2021年全球和中國(guó)圓柱電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

2021年全球和中國(guó)圓柱電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析一、圓柱電池產(chǎn)業(yè)概述1、分類對(duì)比情況根據(jù)封裝方式和形狀不同，鋰電池可分為方形電池、軟包電池和圓柱電池。圓柱、方形、軟包各有優(yōu)劣，成本、安全性、生產(chǎn)效率為重要衡量指標(biāo)。由于形狀不同，圓柱電池主要采用卷繞工藝；方形電池可以采用卷繞和疊片工藝，目前以卷繞為主；軟包電池以疊片工藝為主。目前圓柱電池代表車型為特斯拉Model3、江淮iEV7。2、基本特點(diǎn)隨著特斯拉發(fā)布4680大圓柱電池以來，大圓柱電池逐步成為行業(yè)熱點(diǎn)，各大企業(yè)紛紛布局。4680電池是直徑48mm、高度80mm的新型圓柱電池，其在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)體積增大，并采用無極耳設(shè)計(jì)使得導(dǎo)電涂層與電池端蓋接觸，降低內(nèi)阻、增大接觸面積提升散熱能力。4680電池主要優(yōu)勢(shì)在于單體容量提升近5倍；電池外徑增加下外殼增重不明顯，內(nèi)部活性物質(zhì)占比提升，能量密度增加；續(xù)航能力提升16%；結(jié)構(gòu)件、焊接數(shù)量減少使得4680比21700成本下降約20%。二、大圓柱電池發(fā)展背景特斯拉把大圓柱作為核心量產(chǎn)工藝的突破點(diǎn)，預(yù)期第一款搭載46800的車型將于2022年生產(chǎn)，特斯拉的弗里蒙特產(chǎn)線的46800良率已提升至92%左右。電池企業(yè)加速布局46800，大圓柱電池產(chǎn)能即將放量。為滿足大圓柱電池需求量，除特斯拉自己的電池工廠布局46800外，國(guó)內(nèi)外電池廠商也加速擴(kuò)產(chǎn)布局46800：海外企業(yè)松下和LG化學(xué)正在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研發(fā)以期達(dá)到特斯拉的要求；國(guó)內(nèi)電池企業(yè)億緯鋰能、寧德時(shí)代、比克等也在積極布局相關(guān)技術(shù)。目前來看，僅有特斯拉電池工廠和松下可以在2022年逐步量產(chǎn)大圓柱電池，億緯鋰能和LG化學(xué)計(jì)劃于2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。三、圓柱電池產(chǎn)業(yè)鏈1、產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)體圓柱電池產(chǎn)業(yè)鏈整體于鋰電池產(chǎn)業(yè)類似，上游主要為各類別原材料，主要為正負(fù)極材料、電解液、隔膜、鋼殼和銅箔等，按照需求和應(yīng)用整體相對(duì)復(fù)雜，中游主要為圓柱電池的生產(chǎn)和制造，下游主要應(yīng)用為新能源汽車和以電動(dòng)工具為主的消費(fèi)領(lǐng)域等。2、上游端三元正極+石墨負(fù)極為當(dāng)前主流材料體系，國(guó)內(nèi)材料廠商為供應(yīng)主流：由于對(duì)低溫狀態(tài)的性能以及電池能量密度的要求，目前電動(dòng)工具用圓柱型鋰電池以采用三元正極材料為主，并采用石墨負(fù)極或硅基負(fù)極。隨倍率性能的進(jìn)一步提升，對(duì)容量的需求會(huì)使得電池采用品質(zhì)更高的高鎳三元材料如NCM8系或NCA材料。在對(duì)品質(zhì)及結(jié)構(gòu)無特殊要求前提下，國(guó)產(chǎn)電芯原材料多來自于國(guó)內(nèi)龍頭材料廠。對(duì)于品質(zhì)要求較高的高鎳三元材料，部分廠家會(huì)選擇國(guó)外廠商為主要供應(yīng)商。3、下游端按照電動(dòng)工具的使用形式，可將其分為無繩和有繩電動(dòng)工具；無繩電動(dòng)工具舍棄了電力線，采取電池包供電，具備顯著的安全優(yōu)勢(shì)和便利優(yōu)勢(shì)，在高空作業(yè)、惡劣環(huán)境下具備其使用優(yōu)勢(shì)，目前電源可分為鋰電池、鎳鎘電池和鎳氫電池，以鋰電池為主（2019年全球占比超87%）。，2020年無繩電動(dòng)工具市場(chǎng)達(dá)139億美元，無繩化滲透率為52.3%。目前全球市場(chǎng)圓柱電池下游除開新能源汽車持續(xù)發(fā)展，電動(dòng)工具仍是主要下游需求，4680大圓柱時(shí)代開啟，動(dòng)力領(lǐng)域需求或?qū)⒈l(fā)。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)新能源汽車銷量從2014年的7.5萬輛增長(zhǎng)至2021年的354.5萬輛，中間2019年受限于補(bǔ)貼下滑銷量小幅度下降，尤其是2021年以來市場(chǎng)銷量爆發(fā)，2022年以來，市場(chǎng)仍保持高景氣度，三月份產(chǎn)銷分別為188.1萬輛和186.4萬輛（工信部數(shù)據(jù)）。整體新能源汽車的快速增長(zhǎng)，加之特斯拉4680電池開始大圓柱時(shí)代，圓柱電池動(dòng)力裝機(jī)量或?qū)⒖焖僭鲩L(zhǎng)。四、全球圓柱電池現(xiàn)狀分析就全球圓柱鋰電池出貨量情況而言，圓柱雖然具備成本低和發(fā)展工藝成熟等優(yōu)勢(shì)，但是在動(dòng)力領(lǐng)域整體性能和容量有所不足，目前主要用于電動(dòng)工具等。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，全球圓柱鋰電池出貨量從2019年的的76.6億顆增長(zhǎng)至2021年的121.7億顆，增長(zhǎng)幅度較大，主要得益于全球電動(dòng)工具需求持續(xù)增長(zhǎng)。值得注意的是，4680電池推出并應(yīng)用與特斯拉Model系列，或成為圓柱電池大規(guī)模應(yīng)用動(dòng)力電池的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。五、中國(guó)圓柱電池現(xiàn)狀分析1、出貨量就我國(guó)圓柱電池裝機(jī)情況而言，圓柱電池相較于方型硬殼電池而言，圓柱型電池目前制備工藝已相對(duì)成熟，具備成本低、一致性程度高、放熱性能優(yōu)秀等優(yōu)點(diǎn)，但也具備PACK后能量密度偏低、車用BMS要求較高等不足。隨著特斯拉推出4680大圓柱電池并開始交付，帶動(dòng)圓柱電池市場(chǎng)回暖，2021年我國(guó)圓柱電池裝機(jī)量約為20.3GWh，同比增長(zhǎng)46.4%左右，預(yù)計(jì)隨著大圓柱電池發(fā)展，動(dòng)力電池市場(chǎng)結(jié)構(gòu)或發(fā)生較大改變。2、動(dòng)力領(lǐng)域裝機(jī)量就圓柱電動(dòng)動(dòng)力領(lǐng)域裝機(jī)量而言，隨著特斯拉Model系列應(yīng)用大圓柱信號(hào)放出以來，我國(guó)圓柱電池在動(dòng)力領(lǐng)域整體需求逐步回升，2020年裝機(jī)量達(dá)8.35GWh，同比2019年增長(zhǎng)超100%。2021年前三季度裝機(jī)量為6.63GWh。3、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)就動(dòng)力電池整體市場(chǎng)結(jié)構(gòu)而言，隨著三元電池持續(xù)發(fā)展，我國(guó)方形電池占比持續(xù)增長(zhǎng)，圓柱電池整體占比自2017年整體表現(xiàn)為逐年下降趨勢(shì)，2021年僅為6.21%左右。值得注意的是，2021年圓柱電池整體出貨量增長(zhǎng)46.4%，雖然不及方形電池增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)隨著4680大圓柱持續(xù)發(fā)展，圓柱電池占比或?qū)⒂兴厣?。注：圓柱電池占比涵蓋LG、松下動(dòng)力電池出貨六、圓柱電池競(jìng)爭(zhēng)格局1、競(jìng)爭(zhēng)格局特斯拉model3帶動(dòng)需求，圓柱電池市場(chǎng)高度集中。2020年中國(guó)圓柱動(dòng)力電池裝機(jī)量約8.35GWh，同比2020年增長(zhǎng)102%。其中排名前十企業(yè)合計(jì)占比達(dá)99.7%左右，LG化學(xué)憑借配套國(guó)產(chǎn)特斯拉model3圓柱21700電池占據(jù)高達(dá)77%的裝機(jī)份額。2021前三季度前十企業(yè)合金裝機(jī)量6.6GWh，LG化學(xué)占比達(dá)77%。2、主要企業(yè)分析2021年國(guó)軒高科憑借磷酸鐵鋰圓柱帶電池出貨量持續(xù)增長(zhǎng)，占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)11%的市場(chǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2021年國(guó)軒共配