕燃料电池
燃料电池是一种把贮存在燃料和氧化剂中的化学能，等温地按电化学原理转化为电能的能量转换装置。
燃料电池是由含催化剂的阳极、阴极和离子导电的电解质构成。
燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极恢复，电子从阳极经过负载流向阴极构成电回路，发生电能而驱动负载任务。
燃料电池与惯例电池不同在于，它任务时需求时断时续地向电池内输入燃料和氧化剂经过电化学反响生成水，并释放出电能；只需坚持燃料供应，电池就会不时任务提供电能。
燃料电池在航空航天和军事方面失掉较好的运用，但是受技术和本钱的限制，尚未到达普遍的民用商业化水平。
2、锂离子电池的开展历程
1990年日本Sony公司宣布开发成功了一种LiCoO2/C摇椅锂离子电池，其任务电压高达3.6V，比能量为78Wh/kg和192Wh/L，循环寿命长达1200次，月自放电率为12%。
后来，加拿大的莫利动力公司研制成功了LiNiO2/C锂离子蓄电池，这两条使电池的平安性和循环寿命失掉严重打破的音讯令电池界为之一震。
由于锂离子电池是一种具有新概念意义的电池，它由锂电池开展而来，不只坚持了锂电池高比能量密度、高电压、轻质量、宽运用温度范围（-37~60oC）等优点，而且克制了锂电池平安功用差，循环寿命短等缺陷，是一种十分有出路的二次电池。
之后，锂离子电池的研讨，如资料的各种分解方法、可逆电极反响机理、电解质，尤其是聚合物电解质的研制，各种电化学测试及结构测试等研讨迅速展开。
到1997年Goodenough报道了磷酸铁锂LiFePO4正极资料，这种新的正极资料惹起了技术和产业研讨者极大的热情，2001年valance和A123产业化了磷酸铁锂正极资料。
2003年的世界锂离子电池的产量为12.55亿只，2007年到达26亿只，2020年锂离子产量那么到达了41.25亿只，总价值更是超越93亿美元，保守估量，锂离子电池在2021年能够超越铅酸电池的市场，到达300亿美元的产值。
目前，锂离子电池市场被日本、韩国、以及中国三国占领，而韩国依托本国的新型手机产业在锂离子电池市场的扩张异常迅猛，如今的市场份额曾经基本与日本持平，韩国以LGC和SDI公司为主，日本那么是其90年代的老牌公司，尤其是Sony公司，还有NEC、SANYO主导市场，除外，还有中国的比亚迪、力神公司以及天津斯特兰公司等。
3、未来电池的开展趋向
纵观电池的开展历史，可看出未来电池工业开展的五大特征：
（1）绿色环保型电池成为主流，开展迅猛，包括锂离子电池、镍氢电池以及聚合物电池等；
（2）一次不可充电池向二次可充电池转化，契合可继续开展战略；（3）进一步向小、轻、薄方向开展〔4〕电池容量的进一步提升，高质量比能量，高体积比能量的电池需求也搬上日程;（5）电池的平安功用以及循环功用作为这个世纪电池行业永远的抢手话题，从未低调过。
二、锂离子电池分类及相关产业链
1、锂离子电池的分类
适用锂离子电池的结构同镍氢电池一样,普通包括以下部件：
电极、电解液、隔膜、绝缘资料、平安阀（软包装及聚合物锂电池不含平安阀）、PTC、电池外壳等。
详细分类如下：
表一、锂离子电池的分类：
依照外部资料的组成可分为：
化学类资料：
钴酸锂〔锰酸锂，镍酸锂、三元资料、磷酸亚铁锂〕、石墨类负极（人
造石墨、自然石墨、MCMB、改性自然石墨）、隔膜、电解液、导电剂〔石墨类：
KS-6,SO；导电炭黑，如SuperP、乙炔黑、科琴黑等〕、PVDF（聚偏二氟乙烯，其分子量30万～60万不等，是正极最常用的粘结剂）、NMP〔N-甲基吡咯烷酮，良好的无机溶剂，能较快溶解PVDF〕、草酸（用于铜箔的外表清洗及微腐蚀，增强基体与粘结剂之间的粘结附着力）、SBR（丁苯橡胶，乳胶型粘结剂，SBR与CMC混合一同运用作为负极资料的水性粘结剂）、CMC（羧甲基纤维素钠，果胶，与SBR混合运用，用于分散和增稠）、PTC（高分子正温度系数热敏电阻，超越某一温度绝缘，低于该温度电学导通）、高温胶纸（对极片两端和极耳停止机械与电学维护以及作为终止带运用）、铜箔（普通运用电解铜箔，负极集流体，单双面光铜箔普通配油性料，双面毛铜箔普通配水性料）、铝箔（压延铝箔，正极集流体）等；
五金类资料：
钢壳、铝壳、盖帽、隔圈、铝带、镍带、铝镍复合带等；
电极：
电极是电池的基本组成局部，有正极和负极组成。
锂离子电池的电极资料主要包括：
主要成分：
即活性物质，是直接参与电化学反响的物质。
锂离子电池的正极活性物质是锂脱嵌化合物，目前已运用有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元（镍钴锰酸锂）、磷酸亚铁锂等。
负极活性物质主要有石墨化碳资料、无定形碳资料、氮化物、硅基资料、新型合金和其他资料。
主要成分：
不直接参与电极反响，但可以改善电池的导电功用和加工功用。
主要有集流体、粘接剂和导电剂等。
2、锂离子电池的特点
锂离子电池的功用特点：
1〕开路电压高：
电池单体电压普通可达3.6V，是普通镍氢电池或许镍镉电池的3倍；
2〕能量密度高：
以UR18650型电池为例，其质量比能量和体积比能量区分可达125Wh/kg和300Wh/cm3；
3〕输入功率高，适宜大电流充放电；
4〕循环功用好，无记忆效应；
5〕自放电小：
在室温下，自放电率小于12%，低于镍镉电池〔约25%/月〕和
镍氢电池〔约15%/月〕。
由于在初次充放电进程在碳负极外表一层固体电解质相膜〔solidelectrolyteinterface,SEI〕，这层膜可以允许离子经过而不允许电子经过，可以较好的防止了自放电进程；
6〕充放电效率高：
初次循环之后的库伦效率可达100%；
7〕任务温度范围宽：
-25～+45oC，假设正极资料以及电解液的热动摇功可以失掉改良，其任务温区将扩宽至-40～+70oC；
8〕环境友好的化学动力：
锂离子电池不含有污染元素，它是一种环境十分友好的化学储能装置；
9〕循环寿命长：
假设采用80%放电深度，循环寿命达1200次以上；假设采用较浅的放电深度，循环次数可达5000次以上；
10〕较好的加工灵敏性，可制形成各种外形的电池，如柱状、软包装等。
因此，与传统的二次电池相比，锂离子二次电池具有十分优秀的优点。
图二、不同类型电池的质量比能量和体积比能量密度比拟
来源：
日信证券
4、锂离子电池用途
目前锂离子电池大多用在手机、笔记本战争板电脑范围，在未来锂离子电池也会将其运用市场伸向如今相对成熟的镍镉的电开工具市场、镍氢电池的混合动力车市场以及铅酸电池的电动自行车市场。
但这还不是锂离子电池的终极方向，随着搁浅2年之久国务院印发的2021年7月«节能与新动力汽车产业开展规划»，中国的电动汽车市场将翻开一片崭新的篇章，锂离子电池的未来开展范围也将会扩展到动力汽车范围。
图三、2020年锂离子电池运用范围的市场结构图
图四：
锂电池的运用范围
5、锂离子电池相关产业链
锂电池产业链主要由三局部组成：
下游锂资源、锂电池资料〔包括正极资料、负极资料、隔膜、电解液〕及电池制造与封装。
在锂电池原资料构成本钱中，正极资料所占比例较高，约占制形本钱的30~40%，负极资料约占消费本钱的15~20%，隔膜占15%~20%，电解液占5~10%,其他本钱占25%左右。
目前锂电池资料中正极资料毛利率超越30%，负极资料超越20%，电解液到达40%左右，隔膜超越70%，六氟磷酸锂电解质资料为70%左右。
锂电池资料企业具有清楚的盈利才干。
目前锂电池资料行业瓶颈较高，国际目前正极、负极处于供需平衡形状，电解液、隔膜为技术含量最高的环节，产品供不应求。
图五：
锂电池的本钱构成
图六：
锂电池资料毛利率较高
三、锂电池的相关产业政策
2010年9月8日，«国务院关于加快培育和开展战略性新兴产业的决议»经审议已原那么经过。
«决议»明白提出，将节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新动力、新资料和新动力汽车等7个产业培育成为国民经济的先导产业和支柱产业。
2010年12月1日，工信部牵头制定的«节能与新动力汽车产业规划（2020-2020年）»基本完成已进入部委会签阶段，会签终了后将上报国务院。
依据规划的总体思绪、围绕着总体目的，〝十二五〞时期新动力汽车将重点展开以下几个方面的任务：
第一，坚持三纵三横的研发规划，和进入产业化研发的形式，充沛整合国度973、863方案和科技支撑方案的资源优势。
第二，要加大充电设备、基础设备的科技创新力度，加快基础设备的树立。
有效支持、支撑充换电成套技术和规模示范。
第三，加快技术规范的研讨，完善规范体系。
第四，要深化市场推行、探求商业推进形式。
第五，要支持产业技术创新联盟，承当科技方案义务，以产业链、价值链和技术链为纽带，树立产业技术联盟，跨行业的技术创新联盟，以及前沿技术创新联盟。
第六，完善公共平台，增强者才培育。
第七，要继续深化国际技术交流与协作，推进电动汽车国际化的开展。
据了解，在产业路途图的设计方面，«规划»明白界定了纯电动汽车和插电式混合动力汽车为新动力车范围，并将纯电动汽车作为未来产业开展的主攻方向，将投入巨额资金扶持新动力汽车中心技术开展，并对其给予更多的政策扶持。
同时，各相关部门正在着手完善和加快新动力汽车开展的专项规划和相关扶持政策的制定，如国度质检总局正展开汽车节能与新动力汽车规范体系的研讨任务。
开展新动力汽车曾经上升为国度战略，新动力汽车开展正面临千载难逢的历史机遇。
目前国度已提出了开展方向、战略目的、主要义务及政策措施。
目前国际新动力汽车技术逐渐成熟，接近或到达世界先进水平，曾经具有开展的基础和条件。
与此同时，我国曾经从开展规划、消费补贴、税收政策、科研投入、政府推销、规范制定等方面，构建了一整套支持新动力汽车加快开展的政策体系。
随着一系列新动力汽车扶持政策行将出台，中国新动力汽车〝十二五〞时期将快速开展，届时将带动锂电池快速增长。
四、锂电池的中心技术
1、锂电池正极资料：
竞争剧烈，技术抢先为关键
1〕主要的正极资料
锂电池各组成局部中，正极资料对电池功用的影响最大。
在目前的商业化消费的锂电池中，正极资料的本钱大约占整个电池本钱的40％左右，正极资料价钱的降低直接决议着锂电池价钱的降低。
正极资料的选择和质量直接决议锂电池的功用与价钱，因此廉价、高功用的正极资料的研讨不时是锂电池行业开展的重点。
2020年全球锂电池正极资料前五大厂商依序为：
Umicore、日亚化学、户田工业、比亚迪与AGCSeimiChemical。
图七：
2020年锂电池正极资料的市场占有率
锂电池的正极资料主要为钴酸锂（LiCoO2）、锂钴镍三元复合资料（LiCoNi1-XO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、磷酸铁锂（LiFePO4）。
锰酸锂、三元资料、磷酸铁锂都可以用作动力电池，而钴酸锂电池平安性较差，不适于用作汽车动力电池，仅适宜小型锂电；锰酸锂电池平安性较好，但是循环寿命较短；而磷酸铁锂的能量密度更高、寿命更长、平安功用更好，且技术提升空间大，是目前最被看好的汽车动力电池，代表着电池正极资料中短期开展方向。
在未来3~5年，钴酸锂、锰酸锂、镍钴猛锂和磷酸铁锂为正极资料的锂电池并存。
表二：
几种正极资料的对比
由全球市占散布与消费地域现况来观察，虽然近年韩国与中国大陆厂商积极投入正极资料制造，但在资料质量仍未普遍取得业界电池厂商信任前，日商仍将是全球锂电池正极资料主要的供应来源，短时期日商的指导位置仍不易被撼动。
目前各个国度动力电池正极资料各有侧重，日本以锰酸锂为主，日商的锰酸锂具有高平安性、低制形本钱特点，在车载环境下寿命高达12年、10万公里，与纯电动汽车的整车寿命相当，日产Leaf、三菱I-MIEV都运用；美国那么同时开展锰酸锂和磷酸铁锂，通用的volt就采用LG提供的锰酸锂电池，而fisker公司的产品那么运用A123的高功用磷酸铁锂电池；我国目前以比亚迪为首的企业主推磷酸铁锂电池，磷酸铁锂技术处于国际先进水平，平安性、分歧性、电池寿命等效果基本处置，运用新动力车型包括F3、E6等。
2〕碳酸锂是锂电下游关键资料，〝技术+资源〞壁垒构建寡头垄断格式
碳酸锂是锂电池最重要的资料，是正极资料和电解液中的初始原料。
目前，碳酸锂主要用于制取各种锂的化合物、金属锂及其同位素，还用于制备化学反响的催化剂，半导体、陶瓷、电视、医药和原子能工业也有运用，在新动力汽车范围的运用比重不大，但是随着锂电池在新动力汽车范围的需求增大，新动力汽车将带动碳酸锂需求迸发性增长。
碳酸锂制取工艺因运用资源的不同而分为两大类：
矿石提锂和盐湖卤水提锂。
国外公司消费碳酸锂的主要原料是盐湖卤水，盐湖提锂技术取得打破，本钱大幅度降低，迅速占领了全球主要的锂产品市场份额，已成为未来消费基础锂产品的开展方向。
中国碳酸锂消费主要以固体矿石为主要原料，工艺技术较为成熟，产质量量动摇牢靠。
近年来中国也在积极开发盐湖锂资源，卤水提锂主要在青海台吉乃尔盐湖和西藏扎布耶盐湖两地停止，西藏矿业〔000762〕、中信国安〔000839〕等盐湖提锂的技术取得较快停顿，消费规模迅速扩展。
另外，佛山照明〔000541〕经过与拥有盐湖卤水提锂技术的华欧、拥有资源的盐湖集团协作设立合资公司的方式进入盐湖提锂范围。
华欧的专利技术是先进的吸附法提锂，吸附法更适宜于从高镁锂比的卤水中提取锂，比锻烧法本钱低，是国际主流的提锂工艺。
佛山照明经过合资公司在技术和资源方面完成了快速打破。
目前合资公司消费的碳酸锂专利吸附剂在佛山中试十分成功，近期将在蓝科锂业1万吨碳酸锂装置中运用，一旦该技术成功消费出电池级碳酸锂产品，未来公司将应用技术和设备完成快速扩产。
图八：
2020年全球磷酸铁锂的运用范围
图九：
2020年磷酸铁锂企业的市场规模
由于规模化消费碳酸锂的企业必需拥有锂资源储量较为丰厚的盐湖资源开采权，这使得该行业具有较高的资源壁垒；另一方面，由于全球盐湖绝大少数资源都是高镁低锂型，而从高镁低锂老卤中提纯分别碳酸锂的工艺技术难度很大，之前这些技术仅掌握在少数国外公司手中，这使得碳酸锂行业又具有了技术壁垒，因此，培育了碳酸锂行业的全球寡头垄断格式。
目前全球碳酸锂行业集中度十分高，主要产能集中在SQM、FMC和Chemetall三家手中。
三家锂产品在全球的市场份额超越70%。
中国消费碳酸锂的主要厂商有中信国安〔000839〕、西藏矿业〔000762〕、四川天齐锂业〔002466〕、新疆锂盐厂等，新进入的佛山照明〔000541〕估量明年将末尾量产碳酸锂。
2、锂电池负极资料：
毛利率较低竞争充沛，非关键环节
与正极资料相比，负极资料占锂电池本钱比重较低，而且国际简直全部完成产业化，负极资料以石墨、固体碳粒为主。
由于碳系负极资料的技术开展比拟成熟，国际产能也比拟大，其盈利才干并不是很强，不是开展锂电池的关键性环节。
目前新型的硅合金、钛酸锂等负极资料还基本处于实验室研讨阶段，在短期内还难以展开大规模运用。
目前国际从事锂电池负极资料消费的前三甲企业是中国宝安（000009）、杉杉股份（600884）、长沙海容，目前负极资料基本满足国际市场的需求，但随着新动力汽车的逐渐普及，未来这一块的市场需求将出现庞大缺口。
深圳贝特瑞是中国宝安控股55%的子公司，是国际锂电池负极资料规范制定者，其碳负极资料产能是6000吨/年，市场占有率高达80%，居国际第二。
客户包括松下、日立、三星、TCL、比亚迪等130多家厂商。
杉杉股份〔600884〕是国际最早量产CMS〔中间相炭微球〕的国际厂家，目前年产能为1200吨。
公司在人工石墨和自然石墨等碳负极资料范围具有很强的实力。
3、锂电池电解液将逐渐完成出口替代，六氟磷酸锂电解质为最大看点
锂离子电解液占锂电池本钱12%左右，毛利率约为30%~40%，是锂电池产业链中盈利才干最强的环节之一。
目前，全球锂电池电解液的供应商主要集中在中、日、韩三国。
日本及韩国的主要厂商包括日本宇部兴产、三菱化学、富山药品工业及韩国三星，主要供应日本、韩国外乡企业和局部在华日资、韩资企业。
国际供应商主要有江苏华荣化工、深圳新宙邦〔300037〕、天津金牛、东莞杉杉〔600884〕等公司，主要供应国际市场。
电解液主要原资料为六氟磷酸锂〔LiPF6〕，占电解液总本钱50%左右，目前售价超越30万元/吨，毛利率超越60%，为锂电池产业链中盈利最高的环节之一。
由于六氟磷酸锂消费技术难度十分高，目前主要被关东电化学工业、SUTERAKEMIFA、森田化学等日本企业垄断。
天津金牛是目前国际唯逐一家拥有六氟磷酸锂消费技术并完成产业化的公司，但基本自用，对外出售的只是电解液。
多氟多〔002407〕在多年的无机氟化盐〔主要是冰晶石和氟化铝等铝用氟化盐〕的技术和阅历基础上，目前正在进入六氟磷酸锂范围。
公司2吨/年六氟磷酸锂中试装置曾经建成，中试产质量量到达国际水平；2020年下半年，公司200吨/年的六氟磷酸锂消费线也将建成，未来方案扩产到2200吨/年届时将成为国际最大的六氟磷酸锂供应商
表三：
国际外六氟磷酸锂产能
4、锂电池薄膜技术难于上青天，目前基本依赖出口
目前，世界上只要日本、美国等少数几个国度拥有锂电池聚合物隔膜的消费技术和相应的规模化产业。
世界上同类产品的主要品牌有日本Asahi〔旭化成工业〕、Tonen〔东燃化学〕、韩国的SK、WIDE、Finepol、美国Celgard、英国N-Tech。
小型锂电池主要运用聚烯烃隔膜，技术及市场都曾经十分成熟。
我国在锂电池隔膜的研讨与开发方面起步较晚，锂电池隔膜主要依然依赖出口，招致市场
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