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2021锂电池产业链全景深度梳理(含63个产业环节、1400+企业名录)

来源:启信宝企业版 作者:启信宝企业版 发布日期:2021/12/17 10:04:13

随着双碳目标的落地,车企逐步推出停止销售燃油车的计划,新能源汽车无疑是汽车行业的发展方向。根据国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,到2035年,纯电动汽车将成为新销售车辆的主流。

而动力电池作为新能源汽车的“心脏”,随着新能源汽车的产销量增加,动力电池的产量与装机量也会相应上升,同时,受益于储能、消费电子市场的带动,锂电池产业高速发展,链上企业受到了普遍关注。今年以来,包括宁德时代、亿纬锂能、国轩高科等在内的锂电池企业,都享受了股价暴涨的红利,宁德时代在A股的市值更是仅排在贵州茅台和工商银行之后。

GGII统计数据显示,2020年中国
锂电池出货量为143GWh,2021年,中国锂电池出货量有望达到229GWh,同比增速有望超60%


锂电池产业链上游为原材料与锂电设备;产业链中游为锂电池制造,将正极、负极、电解液、隔膜加工后形成锂电芯,锂电芯进行模组装配及PACK形成了锂电池包;下游是锂电池应用,主要有新能源汽车、储能、消费电子、电动工具等领域,最后对锂电进行回收利用。 

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根据启信宝大数据显示,全国的锂电池产业链企业(包含上中下游)共计32585家,其中5877家位于江苏省,4983家位于广东省,分别占据了18.04%与15.29%。
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锂电池产量来看,广东省稳居首位,2020年广东省锂电池产量达到49.5亿只,占全国锂电池产量的26.2%;江苏省紧随其后,锂电池产量超过28亿只,占全国总产量的15.1%。 

 

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由于锂电池是个上下游产业链条长、专业性强的复杂产品,受限于文章篇幅,本文仅选取锂电池产业链中的部分关键环节进行梳理与链上企业介绍。

锂电池工作原理

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锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成。

 

锂离子在正负极之间迁移,与正、负极材料发生化学反应,将化学能和电能相互转换,实现电荷的转移,从而完成充电与放电的过程。隔膜主要是将正极与负极隔离,防止短路。


锂矿
锂是组成锂电池的核心金属元素。今年以来,锂价格一路狂飙,屡创历史新高,严重挤压了电池生产企业的利润空间。为平抑供应链价格波动,实现核心原材料成本管控,电池企业通过与上游签长单、战略入股、合资建厂、收购等形式加速布局材料端,甚至出现中国企业在全球“抢锂”。
今年11月,在资本市场有“宁王”之称的宁德时代和“锂王”赣锋锂业之间长达4个月的“抢锂大战”,几经截胡,最终落下帷幕,也由此可见锂矿资源的重要性。有媒体调侃:有“锂”走遍天下,无“锂”寸步难行。
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正极材料

正极材料是锂电池的关键功能材料,也是锂电池中成本最高的部分,约占40%。所以,锂电池往往以正极材料来命名。常见的正极材料有三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂。
当前在动力电池领域,三元材料与磷酸铁锂是最主要的两种正极材料技术路线,前者成本高但续航时间长,后者续航略差但成本低且安全性高。中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,2021年前10个月,我国动力电池累计装车量107.5GWh,其中三元电池和磷酸铁锂电池的装车量占总装车量比例为99.8%。
三元材料由不同比例的镍、钴、锰(铝)元素组成,由于钴是一种资源相对匮乏、供应链脆弱,且市场价格高昂的金属,三元材料正在逐步向高镍化甚至无钴化发展。 
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磷酸铁锂电池与三元电池之间一直是此消彼长的关系,随着2019年后新能源汽车补贴逐渐下降,且2020年下半年以来,上游原材料价格暴涨,成本端压力的日益凸显使得多家整车厂商纷纷从三元电池转向磷酸铁锂电池
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负极材料


锂电池负极材料按照所用活性物质,可分为碳基和非碳基两大类。 
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虽然锂电池负极材料的技术路线众多,但其中人造石墨占据绝对主流,GGII调研数据显示,2020年人造石墨在负极材料中的占比高达84%。 
人造石墨.png
由于当前石墨负极材料能量密度已经接近理论上限(372mAh/g),提升空间有限,而硅基负极材料理论可以达到4200mAh/g,是市场公认的下一代负极。
不过由于硅碳负极进入产业的时间较短,目前国内企业还处于研发与小规模测试阶段。
近期,特斯拉主导的4680圆柱电池中采用了硅碳负极,且相比Model3中2170电池的5%添加量,4680电池中硅碳负极的添加量预计增加一倍,4680圆柱电池量产有望带动硅碳负极需求。
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隔膜


锂电池隔膜是锂电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件,也是最晚实现国产化的环节,在动力电池中成本占比约为10%-20%。
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市场上通用的隔膜材料为聚烯烃隔膜材料:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP),目前市场化的锂电池隔膜材料主要有PE单层、PE多层、PP单层和PP-PE-PP三层。
根据工艺上的区别,锂电池隔膜主要分为干法隔膜和湿法隔膜两种。干法隔膜多用于磷酸铁锂电池,湿法隔膜多用于三元电池。  

电解液


电解液由高纯度的有机溶剂、电解质、添加剂等原料按一定比例配制构成。 
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其中,电解质是电解液中成本占比最高的原料,占约40%,六氟磷酸锂是当前市场应用最广泛的锂电池电解质,由于具有较高的溶解度、较好的抗氧化能力、较强的电化学稳定性、与正负极材料匹配度高等特点,被称为目前综合性能最好的锂电池电解质。
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锂电池制造


目前,我国已诞生了一批在产业中占据优势地位的锂电池企业,根据韩国市场研究机构SNE Research发布的2021年1-10月全球动力电池装机容量排名,6家中国企业上榜TOP 10,宁德时代市场占有率全球第一,达到31.2%,另外还有比亚迪、中创新航(原名:中航锂电)、国轩高科、远景动力、蜂巢能源,形成了强大的矩阵。
值得注意的是,车用动力电池市场高度集中,从2021年1-10月数据来看,前十名的企业占据了91.9%的市场份额,头部企业与二线企业间的市场份额逐步被拉大,几家头部企业的产能利用率可以达到80%以上,正在积极扩产,中小型企业的产能利用率常常不足10%,被逐渐挤出动力电池市场。 目前动力电池主要为三元电池与磷酸铁锂电池,两者的“王座之争”也一直是业界关注的重点。2018年以后,三元电池占据市场主流,但由于成本、安全性等多种因素推动,今年5月以来,磷酸铁锂电池再次“复兴”,其产量反超三元电池。 
三元电池.png
除了目前主流的以三元电池与磷酸铁锂电池为代表的传统电池,固态电池被视为下一代锂电池的主要发展方向。固态电池使用固体电解质,替代了传统锂电池的电解液和隔膜,具有安全、能量密度高、循环性能好、适应温度广、充电速度快等优点。
尽管目前固态电池的技术瓶颈还没突破,距离产业化还有一定距离,但已受到了广泛的关注与大力推动。
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锂电池回收利用


中国汽车技术研究中心数据显示,2020年国内累计退役的动力电池超20万吨(约25GWh),市场规模达到100亿元。据预计,2025年我国退役动力电池将接近80万吨。为了防止废旧电池污染环境,同时回收锂电池中的贵金属,建立完善的锂电池回收体系已迫在眉睫。
目前,参与锂电池回收的企业大多为新能源汽车制造企业、电池制造企业与第三方综合回收利用企业。
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上仅为锂电池产业链部分关键环节梳理,如需了解全部63个产业环节及各环节对应企业名录(共计32585家企业,下图显示1400+企业),请联系客服领取高清版锂电池产业链图谱 
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