2024年锂电行业策略报告:锂电池行业分析报告

出版日期:2024-01-11
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1.复盘:电新板块持续走弱,估值触底风险充分释放


产能释放需求疲弱,电池指数弱势下跌。2023年以来新能源汽车市场需求增速放缓,叠加各企业产能加速释放,导致行业供给过剩,上游材料价格大幅降低,下游降低开工率消化库存,锂电产业链整体承压,行业指数持续下降。截止到2023年12月,申万锂电池指数下跌30.87%,跑输沪深300指数。

估值降至历史低位,安全边际高。从2021年底电池板块估值持续下滑,经过近2年的调整,截止到2023年12月,锂电池指数的整体市盈率只有19倍,市净率3倍左右,估值水平回落至历史极低水平,市场已经充分反映悲观预期,风险充分释放,已经具有较高的安全边际。

2.新能源汽车销量持续增长,未来市场前景广阔


2.1新能源车销量再创新高,市场渗透率稳健增长

新能源汽车销量继续保持增长。23年一季度受多方因素的影响,新能源汽车销量萎靡,随着政策支持、消费刺激、新车型上市等积极因素的推动,新能源汽车销量逐月回暖,环比大幅度改善。根据中汽协统计数据,23年1-11月我国新能源汽车产销量分别达到842.6万辆和830.4万辆,同比增长34.5%和36.7%,年末车市进入冲刺阶段,12月新能源汽车将维持高增,全年总销量有望达到940万辆,继续创历史新高,体现了新能源汽车的强劲竞争力和吸引力。在渗透率方面,新能源汽车占比稳步提升,11月新能源汽车渗透率34.5%,环比上升1pct。
我国新能源汽车总销量 (万辆)
2.2新能源汽车百花齐放,造车新势力快速崛起

多种车型异彩纷呈,产品矩阵全覆盖。经过多年的发展和积淀,我国新能源汽车市场竞争力明显增强;在车型方面,多家车企已完成从轿车到中大型SUV的全面布局,燃料形式包括纯电、插混、增程等类型,续航里程满足短途家用和长途出行;价格覆盖范围从10万延伸到百万级别豪华车型;产品矩阵丰富多样,满足消费者多样化的需求。

精准定位消费者需求,智能车型加速亮相。我国新能源汽车定位精准且高度重视消费者需求,并将发展重点集中在网联化、智能化和高端化方向。网联化可以将汽车与互联网深度融合,实现车辆之间与基础设施之间、云端平台之间的通信,让用户可以实时实现车辆定位和导航,完成车辆远程监控和控制;在智能化方面,城市NOA等技术落地在即,即将上市的问界M9作为华为“鸿蒙智行”品牌的领势之作,拥有智能座舱、智能驾驶、AR HUD、盘古AI大模型、城市NOA等强大功能,在智能驾驶方面遥遥领先;小鹏、理想等其他车型也采用高端芯片,引入大模型,以提高智能化水平。与传统燃油车相比,新能源车能实现更加流畅的人机交互,舒适的乘坐体验,智能化的辅助驾驶,满足了消费者更加多样的需求,为我国新能源汽车打造高端品牌开辟了新的市场。

新势力品牌表现出色,销量持续大幅增长。理想凭借创造“创造移动的家,创造幸福的家”的造车理念,发布L系列三款车型,月销量快速攀升,连续两个月交付量超过四万辆,稳居中国新势力车企第一。华为重新定义智能汽车新标准,由赛力斯汽车与华为联合打造的问界系列隆重上市,其发布的城市高阶智能驾驶,可以支撑全国所有城市,遥遥领先;11月份,问界全系共交付18827辆,销量快速攀升,助力其进入新能源汽车TOP10。小鹏汽车凭借非凡的产品力及智能化体验,在激烈的市场竞争中热度及用户口碑持续走高,11月共交付新车20041台,同比增长245%,再创单月交付新高。新能源汽车造车新势力的崛起对全年销量形成有力支撑,驱动了新能源赛道的高速增长。

2.3新能源汽车出口大增,成为新的驱动力

新能源汽车出口量快速增长,国内品牌开始走出国门。凭借掌握的新能源汽车核心技术和完备的产业链,中国品牌在产能、技术、成本上具备领先优势,多因素叠加促使我国新能源汽车出口呈现高增长态势。2022年,我国新能源车出口突破67万辆,实现翻倍增长;2023年以来,我国新能源汽车出口延续增长态势;1-11月我国新能源汽车出口109.1万辆,同比增长83.5%,全年出口量有望达到120万辆。根据GGII预测,2024年我国新能源汽车出口量有望达到180万辆,同比增长超50%。从品牌来看,2023年H1出海销量前十的企业中外资和合资企业较多,这主要得益于国内完备的锂电材料生态与强大的装备供应链支持,促使越来越多的外资和合资车企将中国作为全球电动化战略的重要生产基地与出口中心。中国新能源汽车品牌加快走出国门,上海汽车依托名爵品牌,新能源汽车顺利打开欧洲市场,出口位居榜单第二;比亚迪上半年新能源乘用车出口7.43万辆,远超去年全年出口5.59万辆。

2.4欧美市场前景广阔,全球市场未来可期

欧洲市场短期承压但长期电动化趋势不变。虽然欧洲各国相继收紧补贴政策,但23年发布的碳排放考核标准和新电池法等政策,以“碳壁垒”形式促进新能源汽车产业链发展,奠定了未来长期电动化的发展基调。目前,欧洲汽车市场整体发展趋势稳定,23年11月欧洲新能源汽车销量达到27.1万辆,同比减少5.44%,环比增加20.41%;1-11月新能车总销量达271.1万辆,同比增长26.35%,渗透率为24.83%。政策激励提振,美国新能源汽车市场迎来快速发展期。2023年初,IRA法案正式生效,取消车企20万辆补贴限制,本土车企特斯拉、通用、福特、Rivian车型均获优惠补贴;同时延续税收抵免至2032年,刺激消费需求持续高涨。美国新能源汽车销量增势迅猛,2023年11月美国新能源汽车销量为12万辆,同比增长35.42%;1-11月累计销量为134万辆,同比增长51.8%,渗透率提升至9.2%;美国新能源汽车市场空间巨大,渗透率有望快速提升。

全球市场保持高增长态势,未来可期。我国新能源汽车市场将延续高速增长,根据中汽协预测24年我国新能源汽车销量突破千万大关至1150万辆,2025年有望实现1300万销量。海外市场也在积极贡献销量,欧洲新能源汽车销量在碳排放相关政策引导下保持稳健增长;美国IRA法案实施刺激新能源汽车需求爆发式增长。2023年Q1-Q3全球新能源汽车销量实现956.8万辆,预计全年将达到1400万辆,2025年将达到2000万辆,复合增长率约22.5%。
中国新能源汽车需求预测 (万辆)

3.中游供需关系缓解,海外布局成新的增长点


3.1电池端:产业链全球竞争力增强,海外出口占比增加

国内以及全球动力电池装机量持续保持高增长。据中国汽车动力电池产业创新联盟统计,2022年我国动力电池装机量为294.6GWh,同比增长90.7%。2023年前三季度我国动力电池装机量255.7GWh,同比增长32%,体现了我国新能源汽车市场的高速发展态势。从全球动力电池装机量来看,2023年前三季度高达493.5Gwh,同比增长51%,已接近2022全年装机总量,有望继续创新高。

宁德时代强者恒强,我国动力电池产业链全球市场份额继续提升。相比海外电池企业,我国电池供应产业链较为完整且企业兼具成本、技术、规模优势。宁德时代强者恒强,连续多年市场份额保持全球第一,优势地位突出。比亚迪在新能源汽车市场持续深耕,核心技术和车型不断更新迭代,2023年前三季度全球市场份额提升至16.7%,跃升全球第二。2023年前三季度全球动力电池装机量排名前十的企业中,中国企业依然占据6席,相较2022年市场占有率进一步提升达到62.9%。

宁德时代与比亚迪行业地位稳固,二线企业快速崛起。2022年宁德时代在国内市场中占据48.2%的份额,2023年前三季度虽小幅下滑至42.8%但行业地位依旧稳固,这主要是由于比亚迪汽车销量爆发式增长,其电池采用自供模式,市场份额较2022年增长5.5pcts至28.9%所致。随着新能源汽车市场规模快速扩张,在巨头车企的扶持下,部分有实力的二线动力电池企业将脱颖而出,加速崛起;其中,渗透率提升较快的是中创新航和亿纬锂能,与2022年相比23年前三季度分别提升了2.4pcts和1.9pcts。

电芯产品价格下跌,宁德时代议价能力强。2023年伊始,产业链下游需求走弱导致供需错配,电芯产品价格一路走低,截至2023年12月,523方形三元电芯均价报0.53元/Wh,方形磷酸铁锂电芯均价报0.46元/Wh,较去年同期跌幅近50%。产品价格降低叠加行业竞争加剧推动产能结构优化,作为头部企业的宁德时代受益于较高的市场份额、多元的客户结构以及优质的产能优势,议价能力强,同时其严格的供应链体系管理提供了降本空间和利润弹性,公司产品毛利率一直稳定在20%以上。

国内动力电池企业纷纷布局海外市场。随着全球汽车产业的发展,电动汽车市场的前景越来越广阔,仅仅依靠国内市场已经无法满足国内动力电池企业的需求,同时在全球市场竞争中也需要不断提升自身的技术和品牌实力,因此布局海外市场也已成为我国动力电池厂商寻求发展的必由之路。宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、瑞浦兰钧、南都电源、海辰储能、鹏辉能源、远景动力等相继宣布获得海外车企电池大单,加紧开启海外建厂模式。截止到2023年12月,我国10余家厂商在海外建厂的有33个项目,产能规划超过700GWh。其中,宁德时代位于德国图林根州的首座海外工厂已在2022年12月实现锂电池电芯量产,海外规划总产能达150GWh。

行业领军企业海外营收占比快速提升。2020年以来宁德时代海外业务营收占比快速攀升,截止到2023年H1境外收入为656.84亿元,占本期营业收入34.71%。国轩高科依托现有技术优势与丰富的产品系列储备,持续构筑海外业务核心竞争力,其“国际化”战略初显成效,2023年上半年海外业务营收30.62亿,同比增长296.74%,占总营收比重提升至20.09%。
宁德时代海外业务营收占比
3.2材料端:原材料价格下跌,资本开支减少、产能扩建放缓

3.2.1价格大幅下跌,利润向下游转移

下游需求疲软,动力电池以去库存为主。2023年初终端需求降温,动力电池产能过剩,我国锂电池企业库存高企;据GGII不完全统计,至2022年12月底锂电池成品合计超110GWh。随着电芯产品价格下行,电池企业纷纷大幅降低开工率,采取消化库存商品策略避免资产减值损失。2023年上半年,宁德时代开工率已由最高点的95%降低至60.5%,库存商品同比降低21.28%。

供给过剩,降价成为中游材料板块的主旋律。2023年以来,行业供需关系反转,锂电材料价格出现不同幅度的下跌。截至2023年12月,碳酸锂价格下跌幅度达到75.86%。受碳酸锂价格走弱影响,叠加下游需求疲软,中游材料磷酸铁锂、电解液和三元材料价格跌幅分别达到69%、67%和58%。相较而言,隔膜扩产周期较长,价格跌幅较小。

开工率降低以消化库存。2023年,锂电材料行业整体出货量有所提升,但由于上游加速释放产能并叠加下游需求增速放缓,材料端面临着巨大的去库存压力,因此中游材料企业纷纷降低开工率以消化库存。以负极材料为例,根据GGll的统计数据,目前有超过90家企业进行负极的生产,行业的产能利用率低于50%,其中排名前6的企业的产能利用率超过70%,而排名在第7位及以后的企业的平均总产能利用率不足30%;总体来看,从今年上半年开始行业库存不断下降,消纳形势稳步向好。

材料企业降价竞争加剧,利润向下游转移。2023年,上游产业链面临价格大幅回落和深度去库存的低迷时刻,导致存货出现跌价损失,企业出现增收不增利的现象,利润大幅下滑。虽然碳酸锂等原材料价格的下降也给电池企业带来了存货损失,但影响程度相对上游材料企业较小。由于材料端存在产能过剩,与电池厂商相比,材料企业并不具备规模议价的实力。因此,电池端能够更加成功地截留住利润。根据选取的39家锂电产业链上市公司利润统计,23年Q3产业链总利润约291亿元,其中电池板块净利润228亿元,占比约78.31%,同比增加了14.5pcts。

3.2.2削减资本开支,扩产节奏放缓

行业资本开支环比开始下滑。锂电材料价格下跌反映出行业景气度走弱风险,材料厂商对产业链下游需求预期相对悲观,叠加开工率处在较低水平,企业资本开支意愿相对较弱,中游主材环节资本开支普遍开始缩减。2023年Q1正极材料资本开支大幅回落,低水平资本开支持续至今;负极材料资本开支仍维持在较高水平,但2023年Q2、Q3仍有所回落;2023年Q1以来,电解液资本开支呈波动下降趋势,2023年Q3相比于2022年末降幅达40.8%。隔膜环节进入壁垒高,扩产周期长,资本开支虽仍处于高位,但增速已放缓。

中游材料端延期率较高,产能释放节奏放缓。由于市场增速预期的减缓,加上2020-2023年新一波扩产潮产能逐渐释放,中游材料产能过剩现象日渐突出;随着行业盈利能力的下滑,整体扩产速度有所放缓,各细分材料均有不同程度的项目延期或停滞。根据高工锂电统计,2020年-2023年Q1磷酸铁锂延期率为34.7%;负极材料延期率达56%,其中跨界、锂电池产业链相关企业背景项目投产比例低于25%;六氟磷酸锂延期率最高达到70.7%,新晋企业项目由于缺乏技术积累和客户资源,投产比例只占约10%。

3.3结构件:方型铝壳占据市场主流,科达利行业地位稳固

3.3.1方型铝壳在锂电池结构件市场占据主流

方铝结构优势明显,占据市场主流。电池结构件主要起到密封和导流的作用,同时与电池的安全性能密切相关。根据电芯封装方式的不同,可以分为方形、圆柱和软包三种结构。圆柱电池具有先发优势,技术成熟度高,但由于其能量密度和成组效率较低,需要与高能量密度材料体系相结合来满足电动车长续航的需求;软包电池采用铝塑膜封装,质量轻,电芯能量密度高,但由于冲坑导致单体电芯容量偏小,加之铝塑膜没有钢性,因此成组效率偏低;方形铝壳结构较好地克服了这些缺点,单体电芯容量大、铝壳结构有一定的钢性,因此Pack成组效率高,可最大程度上提高电动汽车的续航里程。由于方形结构件优势明显,当前市场以方形为主流,据GGII数据统计,2023年10月国内动力电池装机量为34.4Gwh,其中方形结构件的装机量达到32.7Gwh,占比高达95%。

行业格局趋于集中,科达利龙头优势显著。受益于新能源汽车与储能产业高速发展,锂电池结构件需求大幅度增长;根据高工锂电数据统计,2022年我国锂电池结构件市场规模达338亿元,同比增长93.2%;在市场格局方面,科达利一家独大,2022年市场占有率为24.6%,同比增加了0.7pct,远超其他结构件企业。经过多年的发展,我国锂电池结构件产业格局不断明朗,在产品性能要求不断提升下,行业格局趋于集中化,市场份额加速向龙头企业聚拢。

3.3.2盈利能力趋稳,海外市场结硕果

铝价下跌,结构件行业毛利率趋稳。动力电池结构件的原材料是以铝、铜等金属为主,在结构件总成本中占比高达57%,因此铝价波动会对结构件行业毛利率产生较大影响。铝价从2022年3月开始下跌,2023年整体保持稳定,截至12月铝价下跌至1.87万元/吨,较最高点下降22.97%;原材料价格的下降,有利于结构件行业降低成本、改善毛利率。与震裕科技对比,科达利毛利率较高且保持在23%以上,这主要得益于公司坚持高端市场与大客户战略,行业龙头地位与优质客户资源使其下游议价权较强,同时公司海内外扩建基地,规模效应控制内部成本,公司产品盈利空间充足。

科达利积极布局海外,步入订单收获阶段。近年来科达利加速出海布局,海外产能逐步落地,匈牙利生产基地已实现满产,德国生产基地和瑞典生产基地进入配套客户试生产阶段。客户订单方面,科达利的海外布局已进入收获阶段,目前已实现对LG新能源、三星SDI、松下、ACC、特斯拉、Northvolt等全球各大主要市场头部企业的批量供货及订单锁定。凭借深厚的技术积累、高端的产品品质、生产基地配套,科达利加速布局海外新能源市场,有望为公司业绩带来增长新亮点。

4.电池技术持续革新,产业化进程提速



4.1 4680电池优势突出,商业化落地加速

自2020年特斯拉电池日发布其首款4680电池以来,持续受到产业界的关注。与传统18650、21700电池相比,4680电池的尺寸大幅提升,单颗电芯容量和能量提升5倍,输出功率提升6倍,车辆续航里程提升16%,优势明显,成为行业电池技术重点发展方向之一。

4680电池具有快充性能好、安全性高等特点。4680电池采用全极耳设计,能够大幅度提升过流能力,降低内阻,有助于实现快速充放电;同时其增加了散热面积,发热仅为单极耳的1/5,增强了电池的热稳定性。此外,4680电池采用钢壳结构,具有较强的耐冲击性和较高的机械安全度;负极侧采用一体化防爆阀,避免向周围电池附近引燃,从而防止热扩散。

特斯拉处于领先地位,国内企业紧随其后。4680电池采用了全极耳成型,集流盘焊接,激光封口等多项新技术,创新新技术的融合带来量产难度的加大;随着多年的技术攻关和积淀,2023年10月特斯拉官宣其德克萨斯州超级工厂第2000万颗4680电芯下线,标志着特斯拉4680电池产业化进程取得重大突破,曙光再现。国内企业也在加快4680电池的技术研发和产能建设;亿纬锂能布局了4680和4695两款大圆柱电池产品,在荆门基地已建成20GWh的大圆柱电池产能,一期已于23年2月份投产,二期设备已进场,并与宁德时代、远景能源共同成为宝马集团大圆柱电池的供应商。

4.2缓解里程焦虑,高压快充快速普及

4.2.1快充助力攻克行业痛点,主流电池企业加码布局

快充技术能有效打破里程焦虑、补能焦虑,成为行业发展共识。近年来,新能源汽车发展非常迅猛,但随之而来的问题也不少,其中“充电焦虑”尤为凸显,新能源汽车在电池技术上的突破主要分为两种路线,一是长续航,二是高压快充技术。如今长续航已经取得长足进步,提高充电功率只有两种选择,一是选择提高电压,二是提高电流。选择提高电流需要较粗的输电导线,电流过高会导致充电枪、线缆及动力电池核心部件等产生大量热损失,发热产生的损耗较高,显然不是最理想的选择。提高电压成为行业共识的最优选项,将电压平台从400V提升到800V甚至更高的水平,来实现高压系统的扩容,实现350kW以上的快充。800V高压是实现快充技术的主流路径,已批量性上车。800V高压系统通常指整车高压电气系统电压范围达到550-930V的系统。相比目前市场主流的400V充电系统,800V充电系统功率可达350-400 KW,补能效率提升2倍以上,可实现充电10min,续航里程增加400-500km。2022年800V高压快充车型在B级及以上车型市场渗透率在5%左右,2023年随着比亚迪、理想等多家车企推出快充车型,全年800V高压快充车型在B级及以上车型市场渗透率有望达到15%以上。
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多种类型快充电池面世,满足市场多元化需求。宁德时代、中创新航等多家电池企业纷纷发布快充型电池,如宁德时代的麒麟电池和神行超充电池;从快充效率上,基本满足4C快充能力,具备充电10分钟续航400公里,巨湾技研甚至开发出支持8C极限快充的凤凰电池;材料体系上,快充电池正极主要以三元材料为主,宁德首推出磷酸铁锂4C超充电池,实现低成本、高安全、长续航和超快充兼得。量产进度上,宁德时代将在年底量产、明年一季度装车。目前,已有多家客户表达了合作意向,阿维塔、奇瑞等已官方宣布将配套搭载神行超充电池。

4.2.2负极材料是影响快充性能的关键,相关产业链有望受益

负极是决定快充能力的核心环节。石墨是锂离子电池应用最多的负极材料,但石墨材料较慢的嵌锂过程阻碍了电池快充性能的发挥。此外,石墨是层状结构,快充容易导致析锂问题,会影响电池的循环寿命和安全性能。因此,快充型的负极材料不仅需要良好的电子导电性和离子导电性,以便在快充过程中快速地传输电荷和离子;还需要兼具较高的能量密度和良好的循环稳定性,以确保电池的载荷能力和可靠性。二次造粒和碳包覆有助于提升负极材料的快充性能。二次造粒是高端人造石墨为了兼顾能量密度与倍率性能采取的重要工序。一次造粒能减小负极颗粒的体积,二次造粒是将小颗粒粘结成大颗粒。通过造粒制备的二次颗粒兼具大颗粒压实密度高、容量大的优点,及小颗粒比表面积大、锂离子脱嵌通道多的优点;碳包覆就是将碳源(沥青)通过热分解等方法涂覆在石墨颗粒的表面,形成一种具有核-壳复合结构的碳材料;对负极材料进行包覆后,不仅能避免锂离子与溶剂的共嵌入、抑制电解液分解,还可以提升负极材料的首充可逆容量、循环稳定性以及电池倍率性能。

硅碳材料有助于提升能量密度&快充性能。快充和长续航是一对“跷跷板”,提高快充性能往往会降低电池的能量密度,因此实现两者的平衡是行业技术发展的挑战。硅负极具有较高的理论容量,约4200 mAh/g,远高于石墨的372mAh/g,被认为是最具发展潜力的锂电负极材料。采用硅负极材料不仅能提高电池的能量密度,而且具有较低的脱嵌锂电位(~0.4V vs.Li/Li+),略高于石墨(~0.05V vs.Li/Li+),在充电时可以避免表面的析锂现象,可以实现快速充放电。因此,采取硅负极材料不仅能保证电池的高能量密度,还可以大大提供电池的快充性能,实现长续航和快充能力的兼顾。

硅基负极规模化进程加快,有望充分受益。硅基负极已经不仅是负极材料细分领域所关注的风口,而成为车企及电池企业在快充赛道竞逐的关键抓手。目前,硅碳负极已经规模化出货,主要集中在消费电子、电动工具以及部分新能车里;GGII显示,2022年我国硅基负极复合后出货量为1.6万吨;随着电动汽车终端快充趋势带动,以及46系大圆柱电池的放量,硅基负极需求将显著增加,有望迎来规模级产能释放。根据GGII预测,2025年国内硅基负极材料出货量预计突破6万吨,复合增长率55.36%;负极材料纷纷加码推进硅基材料的研发及产能建设,今年上半年杉杉股份的硅氧产品已在消费电子、动力市场实现批量应用,且第二代硅氧新型负极采用连续式混合气包覆技术,具有优异的低温循环性能,已批量供应海外头部客户。

4.3磷酸锰铁锂:提质降本,大势所趋

4.3.1磷酸锰铁锂特点鲜明,与其他材料优势互补

相比磷酸铁锂,LMFP能量密度和低温性能较好。磷酸锰铁锂与磷酸铁锂相比有两大主要优势——能量密度提高和低温性能优异。首先,磷酸铁锂的理论电压平台约为3.4-3.5V,锰元素的引入使磷酸锰铁锂的电压平台可达到4.1V,理论能量密度较磷酸铁锂提升10-20%,有助于提高新能车的续航里程。其次,在-20℃条件下,磷酸锰铁锂Mn平台容量发挥占常温时的95%,而Fe平台容量发挥只有50%左右,低温性能较好。相比三元材料,LMFP稳定性更高与成本优势突出。三元材料属于层状结构,而磷酸锰铁锂为橄榄石结构,在充放电过程中稳定性更好,Li+脱出时不会存在结构坍塌问题;而且磷酸锰铁锂中P原子通过P-O强共价键形成PO4四面体,O原子很难从结构中脱出,使得磷酸锰铁锂具备更高的稳定性和安全性。同时,磷酸锰铁锂的主要元素为锰和铁,避免了三元材料中贵金属镍和钴的使用,显著降低成本。

材料电压区间变宽,纯用与混掺皆可。磷酸铁锂在充放电过程中是两相反应,因此其电压表现为单一平台3.5V,锰元素的掺入使其存在两个电压平台,即锰的4.1V和铁的3.5V;三元材料属于单相反应,其电压曲线表现出斜坡状2.8-4.35V。由此而言,磷酸锰铁锂与三元材料平台电压范围高度重合,二者混掺使用可作为磷酸锰铁锂的应用方案之一。此方案不仅可以兼顾磷酸锰铁锂的双电压平台问题和三元的安全问题,还能改善复合材料的容量保持率、充放电效率等其他电化学性能。

4.3.2车企终端车型落地,市场放量在即

磷酸锰铁锂终端车型落地,产业化进程加速。2023年8月,工信部发布第374批《道路机动车辆生产企业及产品公告》,根据公示,奇瑞星纪元ES以及奇瑞与华为智选合作的首款新车智界S7中,有4款车型采用了“三元锂离子+磷酸铁锰锂电池”技术。这是磷酸锰铁锂电池的首次装车,表明该项技术已通过下游验证,进入到商业化量产阶段。

4.3.3多元化应用支撑市场空间

LMFP采用混掺的方式已率先应用于两轮车。由于LMFP充放电电压和LMO(锰酸锂)区间范围一致,使用时电荷元器件不需过多更改,同时具有优秀的安全性、低温特性和循环特性,有助于电动车整体性能的提升,因此常采用LMFP和LMO掺混的方式直接应用在电动两轮车上。2021年,星恒电源推出的“LONG”终身质保产品以及2022年其与雅迪联合开发出碳纤维2.0&FAR远征系列电池,均采用锰酸锂与磷酸锰铁锂混掺材料,现已应用到高端新车型中。此外,天能生产的磷酸锰铁锂18650电池已成功应用于小牛的多款电动车中,其低温性能较以往提升超过25%,增强了电动车的环境适应能力。

动力电池市场打开磷酸锰铁锂新的想象空间。在政策和市场的双重作用下,近年我国新能源产业发展迅速,市场前景广阔,行业发展潜力巨大。2022年我国锂电正极材料市场出货量190万吨;从产品结构看,2022年磷酸铁锂材料出货量达111万吨,三元正极材料出货量达64万吨。磷酸锰铁锂作为磷酸铁锂的升级迭代产品,其纯用方案充分发挥Mn元素高电压优势,能量密度较磷酸铁锂提升15~20%;其三元材料混掺应用方案在提高材料稳定性和安全性的同时减少了贵金属的使用,实现降本增效。在优异性能的加持下,磷酸锰铁锂拓展了下游产品性能和应用场景,为正极材料市场开辟新的增长空间。

磷酸锰铁锂进入快速增长期,25年市场规模有望超百亿。由于电动二轮车出行路程较短、带电量小、电池技术门槛要求偏低,因此目前磷酸锰铁锂电池已实现小规模出货。据高工锂电调研统计,2022年我国磷酸锰铁锂正极材料出货量2000吨;与此同时,随着在新能源汽车的规模化应用,磷酸锰铁锂有望进入快速放量阶段。据GGII测算,预计2023年中国磷酸锰铁锂正极材料出货量超1.5万吨,市场规模有望超10亿元;2025年磷酸锰铁锂正极材料出货量有望超20万吨,市场规模有望超100亿元。
磷酸锰铁鲤出货量预测 (万吨)
4.4复合箔:安全性性能优异,率先应用于高端车型

4.4.1复合箔特点鲜明,与传统箔相比优势突出

复合集流体是一种“三明治”结构的新型集流体材料。集流体作为锂离子电池的关键辅材,主要起着导电的任务,即通过将电池的活性物质产生的电流汇集起来以形成较大的电流输出,实现电池的充放电。传统集流体较厚,当电池发生机械滥用时,集流体就会破裂产生尖硬的粉刺,刺穿隔膜,形成短路,引发热失控。安全需求催生了复合集流体的研发与产业化,复合集流体是一种高分子材料和金属复合的新型集流体材料,其呈现出类似“三明治”的夹层式结构,中间为基膜(PP、PET、PI等高分子材料),外两层为镀铜或铝金属膜。复合箔具有提高能量密度和安全性能等特点。复合集流体是在聚合物表面镀上1微米左右的金属,因此产生的毛刺尺寸很小,1微米镀铜的强度无法刺穿隔膜;不仅如此,复合箔的PET等高分子材料不导电且熔点低,具有受热断路效应,可从材料端有效防止引起电芯热失控的链式反应。此外,由于采用高分子材料替代金属,复合铜箔重量比传统铜箔降低50%-80%左右,能量密度有望实现提升5%-10%。从成本角度,由于高分子材料成本普遍低于金属材料,使得复合箔理论成本低于传统箔材。

4.4.2商业化进程加快,推动产业链的发展

复合箔量产上车,商业化进程加快。2023年4月,宁德时代麒麟电池全球量产首发车型极氪009正式上市,而麒麟电池正是采用了复合集流体NP2.0技术,电池全系都搭载了复合铝箔,复合铝箔真正实现商业化落地,推动整个产业化、规模化的发展进程。2023年5月金美新材料投资55亿元,扩产复合铜箔、复合铝箔生产线,满产后年产能达12亿平方米。2023年9月7日,英联股份拟投资30.89亿元,建设100条新能源汽车动力锂电池复合铜箔生产线和10条复合铝箔生产线。复合铜箔方面,双星新材与万顺新材获得了首张复合铜箔产品订单,宝明科技投资62亿元在马鞍山投建宝明科技复合铜箔生产基地,产能规划超10亿平米。

复合箔产业化进程带动上游材料及设备端的需求增加。一方面,众多企业积极布局材料端产能,以满足下游需求。例如,东材科技目前在成都东材投资建设两条超薄型聚丙烯薄膜生产线,在绵阳东林厂区建设年产2万吨功能PET薄膜项目,该项目已进入试生产/生产阶段。另一方面,复合箔的产业化进程也直接带动上游智能装备的更新与发展,众多企业针对生产效能和成本提出新的解决方案。目前,东威科技是国内唯一能批量生产卷式水平膜材电镀设备的厂商,腾胜科技最早研发并推出了国内第一台“锂电池复合铜箔真空镀膜装备”,填补了国内制备装备的空白;先导智能已推出复合铜箔“磁控溅射+水电镀”解决方案,可有效提升箔材良率与设备稼动率,满足节约生产成本的需求;洪田科技的复合铜箔真空镀膜成套设备“真空磁控溅射一体机”已于2023年7月份顺利通过客户测试,并正式签订首批订单合同,合同金额达7000万元。

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