鋰離子電池LED照明市場發(fā)展情況分析

鋰離子電池LED照明市場發(fā)展情況分析

鋰離子電池LED照明市場發(fā)展情況LED即發(fā)光二極管（LightEmittingDiode），在照明領域應用十分廣泛。與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈相比，LED燈具有體積小、耗能少、壽命長等顯著優(yōu)勢，其照明效率更高、照明質量更好、照明安全性更佳。近年來，隨著環(huán)保理念的普及以及LED技術的進步，白熾燈、熒光燈逐漸進入淘汰階段，LED照明產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步擴大，逐步取代傳統(tǒng)照明，在照明行業(yè)占據(jù)主流地位。在國家政策大力引導及LED照明產(chǎn)品迅速迭代下，LED對傳統(tǒng)燈源的替代效應持續(xù)釋放，LED滲透率不斷提升。根據(jù)國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，我國2012年LED照明產(chǎn)品滲透率僅為3．30%，至2021年我國LED照明產(chǎn)品滲透率預計達到79．50%。根據(jù)高工產(chǎn)研數(shù)據(jù)顯示，我國LED照明市場產(chǎn)值規(guī)模由2015年的2，596億元增長到2020年的5，269億元，年均增速均保持在10%以上。LED照明產(chǎn)品按照使用功能特點可以分為固定照明產(chǎn)品和移動照明產(chǎn)品。移動照明又叫做離網(wǎng)照明，是為無電網(wǎng)、沒有可靠電網(wǎng)的地區(qū)或因緊急情況電網(wǎng)斷電時所提供的電力照明解決方案，同時可為野營照明、戶外應急、夜間活動等提供更強大的照明應用。傳統(tǒng)的LED移動照明產(chǎn)品以便攜、應急為主要使用方向，主要應用于家庭及商場應急備用、電力短缺、應急救災、野外工作、特殊環(huán)境照明等地區(qū)。隨著生活水平的提高，人們的戶外活動開始增多，LED移動照明產(chǎn)品開始走進人們的戶外休閑、探險等場所。此外，LED移動照明產(chǎn)品還被廣泛應用于隨身備用、騎行、打獵搜索、野營、車載、釣魚等領域。由于移動照明產(chǎn)品應用于缺電斷電和戶外環(huán)境的特殊性，對照明電池的續(xù)航性、安全性、環(huán)保性、穩(wěn)定性、循環(huán)壽命等提出了更高要求，高性能、經(jīng)濟實用、環(huán)保可循環(huán)利用，將成為未來移動照明電池發(fā)展的方向。此前，移動照明產(chǎn)品的電池主要采用鉛酸電池，但鉛酸電池質量體積大、能量密度低，且對環(huán)境污染較大，目前已逐步被鋰離子電池替代。與鉛酸電池相比，鋰離子電池能量密度更高、質量和體積更小、壽命更長、頻繁充電放電依然能夠保持性能穩(wěn)定，且更加環(huán)保。隨著鋰離子電池價格的逐步降低，未來鋰離子電池在移動照明產(chǎn)品中的滲透率將進一步提高并加速對其他二次電池的替代，鋰離子電池在LED照明市場的應用前景廣闊。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。失效的內因較為復雜，電芯四大材料皆存在失效導火索。動力鋰電池的失效直接影響電池的使用壽命與安全性。有效解決電池熱失效問題主要方法為：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。近年來，鋰電池不僅廣泛應用于新能源汽車、消費類電子產(chǎn)品、儲能領域，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，應用場景日趨豐富、產(chǎn)品質量持續(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，預計2022年中國鋰離子電池產(chǎn)量將達到489GWh。從應用領域來看，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，國內新能源終端市場增長超預期，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%，預計2022年我國動力型鋰電池產(chǎn)量將達到306GWh。在可穿戴設備、電子煙、無人機、服務機器人、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。預計隨著5G技術的進一步普及、應用場景的持續(xù)拓展，未來鋰電池在消費相關領域將釋放更大的市場空間，帶來更多發(fā)展機遇，預計2022年我國消費型鋰電池產(chǎn)量將達到122GWh。在風電、光伏裝機量持續(xù)增長與5G基站建設加快的背景下，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新型儲能示范項目快速上馬等因素驅動，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年國內儲能電池出貨量達到32GWh，預計2022年我國消費型鋰電池產(chǎn)量將達到61GWh。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成碳排放協(xié)議，全球鋰電市場在2018年后進入需求高速發(fā)展時期。據(jù)統(tǒng)計，2020年全球鋰電池需求量達到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。預計到2025年，全球鋰電池需求量將達到1223GWh。從供給情況來看，據(jù)統(tǒng)計，2020年全球鋰離子電池出貨量為298GWh，同比增長23%；其中消費電子電池出貨量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%。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）以及一些結構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用領域是新能源汽車動力電池、消費電子、儲能設備。從新能源汽車的成本構成看，動力電池屬三大成本要素之一，而動力電池主要由正極、負極、隔膜以及電解液等組成，其中正極材料成本占比最多達45%。鋰電池行業(yè)綜述電池（Battery）指盛有電解質溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復合容器的部分空間，能將化學能轉化成電能的裝置。電池根據(jù)放電時內部反應分為化學電池、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，是指電極反應不可逆，可連續(xù)或間歇放電，放電后不能充電復原的電池。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、形狀及其應用，可以從幾個原則進行分類：電解質形態(tài)、正極材料、應用領域、外包裝材料、形狀。從外包裝材料來分，目前鋰離子電池主要方形、圓柱、軟包三大類，其中方形和圓柱的外殼主要采用鋁合金、不銹鋼等硬殼。而軟包的外殼則采用鋁塑膜來制造：鋁塑膜（ALF）是由鋁箔、多種塑料和粘合劑（包括粘接性樹脂）組成的復合材料：在軟包電池中，單片電池組裝后用鋁塑膜密封，鋁塑膜起保護內容物的作用；從應用領域來看，目前鋰離子電池主要包括三種：消費電池、儲能電池和動力電池。從鋰離子電池生產(chǎn)工藝來看，鋰電池生產(chǎn)分前端、終端和后端生產(chǎn)工藝，主要包括攪拌、涂布、分切、卷繞、注液、化成、分容等環(huán)節(jié)，其涉及攪拌機、模切機、卷繞機等一系列鋰電設備。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)過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。鋰離子電池按照應用領域分類可分為儲能、動力和消費電池。儲能電池涵蓋通訊儲能、電力儲能、分布式能源系統(tǒng)等；動力電池主要應用于動力領域，服務的市場包括新能源汽車、電動叉車等；消費電池涵蓋消費與工業(yè)領域，包括智能表計、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大，我國鋰離子電池產(chǎn)量規(guī)模也不斷擴大。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)計局數(shù)據(jù)，2022年我國鋰離子電池產(chǎn)量達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)國和消費國。在政策、補貼的雙重推動下，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)中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會按照營業(yè)收入（僅統(tǒng)計鋰離子電芯及動力用、消費類產(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年營業(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，且遠遠超過其他企業(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，鋰離子電池下游應用行業(yè)將帶動行業(yè)發(fā)展。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)未來發(fā)展趨勢在動力電池領域，系統(tǒng)的能量密度與電動汽車的續(xù)航里程直接掛鉤，高能量密度幾乎成為市場衡量電池性能的絕對標準。目前，多國政府和企業(yè)對動力電池能量密度提出發(fā)展規(guī)劃。從國家規(guī)劃來看，韓國的規(guī)劃相對激進，提出電芯能量密度在2030年達到600Wh/kg。美國先進電池聯(lián)合會提出在2020年電芯能量密度提升至350Wh/kg。日本新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構提出在2020/2030年電芯能量密度分別達到250/500Wh/kg。中國的目標最為穩(wěn)健，計劃在2020/2025/2030年分別達到300/400/500Wh/kg。新技術、新體系將推動行業(yè)競爭格局良性改變。目前成熟的鋰電池體系的能量密度天花板已現(xiàn)。對于電芯而言，能量密度提升的本質在于提高正負極材料的比容量以及正負極材料的電勢差。短期可以通過調節(jié)材料元素成分或改善制備工藝提高現(xiàn)有體系的能量密度，如無鈷高鎳技術、干電極技術；長期看，現(xiàn)有鋰電成熟體系的能量密度天花板已現(xiàn)，未來十年里，固態(tài)電池、鋰空/鋰硫電池等新體系的開發(fā)或將成為重點。技術進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；在消費電池應用領域，5G技術的成熟及大規(guī)模商業(yè)化應用將催生智能移動設備的更新?lián)Q代需求。此外，可穿戴設備、無人機、無線藍牙音箱等新興電子產(chǎn)品的興起亦將為消費電池帶來新的市場；在儲能電池應用領域，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。中國鋰電材料現(xiàn)狀鋰離子電池直接使用的一階材料包括正極材料、負極材料、隔膜和電解液。據(jù)工信部數(shù)據(jù)，鋰電直接使用的一階