磷酸鐵鋰電池行業(yè)投資價(jià)值分析及發(fā)展前景預(yù)測

磷酸鐵鋰電池行業(yè)投資價(jià)值分析及發(fā)展前景預(yù)測

電池及鋰離子電池概述（一）電池概述電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置，根據(jù)原理不同可劃分為化學(xué)電池、物理電池以及生物電池，其中應(yīng)用最為廣泛的是化學(xué)電池。化學(xué)電池指盛有電解質(zhì)溶液和電極以產(chǎn)生電流的杯、槽、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。實(shí)用的化學(xué)電池可以分成兩個基本類型：原電池與蓄電池。原電池又叫一次電池，制成后即可產(chǎn)生電流，但在放電完畢即被廢棄。蓄電池又稱為二次電池，使用前須先進(jìn)行充電，充電后可放電使用，放電完畢后還可以反復(fù)充電循環(huán)使用。目前二次電池按所用電芯的正負(fù)極材料主要分為四種：鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池。因鉛酸電池，鎳鎘電池內(nèi)含有大量鉛、鎘、汞等有害元素，廢棄后會產(chǎn)生大量有毒物質(zhì)對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，在全球范圍內(nèi)其生產(chǎn)、銷售和使用已逐步受到限制。鎳氫電池由于在能量密度、循環(huán)壽命、記憶效應(yīng)等方面遜色于鋰離子電池，近年來在手機(jī)、筆記本電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域的使用已逐漸被鋰離子電池替代。（二）鋰離子電池概述鋰離子電池是一類依靠鋰離子在正極與負(fù)極之間移動來達(dá)到充放電目的的一種二次電池。鋰離子電池主要由正極（含鋰化合物），負(fù)極（碳素材料），電解液，隔膜四個部分組成。電池充電時，正極上鋰原子電離成鋰離子和電子（脫嵌），鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動到負(fù)極，得到電子，被還原成鋰原子嵌入到碳層的微孔中（插入）；電池放電時，嵌在負(fù)極碳層中的鋰原子，失去電子（脫插）成為鋰離子，通過電解液，又運(yùn)動回正極（嵌入）；鋰離子電池的充放電過程，也就是鋰離子在正負(fù)極間不斷嵌入和脫嵌的過程，同時伴隨著等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌。鋰離子數(shù)量越多，充放電容量就越高。根據(jù)功能與應(yīng)用領(lǐng)域的不同，鋰離子電池主要分成消費(fèi)類鋰離子電池、動力類鋰離子電池和儲能類鋰離子電池三大類；根據(jù)封裝方式和形狀的不同，鋰離子電池可以分為軟包電池、方形電池和圓柱電池；根據(jù)使用的正負(fù)極材料體系不同，鋰離子電池可以劃分為磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池和鈦酸鋰電池等。近年來，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)受到世界各國政府的高度重視和大力支持。隨著21世紀(jì)微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，小型化電子設(shè)備的日益增多，消費(fèi)者對電源有了更高的要求，再加上新能源汽車行業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，從而使鋰離子電池進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。目前，鋰離子電池已大量應(yīng)用在消費(fèi)類電子產(chǎn)品（例如手機(jī)、筆記本電腦等3C產(chǎn)品）、新能源汽車和儲能領(lǐng)域等。與傳統(tǒng)的二次電池相比較，鋰離子電池具有能量密度高、工作電壓高、重量輕、體積小、自放電小、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長、充電快速等優(yōu)勢，同時由于不含鉛、鎘等重金屬，無污染、不含毒性材料，因此被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域，以及新能源汽車和儲能等領(lǐng)域，被稱為綠色新能源產(chǎn)品。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(jī)311GWh，同比增長115%。其中，排名TOP10企業(yè)合計(jì)裝機(jī)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(jī)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(jī)合計(jì)分別為114．6GWh、128．9GWh和142．5GWh，占總裝機(jī)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(jī)2．92GWh，同比增長147%，占總裝機(jī)比例1．9%，同比持平。鋰離子電池行業(yè)面臨的機(jī)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(shí)現(xiàn)從無到有、由弱到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變。近年來，國家陸續(xù)出臺多項(xiàng)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(jìn)一步擴(kuò)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(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃支持領(lǐng)域（2014年）》。為貫徹落實(shí)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(jìn)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(zhǔn)化技術(shù)體系》，制定工作目標(biāo)到2020年，鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平達(dá)到國際水平，初步形成科學(xué)合理、技術(shù)先進(jìn)、協(xié)調(diào)配套的鋰離子電池綜合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系。為加強(qiáng)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(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，促進(jìn)自動化裝備升級；鼓勵企業(yè)積極開展智能制造，降低運(yùn)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(xiàng)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(fèi)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(kuò)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(jì)，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(shí)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(jìn)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(jìn)步，鋰離子電池的安全性能實(shí)現(xiàn)了大幅提升，但其安全隱患仍然不容忽視。從手機(jī)、筆記本電腦中的消費(fèi)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(bào)道不完全統(tǒng)計(jì)，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)全球市場現(xiàn)狀受益于全球節(jié)能減排趨勢及歐盟達(dá)成碳排放協(xié)議，全球鋰電市場在2018年后進(jìn)入需求高速發(fā)展時期。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球鋰電池需求量達(dá)到279GWh，其中動力電池需求量為127GWh，儲能、3C等其他鋰電池需求量為152GWh。預(yù)計(jì)到2025年，全球鋰電池需求量將達(dá)到1223GWh。從供給情況來看，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球鋰離子電池出貨量為298GWh，同比增長23%；其中消費(fèi)電子電池出貨量92GWh，同比增長7%，占比下滑至31%；動力電池出貨量143GWh，同比增長31%；儲能電池出貨量為27GWh，同比增長53%。中國鋰離子電池行業(yè)市場現(xiàn)狀鋰離子電池是一種二次電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。鋰離子電池按照應(yīng)用領(lǐng)域分類可分為儲能、動力和消費(fèi)電池。儲能電池涵蓋通訊儲能、電力儲能、分布式能源系統(tǒng)等；動力電池主要應(yīng)用于動力領(lǐng)域，服務(wù)的市場包括新能源汽車、電動叉車等；消費(fèi)電池涵蓋消費(fèi)與工業(yè)領(lǐng)域，包括智能表計(jì)、智能安防、智能交通、物聯(lián)網(wǎng)等。近年來3C產(chǎn)品對鋰離子電池需求量的穩(wěn)定增加，以及隨著新能源汽車的不斷發(fā)展和儲能電池的需求擴(kuò)大，我國鋰離子電池產(chǎn)量規(guī)模也不斷擴(kuò)大。從容量規(guī)模來看，據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2022年我國鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)750GWh，同比增長超過130%，其中儲能型鋰電產(chǎn)量突破100GWh；從數(shù)量規(guī)模來看，據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2022年我國鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)239．28億只。經(jīng)過幾十多年的發(fā)展，中國鋰離子電池生產(chǎn)廠從最初的幾家到現(xiàn)在的上百家，完成了數(shù)量的突破，中國成為全球最大的鋰離子電池生產(chǎn)國和消費(fèi)國。在政策、補(bǔ)貼的雙重推動下，中國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)誕生出眾多具有全球競爭力的企業(yè)。根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會按照營業(yè)收入（僅統(tǒng)計(jì)鋰離子電芯及動力用、消費(fèi)類產(chǎn)品用和儲能用鋰離子電池模組或系統(tǒng)）排序，前10家企業(yè)2021年?duì)I業(yè)收入為2787．80億元。其中，寧德時代新能源科技以1051．15億元營業(yè)收入位居第一，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他企業(yè)。鋰離子電池因其較小體積條件及優(yōu)越的性能條件，是現(xiàn)代電子產(chǎn)品優(yōu)先選擇的儲能電池種類，也是新能源汽車主要使用的動力電池。未來中國市場對電子產(chǎn)品的需求會保持相對穩(wěn)定，再有新能源汽車市場需求的穩(wěn)步增長，鋰離子電池下游應(yīng)用行業(yè)將帶動行業(yè)發(fā)展。技術(shù)進(jìn)步推動離子電池行業(yè)發(fā)展電動自行車以及低速電動車將越來越多地使用鋰離子電池替代傳統(tǒng)的鉛酸電池；在消費(fèi)電池應(yīng)用領(lǐng)域，5G技術(shù)的成熟及大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用將催生智能移動設(shè)備的更新?lián)Q代需求。此外，可穿戴設(shè)備、無人機(jī)、無線藍(lán)牙音箱等新興電子產(chǎn)品的興起亦將為消費(fèi)電池帶來新的市場；在儲能電池應(yīng)用領(lǐng)域，電網(wǎng)儲能、基站備用電源、家庭光儲系統(tǒng)、電動汽車光儲式充電站等都有著較大的成長空間。鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈上游，需要完成初始礦石原料的采礦、冶煉、化工制作等流程，將原始礦產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合制作動力電池的二級電池材料，包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、電池隔膜、和其他原材料產(chǎn)業(yè)；中游鋰離子電池生產(chǎn)與組裝要經(jīng)過兩個環(huán)節(jié)：1）將一定數(shù)量的電芯進(jìn)行串并聯(lián)組裝成電池模組；2）電池模組加上熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)（BMS）以及一些結(jié)構(gòu)件組成完整的電池包，又稱作電池PACK；下游鋰離子電池主要應(yīng)用領(lǐng)域是新能源汽車動力電池、消費(fèi)電子、儲能設(shè)備。從新能源汽車的成本構(gòu)成看，動力電池屬三大成本要素之一，而動力電池主要由正極、負(fù)極、隔膜以及電解液等組成，其中正極材料成本占比最多達(dá)45%。中國鋰離子電池進(jìn)出口現(xiàn)狀從鋰離子電池進(jìn)出口貿(mào)易來看，我國是全球重要出口國，出口大于進(jìn)口。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國鋰離子電池出口數(shù)量為34．3億只，出口金額達(dá)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(dá)到357億元。自2015年以來，我國鋰電池出口均價(jià)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)中國市場從鋰離子電池行業(yè)運(yùn)行情況來看，2021年，我國鋰離子電池行業(yè)以深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，加快提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平，全行業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)快速增長，先進(jìn)產(chǎn)品供給能力不斷提高。據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2021年我國鋰離子電池出貨量達(dá)到324GWh，同比增長106%。2022年1-2月，我國鋰離子電池行業(yè)保持高速增長態(tài)勢，出貨量超過82GWh。從鋰離子電池產(chǎn)量來看，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年我國鋰離子電池產(chǎn)量為232．6億只，同比增長22．4%，2022年1-3月鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)到58．5億只，同比增長14．5%。從下游出貨量結(jié)構(gòu)來看，動力電池占比最高。據(jù)