磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)市場前瞻

磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)市場前瞻

全球鋰電池產(chǎn)業(yè)競爭格局自1991年全球第一只商業(yè)化鋰離子電池由日本索尼推向市場以來，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展已走到其第25個年頭。經(jīng)過20多年的發(fā)展，鋰離子電池市場規(guī)模從無到有，先后超越鎳鎘電池、鎳氫電池等其他二次電池而發(fā)展成為僅次于鉛酸電池的第二大二次電池產(chǎn)品。從1990年至2012年間，鋰離子電池產(chǎn)量從0．5萬kWh（1990年還處在試應(yīng)用階段）快速發(fā)展到3233．47萬kWh（注：與國內(nèi)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)有所不同），年均復(fù)合增長率高達49%，僅次于鉛酸電池的3．26億kWh。2000年之前10年的鋰離子電池市場規(guī)模的年均復(fù)合增長率高達70．8%，之后10年為年均27．1%。從2010年至2015年，比傳統(tǒng)功能手機更耗電的智能手機以及平板電腦、電動汽車等新興市場的崛起，推動了鋰離子電池市場的快速發(fā)展和市場普及。到2015年全球鋰離子電池產(chǎn)量快速發(fā)展到7921．7萬kWh，是2010年的3倍多。在全球經(jīng)濟總體處于低谷徘徊的情況下，如此高速增長尤為難得。鋰電池行業(yè)成本仍有下降空間降低成本是電動汽車對鋰離子電池行業(yè)發(fā)展提出的另一需求。電動汽車的造價成本一般比傳統(tǒng)燃油車高。而電動汽車中動力電池成本占比在40%左右，動力電池成本的降低對整車降本貢獻最大。而且鋰離子電池成本下降空間一直存在。自從大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用以來，鋰離子電池的制造成本呈現(xiàn)急速下降趨勢。根據(jù)BloombergNEF數(shù)據(jù)，2019年全球動力鋰離子電池包價格在156美元/kWh，預(yù)計到2024年降至93美元/kWh，到2030年進一步降至61美元/kWh。鋰離子電池的失效分為性能失效與安全性失效。性能失效指鋰電池容量衰減、循環(huán)壽命短、倍率性能差、一致性差、易自放電、高低溫性能衰減等。安全性失效包括熱失控、脹氣、漏液、析鋰、短路等。失效的內(nèi)因較為復(fù)雜，電芯四大材料皆存在失效導(dǎo)火索。動力鋰電池的失效直接影響電池的使用壽命與安全性。有效解決電池?zé)崾栴}主要方法為：1）使用阻燃添加劑防止有機電解液燃燒；2）開發(fā)不易燃的固態(tài)電解質(zhì)。近年來，鋰電池不僅廣泛應(yīng)用于新能源汽車、消費類電子產(chǎn)品、儲能領(lǐng)域，而且受工業(yè)智能化、信息化、民用便利化以及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市快速發(fā)展帶動，應(yīng)用場景日趨豐富、產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)提升。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年中國鋰離子電池產(chǎn)量達到324GWh，同比增長126．57%。同時，我國鋰電池行業(yè)創(chuàng)新持續(xù)加速，高端產(chǎn)品供給能力不斷提高，三元電池、磷酸鐵鋰電池等產(chǎn)品能量密度陸續(xù)取得突破，預(yù)計2022年中國鋰離子電池產(chǎn)量將達到489GWh。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，我國鋰電池主要分為動力型鋰電池、消費型鋰電池和儲能型鋰電池三大類，廣泛應(yīng)用于電動汽車、手機、筆記本電腦、電動自行車、電動工具、數(shù)碼相機和儲能等眾多下游領(lǐng)域。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2021年受新能源汽車發(fā)展帶動，鋰電池市場中動力型鋰電池產(chǎn)量最大，為220GWh，占比達到68%。2021年，雖然全球經(jīng)濟依然受到了新冠疫情的負面影響，但一方面，國內(nèi)新能源終端市場增長超預(yù)期，新能源汽車市場產(chǎn)量超過350萬輛，同比增幅達到159．5%，帶動國內(nèi)動力電池出貨量增長；另一方面，歐洲新能源汽車市場繼續(xù)高增長，帶動國內(nèi)部分頭部電池企業(yè)出口規(guī)模提升。因此，我國動力型鋰電池產(chǎn)量呈高增長態(tài)勢。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2021年我國動力型鋰電池產(chǎn)量達到220GWh，同比增長175．0%，預(yù)計2022年我國動力型鋰電池產(chǎn)量將達到306GWh。在可穿戴設(shè)備、電子煙、無人機、服務(wù)機器人、電動工具等新興市場快速增長背景下，消費型鋰電池需求呈較快增長態(tài)勢。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2021年中國消費型鋰電池產(chǎn)量達到72GWh。預(yù)計隨著5G技術(shù)的進一步普及、應(yīng)用場景的持續(xù)拓展，未來鋰電池在消費相關(guān)領(lǐng)域?qū)⑨尫鸥蟮氖袌隹臻g，帶來更多發(fā)展機遇，預(yù)計2022年我國消費型鋰電池產(chǎn)量將達到122GWh。在風(fēng)電、光伏裝機量持續(xù)增長與5G基站建設(shè)加快的背景下，儲能鋰電池需求快速增長。2021年，在電力與通信儲能市場推動的同時，加上全球化石能源價格上漲、儲能參與電力市場收益性提升和國內(nèi)新型儲能示范項目快速上馬等因素驅(qū)動，中國儲能型鋰電池需求繼續(xù)保持高增長，根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)儲能電池出貨量達到32GWh，預(yù)計2022年我國消費型鋰電池產(chǎn)量將達到61GWh。中國鋰離子電池進出口現(xiàn)狀從鋰離子電池進出口貿(mào)易來看，我國是全球重要出口國，出口大于進口。據(jù)統(tǒng)計，2021年我國鋰離子電池出口數(shù)量為34．3億只，出口金額達到284．3億美元。據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2022年1-2月，我國鋰電出口貿(mào)易穩(wěn)步增長，全國出口總額達到357億元。自2015年以來，我國鋰電池出口均價持續(xù)提升。從2015年的4．3美元/個提升至2021年的8．3美元/個。從出口地區(qū)分布來看，目前，我國鋰電池出口金額最高的地區(qū)是美國，2021年，出口至美國的鋰離子電池金額為49．75億美元，占總出口額的17．50%。德國、韓國、越南以及中國香港緊隨其后，出口額占比分別為12．28%、10．56%、8．92%和8．01%。鋰離子電池行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）國家政策大力支持鋰離子電池行業(yè)發(fā)展我國鋰離子電池行業(yè)已逐步實現(xiàn)從無到有、由弱到強的轉(zhuǎn)變。近年來，國家陸續(xù)出臺多項對鋰離子電池行業(yè)的鼓勵支持政策，對行業(yè)規(guī)模的進一步擴大起到了極為重要的推動作用?！峨娮有畔a(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中提出，要提高新型鋰離子電池、薄膜太陽能電池等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)能力，初步形成完整配套、相互支撐的電子元器件產(chǎn)業(yè)體系，并于2014年將鋰離子電池材料作為電子核心基礎(chǔ)工業(yè)中關(guān)鍵電子材料列入《國家重點新產(chǎn)品計劃支持領(lǐng)域（2014年）》。為貫徹落實國家十三五規(guī)劃綱要和《中國制造2025》，工信部在2016年8月發(fā)布《輕工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，指出要推動電池工業(yè)向綠色、安全、高性能、長壽命方向發(fā)展。加快鋰離子電池高性能電極材料、電池隔膜、電解液、新型添加劑及先進系統(tǒng)集成技術(shù)。同年11月，工信部又印發(fā)了《鋰離子電池綜合標(biāo)準化技術(shù)體系》，制定工作目標(biāo)到2020年，鋰離子電池標(biāo)準的技術(shù)水平達到國際水平，初步形成科學(xué)合理、技術(shù)先進、協(xié)調(diào)配套的鋰離子電池綜合標(biāo)準化技術(shù)體系。為加強鋰離子電池行業(yè)管理，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推動鋰離子電池產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，2019年1月工信部發(fā)布《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件（2018年本）》，指出鼓勵企業(yè)加強頂層設(shè)計，促進自動化裝備升級；鼓勵企業(yè)積極開展智能制造，降低運營成本，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品不良品率，提高能源利用率，推動自動化水平提高。國家相關(guān)部門對鋰離子電池行業(yè)多項鼓勵政策的發(fā)布，明確顯示出國家對鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的肯定與支持，對行業(yè)快速發(fā)展、加速產(chǎn)業(yè)升級具有積極意義。（二）鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善在我國相關(guān)政策的大力扶持和下游消費需求有效支撐的作用下，我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十余年的發(fā)展和完善，不僅在電芯制造這一核心領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展，而且已逐步建立起包含鋰礦采選、材料供應(yīng)、電芯及PACK、電池回收等各個環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，并且受益于我國鋰離子電池行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，我國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值也在迅速提升。根據(jù)高工產(chǎn)研（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2018年我國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值已突破3，100億元，同比增長13%。我國鋰電生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)水平也在不斷提升，據(jù)高工產(chǎn)研（GGII）統(tǒng)計，中國鋰電設(shè)備的國產(chǎn)化率已經(jīng)超過85%，盡管在部分高端設(shè)備產(chǎn)品上與國際一流水平還存在一定差距，但是已完全可以實現(xiàn)鋰離子電池所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)所用設(shè)備的國產(chǎn)化供應(yīng)，中國企業(yè)已具備提供整條鋰離子電池生產(chǎn)線的能力，并且已有國內(nèi)企業(yè)將生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)至三星、索尼等企業(yè)的電池生產(chǎn)線。完整的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)以及配套產(chǎn)業(yè)水平的提升將大幅減少我國鋰電產(chǎn)業(yè)的設(shè)備進口量，降低成本，有利于產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展，鞏固我國在全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)中的中心地位。（三）鋰離子電池安全問題持續(xù)引發(fā)社會關(guān)注在鋰離子電池問世初期，安全性是制約其大規(guī)模商業(yè)化的重要瓶頸之一。隨著鋰離子電池行業(yè)的不斷發(fā)展和技術(shù)不斷升級進步，鋰離子電池的安全性能實現(xiàn)了大幅提升，但其安全隱患仍然不容忽視。從手機、筆記本電腦中的消費類鋰離子電池，到新能源汽車中的動力鋰離子電池，近年來關(guān)于鋰離子電池的安全事故仍時有發(fā)生。根據(jù)新聞報道不完全統(tǒng)計，2020年我國新能源汽車發(fā)生起火等安全事故超過100起，與2019年不相上下。2021年4月，北京集美大紅門25MWh直流光儲充一體化電站發(fā)生起火爆炸事故，導(dǎo)致兩名消防員犧牲。鋰離子電池安全事故時有發(fā)生，這使得鋰離子電池的安全問題持續(xù)引發(fā)社會關(guān)注。引發(fā)鋰離子電池安全事故的原因主要有過充、不恰當(dāng)使用等導(dǎo)致電池溫度過高，受到外部猛烈的碰撞、擠壓導(dǎo)致電解液外溢，電池內(nèi)部短路導(dǎo)致起火，電池脹氣、電解液外溢等。即便是在鋰離子電池技術(shù)發(fā)展日趨成熟的今天，安全性能仍然是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展中最重要的議題。鋰離子電池行業(yè)競爭格局分析從全球市場競爭格局來看，2021年全球動力電池裝機311GWh，同比增長115%。其中，排名TOP10企業(yè)合計裝機286GWh，占比92%。寧德時代、LG新能源和松下為行業(yè)前三，分別裝機量為99．6GWh、61．3GWh、36．3GWh，市場占比32．02%、19．70%、11．67%。從國內(nèi)市場來看，2021年排名前3家、前5家、前10家動力電池企業(yè)裝機合計分別為114．6GWh、128．9GWh和142．5GWh，占總裝機量的比例分別為74．2%、83．4%和92．3%，動力電池行業(yè)集中度高。其中，億緯鋰能2021年國內(nèi)裝機2．92GWh，同比增長147%，占總裝機比例1．9%，同比持平。鋰離子電池行業(yè)進入壁壘（一）鋰離子電池行業(yè)技術(shù)和工藝壁壘鋰離子電池的研發(fā)設(shè)計涉及材料學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等多學(xué)科知識的交叉，需要大量基礎(chǔ)性研究和完整研發(fā)體系的支撐，特別是在提升鋰離子電池的安全性能、能量密度、循環(huán)壽命等前沿領(lǐng)域，需要大量的技術(shù)積累和突破。鋰離子電池的生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)過程中的每一道工序均對保證鋰離子電池產(chǎn)品的性能具有重要意義，而對于每一道工序的控制、優(yōu)化、改進及創(chuàng)新需要企業(yè)多年的實踐探索和技術(shù)積累。加之近年來下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)︿囯x子電池性能指標(biāo)的要求不斷提高，相應(yīng)的技術(shù)和工藝壁壘也不斷提高。因此，新進入者短期內(nèi)無法突破關(guān)鍵技術(shù)，難以形成競爭力，行業(yè)內(nèi)掌握核心技術(shù)和先進工藝的企業(yè)樹立起較高的技術(shù)和工藝壁壘。（二）鋰離子電池行業(yè)人才壁壘鋰離子電池企業(yè)的研發(fā)和技術(shù)經(jīng)驗的積累需要大量專業(yè)技術(shù)人員的支持，因此，鋰離子電池行業(yè)是人才密集型行業(yè)，需要大量兼?zhèn)涓咚綄I(yè)技術(shù)和行業(yè)經(jīng)驗的復(fù)合型人才。對于行業(yè)新進入企業(yè)而言，核心技術(shù)人員的培訓(xùn)需要大量的資金和時間成本。因此，行業(yè)內(nèi)核心技術(shù)人才經(jīng)驗豐富、專業(yè)水平領(lǐng)先、核心技術(shù)團隊長期穩(wěn)定的企業(yè)已樹立起行業(yè)較高的人才壁壘。（三）鋰離子電池行業(yè)客戶資源壁壘鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)在客戶開發(fā)過程中往往需要經(jīng)過潛在客戶識別、技術(shù)交流、產(chǎn)品開發(fā)、樣品測試、客戶實地考察等一系列流程，歷時較長。因此，鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)在與客戶建立合作關(guān)系后，一般不會輕易被更換。此外，鋰離子電池的安全可靠性水平是客戶選取合格供應(yīng)商的重要考慮因素，鋰離子電池產(chǎn)品下游應(yīng)用市場及客戶對鋰離子電池通常設(shè)立了嚴格的安全認證標(biāo)準，相關(guān)產(chǎn)品必須通過相應(yīng)的安全認證才能獲得市場認可及客戶資源。以上因素使得行業(yè)內(nèi)擁有優(yōu)質(zhì)客戶的企業(yè)樹立起較高的客戶資源壁壘。（四）鋰離子電池行業(yè)規(guī)模壁壘鋰離子電池行業(yè)規(guī)模壁壘較高。首先，鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)在形成穩(wěn)定技術(shù)路線、具有競爭力的產(chǎn)品體系以及優(yōu)質(zhì)的客戶資源后，才可以快速擴大產(chǎn)能規(guī)模，因此行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的企業(yè)將形成較大規(guī)模產(chǎn)能；其次，下游客戶對鋰離子電池的性能指標(biāo)提升和成本下降有持續(xù)、迫切的需求，只有具備一定規(guī)模的鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)能夠持續(xù)保持研發(fā)投入從而滿足客戶需求；再次，只有具備一定規(guī)模的企業(yè)才能形成規(guī)模效應(yīng)，并對上下游形成一定的議價能力，有效降低單位生產(chǎn)成本。而行業(yè)新進入企業(yè)從建立新產(chǎn)能到穩(wěn)定釋放通常需要較長時間，規(guī)模較小的企業(yè)抵抗風(fēng)險能力較差，面臨的各方面挑戰(zhàn)較多。（五）鋰離子電池行業(yè)資金壁壘鋰離子電池行業(yè)資本開支較高，通過廠房建設(shè)、生產(chǎn)設(shè)備購置等進行產(chǎn)能擴張需要大量的資金支持。此外，鋰離子電池行業(yè)需要保持持續(xù)較大的研發(fā)經(jīng)費投入，日常經(jīng)營也需要大量流動資金支持。因此，行業(yè)新進入企業(yè)面臨一定的資金壁壘。（六）鋰離子電池行業(yè)品牌壁壘低質(zhì)或劣質(zhì)的鋰離子電池產(chǎn)品不僅性能指標(biāo)不達標(biāo)，而且使用過程中會產(chǎn)生較大的安全隱患，因此企業(yè)良好的產(chǎn)品質(zhì)量表現(xiàn)、較低的退、換貨率、較高的安全評價是影響消費者選擇的重要因素，以上共同構(gòu)成了消費者的品牌認知。而品牌認知的建設(shè)需要較長時間的積累和持續(xù)的維護，從而構(gòu)成行業(yè)的品牌壁壘。下游需求旺盛推動離子電池行業(yè)市場發(fā)展目前鋰離子電池電解液行業(yè)的下游應(yīng)用仍在不斷豐富中。在動力電池應(yīng)用領(lǐng)域，全球汽車電動化趨勢愈發(fā)明朗，新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅速，滲透率不斷提升，帶動動力電池裝機量迅速提升。鋰電池行業(yè)綜述電池（Battery）指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。電池根據(jù)放電時內(nèi)部反應(yīng)分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池。電池可根據(jù)是否可以充電分為一次電池和二次電池。一次電池也稱原電池，是指電極反應(yīng)不可逆，可連續(xù)或間歇放電，放電后不能充電復(fù)原的電池。主要包括鋅錳電池、堿錳電池和鋰一次電池等。二次電池又稱為充電電池或蓄電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池，主要包括鉛酸電池、鎳鉻電池、鎳氫電池和鋰離子電池，目前行業(yè)主流電池為鋰離子電池。鋰離子電池按照鋰電池不同的組成成分、形狀及其應(yīng)用，