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市場趨勢已現,軟包鋰電池最新市場數據及需求分析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年08月24日  

目前主流的商業化鋰電池按封裝形式不同重要分為三類:軟包、方形和圓柱。軟包鋰電池內部組成(正極、負極、隔膜、電解液)和方形、圓柱鋰電池的差別不大,最大的不同之處在于軟包鋰電池采用鋁塑復合膜作為外殼,方形和圓柱電池采用金屬材料作為外殼。


圓柱、方形、軟包鋰電池的外觀及內部結構示意圖


軟包鋰電池和方形、圓柱電池的外殼材料不同,決定了其封裝方式也不同。軟包電芯采用的是熱封裝,而金屬外殼電池一般采用焊接(激光焊)進行密封。軟包鋰電池采用熱封裝的原因是其使用了鋁塑包裝膜材料,通常分為三層,即外阻層(一般為尼龍BOPA或PET構成的外層保護層)、阻透層(中間層鋁箔)和內層(多功能高阻隔層)。


鋁塑復合膜外觀及內部結構示意圖


軟包鋰離子電芯重要包括:鋁塑膜成型、頂封和側封、注液和預封、化成和整形、排氣和二封、裁邊和折邊。


軟包鋰電池重要工序示意圖


軟包鋰電池由于其特定的包裝材料和結構,具有下面一系列優勢:


1)安全性好:軟包鋰電池在結構上采用鋁塑膜包裝,在發生安全隱患的情況下軟包鋰電池一般先鼓氣,或者從封口處裂開釋放能量,而金屬殼電芯則較容易出現較大的內壓而發生爆炸。


2)比能量高:軟包鋰電池重量較同等容量的鋼殼電池輕40%,較鋁殼電池輕20%,因此具有較高的質量比能量;軟包鋰電池較同等規格尺寸的鋼殼電池容量高10~15%,較鋁殼電池高5~10%,體積比能量也比較高。


3)電化學性能良好、壽命長:軟包鋰電池的內阻較小,可以極大的降低電池的自耗電;此外軟包鋰電池的循環壽命更長。


4)設計靈活:軟包鋰電池的尺寸以及形狀可根據客戶的需求定制,開發新的電芯型號。軟包鋰電池的不足之處:一致性較差,成本較高,容易發生漏液和脹氣,且在成組過程中要額外的殼體,PACK工藝復雜程度高。


軟包和方形、圓柱電池特性比較及相關公司


市場趨勢:需求持續上升,滲透率有望加速


市場現狀


鋰電池需求保持高上升。根據起點研究SPIR統計,2016年我國鋰電3C數碼類占鋰電總產量52%,2017上半年我國鋰電3C數碼類占總產量41%,而動力類從2016年43%提升到年上半年55%。預計到2020年,我國鋰電池的總需求可達143GWh,3年CAGR達27%,其中動力鋰電池需求有望達94.5GWh,占比達66%,新能源汽車將成為鋰電池總需求上升的最強驅動力。


從電池分類型來看,2016年我國圓柱、軟包、方形鋰電池產量分別為13.92GWh、22.99GWh和26.64GWh,占比分別為21.9%、36.2%、41.9%。其中方形電池上升較快,重要是由國內電動汽車爆發式上升拉動所致。


2011-2020年我國鋰電池三大應用終端需求量及預測(GWh)


2011-2016年我國軟包、方形、圓柱鋰電池產量(GWh)及軟包鋰電池滲透率


新能源汽車領域


新能源汽車爆發式上升,動力鋰電池高能量密度和高安全性需求促使軟包鋰電池滲透率不斷提升。2016年我國動力鋰電池出貨量約為30GWh,預計到2020年,我國動力鋰電池需求量將達94.5GWh。2016年,軟包裝鋰電池僅占動力鋰電池總量的10%,滲透率比較低,未來上升空間較大。


根據電池我國網對國內50家動力鋰電池公司的統計數據分析,布局軟包鋰電池的公司數量達到29家,遠高于方形和圓柱電池。隨著軟包鋰電池產量的釋放,也將有更多整車公司將目光轉移到軟包鋰電池上。


2015-2020年我國新能源車產量及上升率預測


2015-2020年我國動力鋰電池需求量及滲透率預測


動力鋰電池高能量密度和高安全性趨勢將提升軟包鋰電池的滲透率。根據《汽車產業中長期發展規劃》,到2020年動力鋰電池單體比能量要求達到300Wh/kg,力爭實現350Wh/kg,系統比能量力爭達到260Wh/kg。


新能源汽車中長期發展規劃對動力鋰電池能量密度指標


三元電池,尤其是高鎳三元電池成為動力鋰電池發展方向,至2020年采用三元材料的動力鋰電池需求量有望上升至71.6GWh,占比由目前的22%上升至70%以上。但是,含鎳比例越高的三元材料,其穩定性越差,導致電池安全性設計難度越大。目前,方形電池中磷酸鐵鋰較多,軟包鋰電池中較多使用三元材料。


軟包鋰電池的優勢在于質量輕、安全性能好,動力鋰電池高能量密度和高安全性的需求,有望加速提高軟包鋰電池在新能源汽車市場的滲透率。


2015-2020年我國三元動力鋰電池產量及上升率預測


2016-2020年我國動力軟包鋰電池需求量及滲透率預測


3C消費電子領域


3C消費類需求支撐軟包鋰電池穩上升。軟包鋰電池大部分用于消費電子領域,重要是3C(計算機、手機、相機)數碼產品。當前我國消費電子行業已經發展的非常成熟,手機方面,2016年產量億21部,同比上升13.6%。可穿戴設備、電子煙、無線藍牙音箱等新興電子產品市場前景可觀,預計上升率達到150%,此外,無人機市場正處于導入期,未來可能成為數碼電池領域新的上升點。


2011-2016年我國手機及微型計算機產量及同比增速


3C數碼軟包滲透率高,但仍有空間。2010年,我國消費類軟包鋰電池需求僅0.9GWh,持續多年保持穩定上升,預計到2017年達21.5GWh,滲透率由11%上升至69%。軟包鋰電池的形狀和結構設計更加靈活,體積能量密度高,更加符合消費類鋰電池的需求,預期隨著軟包鋰電池更多得到下游市場認同,軟包鋰電池在數碼類消費中的滲透率有望進一步提高。預計到2020年軟包鋰電池在數碼類電池總量的占比有望達到29.4GWh,占有率可達77%。


2010-2020年我國3C數碼類鋰電池產量、軟包鋰電池產量及占比預測


總需求預測


動力鋰電池需求和滲透率齊頭并進,3C消費類穩定上升,軟包鋰電池總需求量到2020年有望達到67GWh,3年CAGR達35%,預計市場規模將超過500億。


2016-2020年我國三大應用終端軟包鋰電池需求量(GWh)及上升率預測


競爭格局:國內眾多公司加速布局


軟包動力鋰電池格局:國外公司優勢明顯,國內眾多公司加速布局。全球軟包動力鋰電池技術的第一梯隊重要是日韓公司,國內多家公司布局。國外領先的軟包動力鋰電池公司有LG化學、AESC、SKI等,國內公司有孚能科技、萬向A123、微宏動力、中信國安盟固利、天津捷威、哈光宇、北京國能、億緯鋰能、鵬輝能源、卡耐新能源等。


2016年全球動力鋰電池廠商出貨量排名(GWh)


全球典型軟包裝動力鋰電池公司乘用車配套情況


根據電池我國網對國內50家動力鋰電池公司的統計數據分析,布局軟包鋰電池的公司數量就達到29家。據不完全統計,到2017年底,前十家軟包動力鋰電池公司產量將接近38GWh。相有關海外化學獨占鰲頭的格局,國內軟包鋰電池行業參和公司較多,競爭格局相對分散。


年1-八月國內動力鋰電池廠商裝機量排名(MWh)


國內部分軟包裝動力鋰電池公司產量及出貨量



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