锂离子电池的成名之路和背后的三十年
【能源人都在看,点击右上角加'关注'】
锂离子电池终于有诺贝尔奖了。
10月9日,97岁的约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough)、78岁的M·斯坦利·惠廷汉姆(M. Stanley Whittingham)和71岁的吉野彰(Akira Yoshino)一起拿到了本年度诺贝尔化学奖。
1976年,惠廷汉姆创造性地采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,帮助埃克森公司申请了世界上第一个可充电锂电池的发明专利。也正因此,惠廷汉姆获得“锂电池之父”的名号。
基于惠廷汉姆的研究,古迪纳夫在接下来的十年里,一手研发的钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂,一次次铺平了“锂”在电池行业的花路。吉野彰则借鉴了古迪纳夫的成果,在1985年开发了第一个商业上成功的可充锂离子电池。
上世纪90年代,索尼正式将锂离子电池商业化,移动可充电的时代正式到来。回顾锂离子电池的成名之路,各地开花,也充满坎坷。
始于日本的商业化
在锂离子电池像如今随处可见之前,最常见的二次电池,如铅酸电池,在我国2.5亿辆电动车的份额中,九成以上使用的是铅酸蓄电池。因是重金属,又是强酸,听上去似乎没那么安全。另一种镍镉电池,容量虽较铅蓄电大幅提升,但重金属镉污染所带来的“痛痛病”,也一度令人心惶惶。
在寻找各种金属材料中,科学家们在元素周期表中找了一圈,最后锁定了第三号“锂”。上世纪80年代,加拿大的Moli Energy公司,以持有金属锂作为电极的技术火遍电池圈。正当其准备施展拳脚时,电池因起火爆炸。1989年夏天,Moli Energy宣布召回, 年底即破产,最终被日本电气公司收购。
“锂”的危险性,致使电池这个烫手山芋没人敢接盘。正因此如此,早在1980年Goodenough就发明出钴酸锂,能使“锂”这个元素从活泼的金属态转移到稳定乖巧的离子态,让安全成为可能,但正当他想申请专利时,他所在的牛津大学却不乐意,他只好找了其他的实验室代为申请。
然而在地球的另一端,日本的金属锂电池发展却如日中天。
1973年,松下电池公司生产的商用一次锂电池拉开序幕以来。锂电池在日本的商业之路就此开启。80年代,日本已成为了全球推广应用锂电池最快的国家。1988年日本的圆筒形及币式一次锂电池生产达到了2.34亿只,是1983年的四倍。
1983年,吉野彰使用筑波大学名誉教授白川英樹发现的导电性塑料聚乙炔作为负极,用古迪纳夫开发的钴酸锂作为正极,组装出第一个可充电电池。白川英樹后来在2000年依靠该技术获得诺贝尔化学奖。
吉野彰1972年京都大学毕业后,进入旭化成公司工作。该公司是一家综合化工企业,目前是世界上最大的锂电池绝缘材料的制造商。吉野彰一辈子都在这家公司工作,迄今仍是该公司的名誉特别研究员。
1991年,索尼公司获得吉野彰这一技术后,并与旭化成公司合作,首次将锂离子电池实现了商业化。
隔年,这项技术被应用在“CCD-TR1”的8mm索尼摄像机当中,在郡山工厂的新建大楼里大规模生产。
索尼衰落,松下崛起
好景不长,1995年的一场工厂大火烧毁了100万块索尼的电池。经过东京消防署调查后,这场大火的起因与索尼的锂电池无关。
这挫伤了索尼的士气,但他们没有一蹶不振。索尼以日本人的严谨态度,和近乎变态的穿刺测试,索尼保证了之后产品的安全。
厄运仍在2006年到来。一台使用索尼电池的戴尔笔记本电脑在会议上突然起火,索尼不得不面向全世界道歉,还花了4亿召回了1000万笔记本电脑。
此后,索尼在电池上再无大发展。2017年9月1日起,原来的索尼电池正式并入村田制作所集团,成为村田集团的一部分,至此索尼电池退出历史舞台。
另一家日本企业松下,在2009年收购三洋后,一跃成为全球最大的锂电池供应商,并在此后长期占领电池行业的头把交椅。2014 年的全球车用锂离子电池中,松下市场占有率达到45.7%。
2014年松下市场占有率/图源网络
就在索尼锂电池商业化的同时,韩国也紧随其步,以三星,LG为首的公司大施拳脚,同时中国也以比亚迪和ATL为首的电池企业拿到了手机巨头的订单。
纵观锂离子电池在全球的份额,在2014年的全球锂电池厂商排名中,排名前六的均为日本企业,韩国和中国紧随其后。同年马斯克对外宣称:“松下就是特斯拉的心脏”,强强联手让松下公司稳住了电池行业的霸主地位。
仅过了四年,中国成为世界上最大的电动车市场,全球十大锂电池厂商中,中国占七席。不过,排名第一仍为日本松下,第二、三位则是中国的宁德时代和比亚迪。
兴起的新能源汽车锂电池的迅速发展也让市场上各种产品更新迭代,尤其是在消费电子产品和新能源汽车行业。
消费电子产品日新月异,受惠于锂电池,手机和笔记本电脑得以越做越薄,扫地机器人,智能穿戴等也早已渗透生活。而汽车行业里,电池技术也想占一份属于燃油能源的市场。
电动汽车迟迟发展不起来,与其电池的技术不佳有关,直到“锂”的发展,使其力挽狂澜。这不得不归功于古迪纳夫的磷酸铁锂,这正是比亚迪造车采用“铁锂”技术。
1995年,王传福将刚研发的比亚迪的产品送给台湾最大无绳电话制造商大霸试用。当时采用的是镍铬技术。也正因此,比亚迪获得大霸原本给三洋的订单。
仅仅花了五年,踏上了全球电池行业的第一梯队。2000年拿下了诺基亚、摩托罗拉等手机大厂的电池订单,并在2002年香港上市。
作为北京有色金属研究院里最年轻的处长,王传福最早带领比亚迪做电池起家,不仅赶上电子产品的大爆发,还看准了时机在2003年进入了汽车的市场。
凭借“铁锂”和三电技术(电池、电机、电控),比亚迪在新能源汽车市场上的占有率也达到了24%左右,如今已经成为中国唯一一家拥有完整产业链的车企。
在电动汽车行业中,不得不提及特斯拉。它是第一款可以合法上高速,单次充电续航超过320 公里的量产车的锂电车。如今它仅靠电池续航,500km的业绩让业界其他企业望尘莫及。
特斯拉采用的松下18650和体积容量更大的21700的圆柱型锂电池,电池的正极为三元镍钴铝酸锂(NCA),加上特斯拉优秀的电池管理系统BMS,这在纯电动车的领域里几乎无法超越。
有人计算过,一辆车的电池容量等于5000个手机电池,全球每年销售9000万辆的汽车全部使用锂电池的话,从手机到汽车,锂电池的市场空间将扩大300倍。吉野彰也说,电池行业未来的发展,取决于汽车能发展到什么地步。
锂电池的爆炸困境
在汽车行业的大好形势,背后有着不少辛酸泪。
截至2018年10月,电动汽车起火事件达40余起。今年陆续出现特斯拉、蔚来、荣威、比亚迪4大品牌的新能源电动车先后出现起火事件。
在蔚来电动车多起事故的原因中,其中动力电池自燃占三成,主要是由于锂电池发生内部或者外部短路后,短时间内电池释放出大量热量,温度急剧升高,导致热失控。
锂离子电池起火遭殃的不止电动汽车,手机和笔记本电脑等消费电子也曾发生过多起意外起火事件,因此航空公司也要求旅客不得托运锂离子电池。
2016年三星note7至少三十五起的电池爆炸事件,成了三星的丑闻。2018年瑞士苏黎世一家苹果零售店,发生了iPhone手机电池爆炸事故,造成1人受伤,7人中毒入院,50余人被紧急疏散。据外媒,西班牙的零售店,也发生了苹果手机爆炸事故。
对温度敏感,短路起火爆炸,一直都是传统锂离子电池绕不过的坎。
电解液技术是锂电池的核心技术,传统锂离子电池在过充或是内短路的情况下,易导致电解液发热,进而有自燃或者爆炸的危险性。因此,能够不用液体电解液,名为全固态电池的行业正在悄然兴起。
据资料显示,过去十年内,全固态电池领域专利数量增长已经超过了10倍。固态电池的优势在于不可燃不漏液,安全性不言而喻。同时无需隔膜与电解液,提高能量密度,直击了传统锂离子电池的痛点。
目前,日本、韩国、美国等许多工业巨头公司已投入到全固态电池行业中。Sakti3、Cymbet Corporation、Prologium、丰田公司等,在全固态电池的研发生产上,也倾注了很多精力。苹果公司也在全固态电池方向做了专利布局。
相对日韩、欧美来说,中国的锂电池产业虽然经过十多年的发展,目前已经形成了完整产业链,市场和储备依然是优势,但在技术层面上还需要攻克。
参考资料:《敌退我进,锂电池产业链的中日韩大战》
《2019-2023年中国锂电池设备行业深度调研及投资前景预测报告》
《日本锂电池发展趋势》
《Why China Is Dominating Lithium-Ion Battery Production》
免责声明:以上内容转载自世纪储能网,所发内容不代表本平台立场。
全国能源信息平台联系电话:010-65367827,邮箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社
全球及中国锂电池链季度跟踪报告:2019~2020年中国储能锂电池市场规模累计将超过500亿元
【能源人都在看,点击右上角加'关注'】
北极星储能网讯:未来5年复合增速超过16%。储能锂电池行业将进入高速成长期,储能市场规模巨大。相比化石能源,电能的最大劣势就是不易储存,为了解决这个问题,储能技术得到了飞速发展。SPIR预计,2019~2020年中国储能锂电市场规模累计将超过500亿元。中国2019年前三季度新增投运电化学储能项目195.2MW,第三季度新增投运项目的装机78.2MW,同比增长-59.6%;放眼全球,2019年第三季度,全球新增投运电化学储能项目装机规模149.6MW,同比增长-78%,环比增长-62%。储能锂电池方面,第三季度产量为2230MWh,同比增长36%。
(来源:微信公众号“起点锂电大数据” ID:weixin-lddsj)
第一节、2019Q3全球及中国锂电池产业链动态概述
一、国外锂电池企业动态
1、松下
9月15日消息,目前据外媒Reuters报道,丰田向松下采购5万套特斯拉“同款”电池,这些电池已安装在丰田今年在中国推出的新款插电混动的花冠(Corolla,卡罗拉)和雷凌(Levin)轿车上。
2、三星SDI
三星SDI对外宣布,公司计划投入3900亿匈牙利福林(约合人民币92亿元),用于扩建匈牙利首都布达佩斯市郊的电动车电池工厂。据悉,这笔投资将创建约1200个工作岗位,工厂建成后年产能将满足5万辆电动车的电池配置需求。
3、LG化学
今年11月,LG化学设在南京江宁滨江开发区的动力电池一期项目实现量产,项目全部达产,预计年产值将达600亿元。LG化学电池项目于去年7月份签约落户南京,总投资20亿美元,用地700亩,分两期投资建设,主要生产动力电池、储能电池和小型电池。该工厂规划建设电极、电芯生产线23条,其中动力电池16条、储能电池3条、小型电池4条。
12月5日,通用汽车宣布,将与LG化学组建一家全新合资公司,大规模生产电池单体,应用于未来推出的电动车产品上。根据规划,双方共投资23亿美元,各持有50%股份。而合资公司的电池单体制造工厂将建于俄亥俄州东北部的劳德斯顿(Lordstown)地区,2020年年中动工建设,预计年产能将超过30GWh,并可根据需求灵活扩大生产规模。新工厂将在当地创造逾1100个就业机会。通用表示,这将是全球最大的电动汽车电池工厂之一。
4、SKI
韩国电池制造商SK创新(SK Innovation,SKI)计划投资10.5亿美元(约合73.82亿元人民币)在中国江苏省盐城市建一家电动汽车(EV)电池制造厂,将成为SK创新在中国的第二家电动汽车电池制造厂。此前,该公司在江苏省常州市还有一家电池厂。
SKI与嘉能可签署了为期六年的供货合同。根据协议,SKI将在2020年至2025年向嘉能可采购总计30000吨的钴,这足以为300万辆电动汽车生产电池。
SKI表示,合同的签订确保了公司钴金属的供应稳定。预计2020年全球电动汽车电池行业对钴的需求将达到32000吨,到2025年将增长到92000吨。
SK创新将为法拉利首款量产电动汽车车型供应电池。据业内消息人士所说,SK创新已经被选为SF90 Stradale车型的电池供应商,该款汽车是法拉利首款量产插电式混合动力汽车(PHEV)。在对多家电池制造商的产品进行了两年多的检查和评估后,法拉利选择了SK 创新。
二、国内主要锂电池企业动态
1、宁德时代
四川宜宾30GWh动力电池项目开建
12月24日,宁德时代四川宜宾动力电池项目正式开工,该项目总投资100亿元,建成后产能可达30GWh。该项目将分两期建设,项目一期自开工建设起不超过 26 个月,项目二期计划在一期投产后两年内启动。项目总占地面积约 1,000 亩,其中项目一期占地约 400亩,项目二期占地约 600 亩。
与北汽新能源深化战略合作
12月6日,北汽新能源与宁德时代在宁德签署了框架协议。根据协议,双方将全面深化战略合作,在新能源汽车动力电池供应、动力电池核心技术研发等方面进一步加强互信、互利、互融、互通。双方同意继续深化车型项目合作开发和完善供货保障机制,且在技术、质量、服务、生态、项目开发、合作模式等方面,加强彼此间业务的深化合作,缔结战略合作协议。
两轮新能源产研基地落地
11月5日,哈啰出行与福建省宁德市共同宣布达成战略合作。宁德时代、哈啰出行和蚂蚁金服的三方合资公司宁德智享正式落地。今年6月,哈啰出行携手宁德时代、蚂蚁金服在上海宣布,首期共同出资10亿元组建合资公司。
与大众卡客车签订长期战略合作协议
10月13日,宁德时代官方宣布,公司与大众(拉美)卡客车公司签订长期战略合作协议,宁德时代将为其提供包括电池开发、制造、回收与梯次利用在内的全生命周期电池解决方案。根据协议,VWCO全新电动货车系列e-Delivery将搭载宁德时代全新磷酸铁锂商用车标准电池包,该系列11吨与14吨卡车车型将于2020年向全球市场推出。
德国工厂开工
10月18日,宁德时代位于德国图林根州的首个海外工厂正式破土开工,该工厂此次开工面积为23公顷,生产线包括电芯及模组产品,预计2022年可实现14GWh的电池产能。
与戴姆勒卡客车签订采购协议
9月18日,宁德时代官方宣布,公司与戴姆勒卡客车公司签订全球动力电池采购协议,为其旗下电动系列卡车提供可靠锂电动力。根据协议,宁德时代将为戴姆勒卡客车公司自2021年开始推出的多个卡车系列提供动力电池,包括梅赛德斯-奔驰eActros,Freightliner eCascadia和Freightliner eM2。
推出CTP技术
9月10日,宁德时代在德国法兰克福车展上展示了自己的新技术。其推出了全新的CTP高集成动力电池开发平台,即电芯直接集成到电池包。由于省去了电池模组组装环节,较传统电池包,CTP电池包体积利用率提高了15%-20%,电池包零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,将大幅降低动力电池的制造成本。
与博世达成战略合作
9月5日,宁德时代宣布,与博世集团正式建立长期战略合作伙伴关系。宁德时代将在全球范围内为博世48V动力电池系统提供可靠动力内核。
与邦普出资36亿元成立正极材料公司
9月3日,宁德时代发布公告称,“为保障正极材料供应,促进公司整体战略目标的实现,公司拟与控股子公司广东邦普共同出资人民币36亿元设立合资公司(拟命名宁波邦普时代),从事正极材料及相关资源的投资和经营。”
与丰田建立合作
7月17日消息,宁德时代和丰田在新能源汽车(NEV)动力电池的稳定供给和发展进化领域建立全面合作伙伴关系。此外,双方在电池的新技术开发,以及电池回收利用等多个领域开始进行广泛探讨。
牵手全球最大电动车企特斯拉
2020年2月3日,宁德时代发布公告,称公司与特斯拉(上海)有限公司签署协议,宁德时代将向特斯拉供应锂离子动力电池产品。宁德时代在公告中表示,具体的采购情况特斯拉会根据自身需求以订单方式确定,协议未对特斯拉的采购量进行强制约束,最终销售金额须以特斯拉发出的采购订单实际结算为准,供货有效期限从2020年7月1日至2022年6月30日。
2、比亚迪
或斥资90亿在德国建电池厂
有消息称,比亚迪汽车将斥资12亿欧元(约合90亿人民币)在德国下萨克森州的萨尔茨吉特工厂(salzgitter)开展动力电池生产相关项目。
奥迪或入股比亚迪电池部门
8月29日报道称,奥迪与比亚迪正在进行谈判,奥迪希望将BYD纳入电池供应商之列;奥迪和比亚迪还探讨了深化合作的可能性,包括成立一家合资企业,或入股比亚迪的电池部门。此外,据称比亚迪电池还将会被运用在奥迪以及保时捷共同研发的PPE平台上,双方将会生产高性能豪华车型,全新平台首款车型将会在2021年年底亮相。
推出全新一代磷酸铁锂电池
比亚迪将于明年5-6月份推 出的全新一代磷酸铁锂电池,体积比能量密度将提升50%,寿命长达8年120万公里,成本还可以节约30%。
2022年拆分电池业务独立上市
8月7日,比亚迪在互动平台回复投资者提问时称,目前公司动力电池业务分拆上市在稳步推进中,预计在2022年前后会把电池整个分拆出去独立上市。
与丰田签订合作协议
7月19日,比亚迪与丰田签订合约,共同开发轿车和低底盘SUV的纯电动车型,以及上述产品等所需的动力电池。车型使用丰田品牌,计划于2025年前投放中国市场。
3、国轩高科
三元软包电池能量密度达300Wh/kg
国轩高科三元软包产品已实现300Wh/kg单体电池小批量试制,常温循环寿命达到1500周,相应的1GWh软包示范线已经建成,预计2020年实现装车。
网传大众将投资国轩高科
有消息称大众正在探索与中国供应商的潜在投资机会,潜在的合作方包括国轩高科,但信息尚处于保密阶段。国轩高科曾在今年4月对外透露,他们正在与一家知名的国际汽车制造商进行谈判,至于何时、以及如何进行合作,尚待进一步沟通与观察。
与吉利商用车签订合作协议
6月13日消息,合肥国轩与吉利商用车在安徽合肥签订了《合作框架协议》。双方共同致力于现有新能源汽车及配套动力电池系统的市场推广,全力把握市场机会,最大限度实现已有成熟产品的市场份额。合作目标为合肥国轩供货份额大于吉利商用车采购总量的50%。
4、天津力神
东风力神一期项目投产
12月9日,东风力神(十堰)动力电池系统一期项目建成投产,该项目总投资5亿元,2018年9月开工建设,项目分两期,一期设计产能15亿瓦时(8万辆);二期项目新增产能25亿瓦时(12万辆)。该项目主要为东风集团旗下各主机厂生产的新能源汽车提供动力电池系统,配套车型涵盖商用车、乘用车、特种车等。
三元软包电池能量密度达到303Wh/kg
力神电池研制的电池容量为77Ah的三元软包电池,能量密度已达到303Wh/kg,60℃满电存储60天残余容量仍能保持94.2%;常温1C充放循环941次,容量仍能保持88.1%;45℃1C充放循环645次,容量保持率仍能达到87.4%。
5、中航锂电
厦门项目一期开工
9月5日,中航锂电厦门项目一期A6项目正式开工,该项目总用地规模850亩,达产后可形成年产20GWh的产能。项目分两期实施,此次投建的一期A6项目,计划明年第四季度投产。
投资100亿元动力电池项目落户厦门
6月30日,中航锂电、厦门火炬高新区管委会与金圆集团共同签署了《投资合作协议》,总投资100亿元的中航锂电“新型动力锂电池生产线项目”正式落户厦门火炬高新区。
6、亿纬锂能
与中船动力研究院签署合作协议
12月5日,亿纬锂能与中船动力研究院签署了关于“新能源动力系统电池产品合作协议”,双方将利用各自的行业经验和资源优势,在新能源动力系统方面开展战略合作,共同推进船舶新能源动力系统发展及锂电池系统的配套应用。
拟与SKI合建20-25GWh动力电池产能
9月26日,亿纬锂能发布公告称,公司或子公司亿纬亚洲拟与SKI签署合资经营合同,合资建设20-25GWh动力电池产能,合资公司生产软包动力电池。公司或亿纬亚洲以现金出资5.25亿美元(约合人民币39.18亿元),占合资公司注册资本的50%。
转让麦克韦尔股权
9月16日,亿纬锂能发布公告称,公司以4.11亿元向思摩尔转让麦克韦尔35.67%的股权。转让完成后,公司将不再直接持有麦克韦尔股权。但亿纬锂能并不是不再持有麦克韦尔,而是由“直接持有”转变为“间接持有”。据称,这是为麦克韦尔赴港IPO做准备。
船用动力电池系统进入国际水产养殖市场
8月7日,亿纬锂能与挪威Fjord Maritime AS就水产养殖工船混合动力解决方案项目签约,双方将在水产养殖工船上应用锂电池系统,共同促进环境保护和节能减排。
7、孚能科技
获兴业银行100亿元授信
10月18日,孚能科技与兴业银行的战略合作签约仪式在北京兴业银行大厦举行。据称,此次合作是兴业银行与孚能科技从综合授信、国际结算和贸易融资、供应链金融服务等角度开展的全方位战略协同合作,其综合授信额度达100亿元。
科创板IPO已获受理
9月16日,来自上交所的消息显示,科创板已受理孚能科技的上市申请,其有望成为科创板首家动力电池企业。
戴姆勒宣布与孚能正式达成协议
戴姆勒集团对外宣布,集团已和孚能科技正式达成协议,将向后者采购电动车所需的锂离子电池。此前孚能科技获得的千亿级别的动力电池订单来自戴姆勒的消息就此实锤。戴姆勒集团与孚能科技合作的消息,始于2018年底。当时,孚能科技曾宣布与戴姆勒签订合作协议,将从2021起至2027年,在7年间将向戴姆勒提供合计140GWh的电池。
将投资46亿在德国建厂
外媒报道称,孚能科技将投资6亿欧元(约合人民币46.4亿元)在德国建立工厂,新工厂预计首期产能6GWh,到2022年正式投产,未来该工厂还将进一步升级产能至10GWh。
8、鹏辉能源
新开发软包电池能量密度达到280Wh/Kg
11月1日,鹏辉能源公布,公司最新开发的高能量密度88Ah软包电池,单体能量密度达到280Wh/Kg,循环寿命1000次以上。该产品定位于乘用车市场,组装成电池包后,最高续航里程可达720km以上。该电池具有优异的安全性能,可通过1C6.3V过充,热冲击150度30min、短路、电池荷电95% SOC时可通过针刺等国标安全测试。
进入中国铁塔电池供应商系统
6月18日,鹏辉能源正式进入中国铁塔电池供应商系统,鹏辉能源为中国铁塔公司提供一系列专业的电池解决方案及产品,双方通过友好的沟通与交流,签订了电池供应框架合同,合同金额6667万元。
9、卡耐电池
恒大持股比例已近80%
7月26日,恒大健康发布公告称,公司全资附属公司恒大新能源与深圳市邦亚电子,订立了有关收购事项的股份买卖协议,前者拟以1.78亿元收购,后者拥有卡耐新能源的9.589%股权。此次收购事件交割后,恒大新能源将合共持有卡耐新能源79.859%的股权。
10、比克电池
与十余家供应商签订战略合作协议
12月26日,比克电池与当升科技、容百科技、贝特瑞、江西正拓、星源材质、天津金牛、东莞杉杉、美信电子等十余家新能源供应商签订战略合作框架协议,继续保持合作创新,共克时艰,推进新能源行业蓬勃发展。
与开沃新能源达成战略合作
12月12日,比克电池与开沃新能源在南京举行战略合作签约仪式,双方建立长期战略合作关系,将携手拓展新能源汽车业务。开沃汽车将向比克电池采购数亿元动力电池系统,双方将共同推进新技术、新材料、新工艺的开发,在新能源汽车领域多方面持续优化合作发展。
与南方电网合作的储能项目投入运营
8月6日,比克电池与南方电网综合能源服务公司合作,共同建成的2.15MW/7.27MWh 梯次电池储能项目历时四个月成功投入运营,作为用户侧储能项目,将应用于工商业园区,主要功能是实现用电负荷的削峰填谷、提供电力辅助服务。
第二节、2019Q3中国锂电池市场跟踪分析
一、汽车动力锂电池市场
1、汽车动力电池装机量规模分析
起点研究院数据显示,2019年一季度动力电池装机量为12.32GWh,同比增长178%,二季度为17.72GWh,同比下滑30.8%,三季度为12.17GWh,同比下滑8%。Q3电池装机量下滑主要受到补贴推坡、国六切换等多重因素影响。
图1 2018-2019Q3中国汽车动力锂电池装机量数据(MWH)
数据来源:起点研究院(SPIR)
从不同封装形式来看,依然是方型电池占据主流,2019年一季度,方型、软包、圆柱电池装机量分别占比为82%、10%、8%;第二季度,三种形式封装分别占比为83%、8%、9%;第三季度分别占比为87%、10%、3%。
图2 2019Q1-2019Q3各封装外形电池装机占比分析/MWh
数据来源:起点研究院(SPIR)
从电池技术路线来看,三元和磷酸铁锂占据主流,2019年一季度,三元电池装机量占比74%、磷酸铁锂电池占比23%;第二季度,三元电池占比68%、磷酸铁锂电池占比30%;第三季度,三元电池占比62%,磷酸铁锂电池占比37%,由此可见,磷酸铁锂电池应用复苏,大有逆袭之势。
图3 2018-2019Q3各正极材料电池装机占比分析/MWh
数据来源:起点研究院(SPIR)
从应用终端来看,目前乘用车市场仍然占据主导地位,但是客车市场也在不断增长,2019年一季度,新能源乘用车电池装机量占比77%、客车占比18%、专用车占比5%;第二季度,乘用车占比73%、客车占比16%、专用车占比11%;第三季度,乘用车占比66%、客车占比30%、专用车占比4%。
图4 2018-2019Q3各终端市场电池装机占比分析
数据来源:起点研究院(SPIR)
2、汽车动力电池产品价格分析
价格方面,坚挺了一年的价格再次松动,由于补贴退坡幅度很大,2019年电池价格持续下探,2019年四季度价格铁锂低至0.8元以下(含系统)。数码方面,在第四季正极材料价格大幅下滑,聚合物电池价格也跟随小幅下滑。
图5 2017-2019Q3不同应用终端电池价格分析
数据来源:起点研究院(SPIR)
图6 2017-2019Q3不同技术路线电池价格分析
数据来源:起点研究院(SPIR)
图7 2017-2019Q3不同封装形式电池价格分析
数据来源:起点研究院(SPIR)
3、动力电池新增及扩产项目分析
当前新能源汽车正处于蓬勃发展期,但行业仍面临高端动力电池产能不足的困境,因此龙头企业纷纷加码扩产,为燃油车退出后的市场进行布局,尤其是宁德时代、比亚迪、国轩高科、亿纬锂能等头部企业,纷纷加码扩产。
图8 2019中国动力锂电池企业扩产信息
数据来源:起点研究院(SPIR)
二、电动自行车锂电池市场分析
1、电动自行车锂电池市场规模分析
起点研究院(SPIR)调研统计,2019Q3中国用在锂电自行车的锂电池产量3.6GWh,同比增长80%,锂电池替代铅酸正在加速。
图9 2016-2019Q3中国电动自行车锂电池产量规模(MWH)
数据来源:起点研究院(SPIR)
三、储能锂电池市场分析
1、储能锂电池市场规模分析
起点研究院(SPIR)预计,未来5年复合增速超过16%。储能锂电池行业将进入高速成长期,储能市场规模巨大。
相比化石能源,电能的最大劣势就是不易储存,为了解决这个问题,储能技术得到了飞速发展。SPIR预计,2019~2020年中国储能锂电市场规模累计将超过500亿元。
中国2019年前三季度新增投运电化学储能项目195.2MW,第三季度新增投运项目的装机78.2MW,同比增长-59.6%;放眼全球,2019年第三季度,全球新增投运电化学储能项目装机规模149.6MW,同比增长-78%,环比增长-62%。
储能锂电池方面,第三季度产量为2230MWh,同比增长36%。
图10 2016-2019Q3中国储能锂电池产量规模(MWH)
数据来源:起点研究院(SPIR)
2、储能锂电池价格走势分析
锂电池生产技术快速进步,能量密度不断提升,生产良率稳步提高,锂电池产品价格下降,使得锂电池在储能领域的市场渗透率逐渐提升,进一步推动应用市场规模增长。技术进步将带动生产成本以每年10%的速度下降,将提升储能锂电池产品相比其他储能技术的竞争力,逐渐取代其他储能技术的市场份额。
图11 中国储能锂电池组均价预测(元/Wh)
数据来源:起点研究院(SPIR)
3、主要储能锂电池企业项目情况
起点研究院(SPIR)预测,2019国内储能锂电池市场规模将达52亿,同比增长27%。加上储能系统、变流器设备等,将是更大的蓝海,而这一百亿市场已经有多家企业开始分羹。目前包括宁德时代、亿纬锂能、欣旺达、比克等多家动力电池企业布局储能领域,并取得不菲的成绩。
图12 2019中国储能锂电池企业重点项目情况
四、3C锂电池市场分析
1、3C锂电池市场规模分析
根据起点研究院(SPIR)统计,2019Q3中国3C锂电池产量为3910MWH,同比下滑2%,环比增长3%。
图13 2017-2019Q3中国3C锂电池产量规模(MWH)
数据来源:起点研究院(SPIR)
2、3C锂电池价格走势分析
起点研究院(SPIR)数据显示,当前3C数码锂电池均价3.3元/Ah,2019年第四季度软包数码电池4.6元/Ah、圆柱数码电池2.1元/Ah,软包数码电池价格经历了2018年的波峰,2019年价格大幅回落,圆柱数码电池则在稳定中逐步降价。
图14 2017-2019Q3中国3C锂电池价格走势(元/AH)
数据来源:起点研究院(SPIR)
第三节、2019Q3中国锂电池材料市场跟踪分析
在锂电池材料环节中,2019Q3正极材料、负极材料、电解液、隔膜总出货量都呈现不同幅度增长。起点研究院(SPIR)认为,由于二季度补贴政策过渡期取消,因此各大企业均在冲量,形成4、5月份材料出货量达到高峰,6月则稍微下滑但不影响出货量上升之势。
一、锂电池正极材料市场
从价格方面看,正极材料上游原材料金属钴、锂跌势有所缓解,正极材料三季度价格仍维持下跌趋势,钴酸锂价略涨,至22万/吨以内,三元5系常规产品调至12.5万,锰酸锂跌破3万,磷酸铁锂跌破4万。
1、锂电池正极材料市场规模分析
据起点研究(SPIR)调研,2019年第三季度锂电四大材料产值规模184.7亿元,同比增长17%。
其中,正极材料2019年第三季度正极材料的总产量为9.6万吨,同比增长45%,环比增长16%。增速主要是来自锰酸锂和三元材料,随着动力电池三元化趋势,材料需求上涨,另一方面小动力市场爆发,锰酸锂使用增加,其材料性价比在目前四大正极材料中优势最大。
图15:2016~2019年Q3中国正极材料产量(万吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
从各细分材料领域上看,同比增速最大的仍为锰酸锂材料,同比增长超过78%,其次磷酸铁锂,增速为53%,其他材料各自也呈现30%以上较大增长,总体主要原因有:
1)三季度是材料企业出货高峰期,经过二季度的政策性影响后,9月份动力电池企业恢复产能,采购材料量增长;
2)数码行业受去年年底原先动力电池企业转型数码,价格战引起,正极材料方面,高容量三元和锰酸锂混合比例增加,拉动材料市场需求;
3)3C数码由于价格战竞争激烈,各大企业在常规中低端数码领域电芯采用三元材料或锰酸锂掺杂增多,因此钴酸锂国内需求量下滑;
4)磷酸铁锂主要是储能电池与国内低速车领域电芯增长,同时今年上半年磷酸铁锂动力电池装机量明显上升。
图16:2018~2019年Q3中国正极细分材料领域产量(吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
2、三元正极材料市场分析
1)三元材料市场规模
第三季度三元材料出货量为4.62万吨,较二季度的4.2万吨环比增长10%;较去年同期的3.42万吨同比增长35.09%。
2)三元材料产品价格走势
从价格方面看,三元材料走向高镍化和单晶化,镍、钴金属价格小幅度,加上目前前十大企业市场集中性高,市场产品总体价格小幅跟随原材料小幅上涨,上涨幅度在0.5-1万元/吨。
SPIR预计在四季度,碳酸锂价格将继续下滑,钴、镍金属维持平稳,因此三元材料价格将继续下滑,但总体下滑空间较小。
图17:2019年Q3中国动力型NCM523均价(万元/吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
3、磷酸铁锂正极材料市场分析
1)磷酸铁锂市场规模
2019年第三季度,磷酸铁锂出货量为1.7吨万,同比增长41%,环比21%,19年磷酸铁锂行业龙头效应凸显,行业走向集中,原先小规模企业和没有大资本背景的企业面临停产,开始大批量清理库存,调整方向,形成行业大头出货增长,小企业倒闭局面。同时随着储能领域的发展,磷酸铁锂市场需求增加,因此总体出货量增长。
2)磷酸铁锂材料产品价格走势
从价格来看,19年三季度磷酸铁锂材料市场总体均价保持一路下滑,目前最低已经跌破4万/吨,主要原因有:
(1)上游碳酸锂、无水磷酸铁价格持续下跌,中小企业大幅批量低价抛货。
(2)储能拉动铁锂需求,三季度铁锂动力电池装机量平稳无增幅,大企业扩张竞争加大。
图18 :2019年Q3中国磷酸铁锂均价(万元/吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
4、钴酸锂正极材料市场分析
1)钴酸锂市场规模
2019年三季度钴酸锂出货量为1.6万吨,同比下滑31%,环比下滑30%。同环比均呈现大幅增长,主要原因是:
(1)出口量大幅上涨,高端数码增长;
(2)三季度数码电池出货旺季,材料跟随上升;
(3)电子烟、穿戴设备、蓝牙、音响类产品高速增长带动钴酸锂需求。
2)钴酸锂材料产品价格走势
2019年三季度,受钴金属价格上涨影响,钴酸锂价格跟随小幅上涨,目前市场均价已到20万/吨。
图19:2016-2019年Q3中国钴酸锂的均价(万元/吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
5、锰酸锂正极材料市场分析
1)锰酸锂市场规模
2019年三季度锰酸锂出货量1.65万吨,同比增长77%,环比增长11%,主要原因为:圆柱数码电芯市场竞争加大,为控制成本掺杂锰比例上升,目前常规数码18650三元与锰比例最高已达2:8,加上锰酸锂价格是四大正极材料中最低产品,因此小动力市场需求拉动增长加大。
2)锰酸锂材料产品价格走势
锰酸锂价格方面,第三季度出现小幅度下滑,主要是碳酸锂价格下降,现在均价为3.0万元/吨。
图20:2016-2019Q3锰酸锂的均价(万元/吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
二、锂电池负极材料市场
1、锂电池负极材料市场规模
2019年前三季度负极材料产量约为17万吨,同比小幅增长,预计全年产量为25万吨,增速为39%。主要增长来源于出口比例加大,小动力市场需求增加,同时动力方面小幅增长,但总体增速远不如预期。预计在未来两年,产量和产值分别保持着20%和15%左右的年复合增长率,其主要影响因素如下:
1、2019年第二季度开始新能源动力电池行业进入过渡时期,部分电池企业减产,小企业面临倒闭,因此市场需求增速下滑;
2、具有高附加值的人造石墨和高端天然石墨、硅基负极材料等占总体市场规模份将逐步加大,2019年人造石墨在负极材料中占比由2018年的72提高到75%。
3、随着行业竞争加大,国内主流负极材料企业基本上都有在扩充产能,企业的规模化效应和下游终端对电池成本降价的需求,预计在未来两年负极材料价格将继续保持下行趋势,产值增速将低于产量增速。
4、随着动力电池电池成本的下降,其新能源汽车的配套设施逐渐完善,动力锂电池未来两年在电动车方面将大规模使用,从而带动负极材料的需求保持较快增长。
图21:2015-2019Q3中国锂电池负极材料产量(吨)
图22:2016-2019Q3中国各负极材料产量占比分析(吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
2、天然石墨材料市场分析
1)天然石墨市场规模
三季度天然石墨出货量为1.18万吨,同比增长8%,环比增长5%,主要增长来自出口量增加和国内数码电芯领域带动。
2)天然石墨与人造石墨材料产品价格走势
2019年Q3,负极材料价格基本维持平稳,天然石墨类小幅度下滑;人造石墨类与天然石墨一样,价格小幅度下滑。
图23:2016-2019Q3中国常规人造与天然负极材料均价走势(万元/吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
3、人造石墨市场分析
2019年第三季度,人造石墨出货量6.18万吨,同比增长85%,环比21%,同比增速远大于环比,主要是历年来第三季度均属于行业材料出货旺季,大部分电池企业开始囤货。
从来企业来看,2019年第三季度中,人造石墨企业出货量各自均有不同幅度上涨。其中东莞凯金出货量最大,同环比增长均超过60%,其一方面主要客户CATL、力神、孚能等企业需求快速增长。
三、锂电池隔膜市场
1、锂电池隔膜市场规模分析
根据起点研究院(SPIR)数据统计,2018年我国国产隔膜市场规模达预计达到41亿元,同比下跌2.3%。2019年前三季度产量约为18.5亿平米,其中湿法隔膜占比最大,高达66%。预计全年锂电隔膜产量有望突破29亿平米。其中湿法隔膜将达20亿平米,总产值预计将达到10亿元,同比小幅下滑,主要受价格暴跌影响。
图24:2019年Q3中国隔膜出货量(万平米)
数据来源:起点研究(SPIR)
2、干法隔膜市场分析
1)干法隔膜市场规模
2019年第三季度国产干法隔膜1.9亿平方米,同比上涨12%,环比增长7%,增幅相对较小,主要原因有:
(1)高镍材料电池爆发,中低端干法隔膜无法满足性能需求,市场总需求减少;
(2)圆柱数码类型电芯及小动力领域带动有限,但不足以大幅度拉动干法隔膜;
隔膜市场价格站竞争激烈,现干湿法价格相差不大,部分领域被湿法隔膜抢占。
图25:2016-2019Q3干法隔膜产量(万平方米)
数据来源:起点研究(SPIR)
2)干法隔膜产品价格走势
干法方面受湿法价格下压,其价格优势缺失,在动力方面受阻,因此市场总体供应过大,价格下滑。
图26:2019年Q3中国锂电池隔膜均价(元/平米)
数据来源:起点研究(SPIR)
3、湿法隔膜市场分析
1)湿法隔膜市场规模
2019年第三季度湿法隔膜出货5.84亿平米,同比增长70%,环比增长13%。其同环比增长原因有:
(1)独角兽恩捷出货量大幅增长,国内开始批量打市场,同时其出口增加,三季度其一家湿法出货占比达56%;
(2)价格大幅度下滑,干湿法各自价格差异小,因此湿法出货拉升;
(3)出口量增大
图27:2019年Q3中国湿法隔膜出货量(万平米)
数据来源:起点研究(SPIR)
2)湿法隔膜产品价格走势
湿法隔膜价格下滑幅度较大,从年初的市场均价1.7元/平米,下降到三季度的1.4元/平米,预计四季度将跌至1.3元/平米。干法方面同样受到大环境影响,价格跟随下滑已跌至1元/平米以下。
预计第四季度隔膜将仍将保持下滑趋势,湿法方面受龙头企业恩捷一家独大,同时金力、纽米、星源三家扩张完成,产能释放,市场将形成新一轮竞争。
图28:2019年Q3中国锂电池隔膜均价(元/平米)
数据来源:起点研究(SPIR)
四、锂电池电解液市场
从2019Q3看,电解液市场稳定,溶剂市场前期起来的波澜在慢慢消化中,总体来看,溶剂市场紧张氛围得以缓解,但价格却尤为坚挺。三季度,国内电解液价格主流报3.6-4.9万元/吨,高端产品价格在5-6万元/吨左右,低端产品报价在2.3-2.8万元/吨。高镍类电解液和硅碳类备受市场青睐。
1)电解液市场规模
2019年第三季度国内电解液出货量为4.6万吨,同比增长31%,环比上涨13.5%,主要原因有:
(1)2019年高镍电池需求增长,新型电解液需求增多,同时动力电池二季度出货同比大幅度上涨,受其带动。
(2)储能电池、小动力等领域增长,带动常规化电解液需求增长。
(3)出口量同比增长超过10%
图29:2016-2019Q3中国电解液产量(吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
2)电解液产品价格走势
电解液目前价格已经跌至谷底,价格已经接近成本价,若在上游材料波动稳定情况下,电解液预计会小幅度上升。
图30:2016-2019Q3中国电解液均价(万元/吨)
数据来源:起点研究(SPIR)
第四节、2019Q3中国锂电池终端市场跟踪分析
一、电动汽车市场
1、电动汽车市场规模分析
图 31 2014-2019中国电动汽车装机量数据(万辆)
数据来源:起点研究院(SPIR)
图32 2019年中国电动汽车装机量月度数据(辆)
数据来源:起点研究院(SPIR)
二、锂电电动自行车市场
根据起点研究院(SPIR)统计,2019Q3中国锂电电动自行车销量为293.3万辆,同比增长179%。
注:以上内容节选自起点研究院《全球及中国锂电池产业季度跟踪报告(2019Q3)》;报告时间截至2019年第三季度。
原标题:全球及中国锂电池链季度跟踪报告
免责声明:以上内容转载自北极星电力新闻网,所发内容不代表本平台立场。
全国能源信息平台联系电话:010-65367702,邮箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社
相关问答
【( 2014 •钟祥市模拟)高分子化合物G是作为 锂电池 中Li+迁移的...[最佳回答]由F的结构简式结合A→B→C→D的反应条件,可知C4H8的结构为:,与溴发生加成反应生成A为,A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成B,B为HOCH2C(...
( 2014 •顺义区二模)高分子化合物G是作为 锂电池 中Li+迁移的介...[最佳回答]据F的结构简式结合A→B→C→D的反应条件可知C4H8的结构为:与溴发生加成反应生成A,A为,A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成B,B为HOCH2C(...
没用过的 锂电池 能存放多久?一般在3年左右。锂电池长期不用存放,应充入50%~80%的电量,并存放在干燥阴凉的环境中,一般可以放10个月到1年。不过,想保证电池的使用寿命,需要每隔3个...一...
【( 2014 •大港区二模)如图所示,是某手机用的 锂电池 铭牌,观...[最佳回答]从铭牌上可以看出,该电池的电压为3.7V,电量为1000mA•h,电池充电后储存的电能多少等于这些电能做的功,所以它充足电后所储存的电能是W=UIt=3.7V×1A...
2014 年的电动车 电池 是什么材质?2014年的电动车电池都是铅酸电池。2014年的时候,新能源电池还没有发展起来。大部分电动车使用的都是60伏或者是48伏的铅酸电池。这种电池它比较笨重,电容量不...
又能节约化石能源.某电动汽车采用一种新型 锂电池 ,是以化...[最佳回答]A.由化学式Li4Ti5O12可知,它是由锂、钛、氧三种元素组成的,正确;B.由化学式Li4Ti5O12可知,其中锂原子与钛原子的个数比为4:5,正确;C.该物质中,Li元...
【( 2014 •浙江模拟)铁是一种廉价的金属,除了作为重要的结构...[最佳回答]①FeO42-在正极得电子生成Fe3+,生成其电极反应式为:FeO42-+4H2O+3e-═Fe(OH)3↓+5OH-;故答案为:FeO42-+4H2O+3e-═Fe(OH)3↓+5OH-;②充电时F...
中欣维 锂电池 介绍?中欣维锂电池很好重庆市中欣维动力科技股份有限公司于2014年01月16日成立。公司经营范围包括:研究、设计、开发、生产、销售:新能源电池、手机、充电器、计算...
户外电源三大品牌?专业品牌还看多助户外电源,产品的便携性、稳定性、做工都要考虑的。自驾游出行主要考虑持续稳定供电问题。多助户外电源150Q支持两小时快充,存储1.5度,1千瓦以...
大国重器之争,中国动力 锂电池 为何能做到世界第一?动力电池中国是否在技术方面问鼎没有绝对有力的数据支持,不过装机量确实是世界第一。锂电池排名没有严格的动力和储能划分,现有的排名是按照品牌占有率、能量...