2023年11月28日发(作者:10万公里的二手车能买吗)
中国软包动力电池行业优势、发展背景、市场空
间及企业格局分析
一、软包动力电池行业优势
三种形态电池中软包质量最轻、能量密度最高。目前应用于新能源
汽车的主流动力电池包括三元软包、三元方形、三元圆柱以及磷酸铁
锂方形。软包动力电池是典型的“三明治”层状堆垒结构,区别于方形
硬壳和圆柱电池形态。软包内部结构由正极片,隔膜,负极片依次层
叠起来,外部用铝塑膜包装,然后焊接正负极极耳,注电解液并封口,
最后化成分容形成正式商品化的软包电池;圆柱电池则以正极、隔膜、
负极的一端为轴心进行卷绕,封装在圆柱金属外壳之中,注液封顶盖,
外部套上塑料绝缘胶皮,形成圆柱形锂离子电池,圆柱外壳尺寸直径
通常有18mm、高65mm或直径21mm、高70mm,则成为普遍的18650
型和21700型的圆柱电池;方形硬壳电池通常有两个轴心,正极、隔
膜、负极叠层围绕着两个轴心,进行卷绕,然后以间隙直入方式装入
方形铝壳之中,外部喷绝缘漆或套塑料膜,通用的方形外壳尺寸长、
宽、高分别为355mm*152mm*110mm,即标准VDA尺寸电池单体电
芯。以上三种电池形态中,在容量相同的条件下,软包电池采用轻量
化材料如铝塑膜,整体质量比其他两种形态的电池更轻,因而能量密
度更高。
软包电池能量密度遥遥领先。目前能量密度最高的电池单体为软包
动力电池,现在行业技术水平软包动力电池单体平均在260Wh/Kg,
而现在的圆柱和方形硬壳电池单体平均水平只能做到210Wh/Kg和
190Wh/Kg,远落后于软包电池。相同容量的电池,软包的整体质量
要比圆柱轻20%,比方形硬壳轻30%以上,因此在能量密度方面,软
包动力电池具有绝对领先优势。根据电池产业技术现状及未来发展趋
势,比较三种电池单体形态的能量密度及未来发展规划,同期软包能
量最高并遥遥领先。2020年软包的能量密度预计将达到300Wh/Kg,
其他两种行业水平只有260Wh/Kg。
软包动力电池优势众多且显著。软包动力电池除了结构重量轻,能
量密度高等显著优点以外,还具有方形硬壳和圆柱不具备的其他众多
优势:1)电池单体内阻小,能达到毫欧级别;2)灵活的包络结构设
计,可以根据布置要求,调整电池的三维尺寸和布置方式;3)高安
全性能。
二、软包动力电池行业发展背景
主流软包电池企业单体能量密度进阶之路。业内企业推出的量产软
包产品,2016年行业平均水平在200-210Wh/Kg,2018年电池企业软
包能量密度达到260Wh/Kg,到2019年,企业已经开发出300Wh/Kg
的软包电池。目前,国内外软包企业纷纷布局高能量密度软包电池,
以满足未来新能车市场的需求。
配套软包动力电池的新车型公告数量逐年攀升。2016-2019年配套软
包动力电池的新车型数量分别为67、72、95、103辆,显示出软包电
池配套的新车型数量呈逐年递增的态势。根据新车型产品开发周期,
整车上国家公告到正式推出面市至少十二个月的时间,公告新车数量
数据可以作为企业对软包车型提前布局的一个参考,预示着将来一年
左右将会有更多搭载软包电池的车型打入市场,带来软包电池装机量
的高速增长。
全球新能源汽车高速增长,销量6年增长近11倍。从2011年以来,
以特斯拉、比亚迪等为代表的新能源汽车高速发展,全球新能源汽车
销量从2013年的20.2万辆上升至2019年的221万辆,年均复合增
速达到150%。
动力电池产业随着新能源汽车市场快速发展而不断壮大。2013年至
2019年中国新能源汽车年销量增长了68.52倍,作为重要配套零件的
动力电池年装机量在上述期间增长了89.11倍。
全球动力电池行业竞争格局已经较为集中。2019年国内和全球动力
电池行业前十厂商占据86.88%的份额。全球动力电池装机量前十的
企业看,主要是中国、韩国和日本的企业。
三、软包动力电池行业市场空间
补贴退坡形势下高能量密度优点放大,国内软包市场快速增长。2018
年中国软包动力电池出货量已达10.1GWh,较2017年增长48%。预
计到2025年,中国软包动力电池的出货量将达到88.6GWh,较2018
年的年均复合增长率为36%。
软包动力电池出货量高速增长,市场占有率稳中有升。软包动力电
池由于能量密度、安全性能、循环寿命等优势,主要用于新能源乘用
车领域。乘用车是新能源汽车市场的核心增长动力,三元软包动力电
池直接受益于下游新能源乘用车的快速发展。从装机量看,2019年,
国内方形动力电池装机量增长至52.73GWh,占比84.5%;软包和圆
柱动力电池装机量均有所下降,分别为5.5GWh和4.2GWh,占比分
别为9.8%和7.7%。软包动力电池有所下降主要是由于国内软包企业
产能仍未释放、未形成规模效应,同时,宁德时代市场份额提升10%
以上,使得方形电池占比提升。随着全球主流整车企业逐步选择软包
动力电池作为新能源汽车动力电池系统重要技术路线之一,国内软包
动力电池的市场占有率也将有所提升。
软包成本改善利好市场占有率提升。电池成本占新能车整车成本约
40%以上,电池成本直接影响整车成本。在三种形态电池中,成本因
素也是影响软包、圆柱和方形硬壳市场占有率的关键要素。当前环境
下,新能车整车带电量逐年提高,预计2019平均带电量将超过40KWh,
补贴退坡加速,车企成本压力显著增加。按目前的原材料成本发展趋
势来看,三种形态的电芯模组价格会下降,2019年三种电池组成的
模组的价格在1元/Wh左右。三种电芯模组中,圆柱电池模组生产工
艺最为复杂,需要7000多颗电池串并联组成,生产效率低下,成本
高企,预计到2021年之前其模组价格都会高于1元/Wh,超过了方
形硬壳和软包模组;方形硬壳全年的出货量超过50GWh,约是软包
和圆柱出货量的6倍,其制造工艺相对成熟,电芯连续性卷绕流程,
生产效率大大提高,规模化效应有效摊薄成本,成本价格目前最低。
软包动力电池还处于市场早期,整体出货量小,厂商释放产能较小,
成本偏高,规模效应未体现,近两年成本比方形硬壳略高,随着出货
量增加,规模化效应会有效降低成本,进一步缩小与方形硬壳的价格
差距。到2021年,两者成本差距进一步缩小,模组价格基本一致。
四、软包动力电池行业企业格局
2019年全球动力电池装机量合计116.6GWh。装机量Top10的企业
中,中国企业有5家,合计占有全球45.10%的市场份额,在Top10
装机量中占比52%;韩国企业有三家,合计占有全球15.78%的份额,
在Top10装机量中占比18%;日本有2家企业,合计占有全球25.99%
的市场份额,在Top10装机量中占比30%。
截止到2019年前三季度,全球前十软包动力电池企业出货量为
19.6GWh,占全球软包动力电池出货量的85%。排名前五的企业出货
量市场占有率合计为70%。软包动力电池行业集中度高企,头部企业
竞争优势明显。LG化学目前是软包领域绝对龙头,行业头部的企业
还有AESC和国内的孚能科技等。
从装机量看,2018年国内软包top10企业合计装机量为6.3GWh,
行业CR10为83%;2019年top10企业装机量为4.97GWh,CR10为
90.5%,整体市场集中度略有提升。但前10企业有较大变化,主要有
几个原因,一面是补贴大降新能源汽车市场萎靡,一面是寡头效应下
方形电池的强势市场挤压,软包动力电池的市场竞争正在不断加剧,
企业装机量排名也因此巨变。未来行业排名预计会出现类似方形硬壳
呈现优势富集趋势,出货量会逐渐向头部集中,趋于稳定。
国内软包企业配套车型较为低端,产能规划积极。整体来看,国内
配套企业集中在国内中低端车企,市场体量较小。影响力、质量、品
牌知名度与国外还有一定差距。但是从头部企业产能规划来看,孚能、
国能、卡耐、遨优等均有明确的产能扩充计划,为抢占增量市场准备。
三大外资软包企业技术各具所长。外资电池企业进入全球主流汽车
公司配套,经历了必要技术、质量验证和长期的实践验证,具备与中
高端车型配套的条件。外资软包企业技术各具特点,经过多年电池开
发经验的积累,在整车配套已经有成熟的体系和大量的数据。其中
LG在电极材料和电芯制造工艺上处于领先地位;SKI在电池单体能量
密度方面最高,并且上游配套资源丰富;AESC在整车开发配套上最
为成熟,技术更新迭代快,上市时间长,全球销量最大,累积行驶距
离最长。
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