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今後鋰電池產業原材料市場運行展望

鋰電池材料總體存在中低端產能過剩與高端產品供不應求的現狀。其中,正極材料、負極材料和電解液都已逐步自給,由於負極材料和電解液的技術壁壘相對較低,中國企業的成本優勢明顯在全球範圍內擁有較強的競爭力。中高端隔膜材料還高度依賴進口,但是國內企業正逐步實現進口替代,盈利能力較強。


正極材料:三元材料發展迅猛逐步成為主流


15年數據顯示,三元電池在乘用車電源配置中佔比達到58.48%;而在商用車中主要磷酸鐵鋰電池為主,在商用車電源配臵中佔比達到83.90%,而三元電池佔比僅為12.92%,這主要與工信部限製商用車使用三元電池有關;專用車主要以三元電池為主,2015年,三元電池在專用車電源配置中佔比達到59.14%。因此,從鋰電池產品結構性上,三元電池供給仍不足,磷酸鐵鋰電池將飽和。綜上,預計未來對三元電池的需求量,將會呈現快速增長態勢。根據上述乘用車和專用車產量的預測,假設EV和PHEV乘用車平均每輛需要電池22Kwh,平均每輛電動物流車是18Kwh,則預計2018年將需要三元電池將超49Gwh。而從2015年動力鋰電池產量構成看,磷酸鐵鋰電池佔比高達69%以上。根據預測,雖然到2018年,三元電池產量佔比將會反超鐵系,達到36.50Gwh,仍難滿足下游需求。


正極材料主要集中在中、日、韓三國。正極材料行業形成寡頭壟斷的局面,日韓企業在技術水平和工藝控制上實力較強,而中國雖然有200多家正極材料生產企業,但廠家產品同質化嚴重,毛利率低於10%,其中磷酸鐵鋰的產能過剩最為嚴重。目前國外主要正極材料企業以生產三元材料為主,國內主要正極材料企業以生產磷酸鐵鋰為主,中國企業扎推於中低端市場的同時,高端產品供應不足。


發展趨勢:三元材料發展迅猛逐步成為主流。 3C市場是側重鋰電池能量密度和安全性,在小型智能終端產品的迅速發展情況下,國內鋰電正極材料企業由於地緣和成本優勢將獲得更多的發展機會。隨著動力電池對於功率和能量密度要求不斷提高,國內動力電池正極材料向三元材料方向發展,總發展方向為高電壓、高能量、高功率和寬溫度範圍;在保證安全性和適當的循環性前提下,提高鋰電的能量兩個主要途徑是提高電極材料容量或者提高電池工作電壓。高鎳三元材料、高電壓鈷酸鋰等是目前鋰電池正極材料主要的發展方向。


負極材料:傳統石墨為主,行業集中度繼續提高


負極材料行業主要是中日企業的競爭。 2015年,全球負極材料市場份額(按銷量)排名前六的企業分別為貝特瑞、日立化成、杉杉股份、三菱化學、日本碳素和日本JFE,市場份額之和約70%。其中日立化成、杉杉科技、日本碳素和日本JFE以人造石墨為主,貝特瑞、三菱化學以天然石墨為主。汽車電池一般採用人造石墨。在人造石墨的供應量方面,中日企業大致相當。


競爭格局穩定,技術進步不明顯。負極材料目前是以碳素為主,佔鋰電池成本的30%左右,毛利率保持在15%左右。負極材料產業集中度極高,表現在區域集中和企業集中。區域看,中國和日本是全球主要產銷國,總量佔全球負極材料產銷量95%以上;企業上看,日本的日立化成和三菱化學、中國的貝特瑞和杉杉股份均為兩國龍頭企業,四家企業全球市佔率在50%以上。


發展趨勢:傳統石墨為主,行業集中度繼續提高。鋰離子電池負極材料未來將向著高容量、高能量密度、高倍率性能、高循環性能等方面發展。隨著石墨資源瓜分完畢,企業間焦點將重新回到技術方面,重點將朝著高比容量、高充放電效率、高循環性能和較低成本的方向發展。其中碳材料的研究開發相當活躍並在Si/C摻雜和石墨改性、軟硬碳和碳納米材料方面取得了很大的進展,其他材料的研究也為鋰離子電池負極材料提供了更多的選擇。


隔膜:濕法隔膜受益於電池能量密度要求的提高


全球鋰電隔膜集中度較高。日本旭化成、東麗-BSF、韓國SKI以及美國的Celgard四家公司全球市佔率在60%以上,下游客戶包括三洋、索尼、松下、三星SDI以及BYD。而中國以及其他日韓企業由於技術壁壘和渠道限制很難形成大規模銷售,目前還無法撼動前四家巨頭的市場地位,相應的進口替代空間最大。


高開發門檻、高認證門檻、高毛利。生產隔膜的技術壁壘較高,對設備、生產過程控制、技術工人的熟練程度以及現場管理等方面都提出了很高的要求。鋰電隔膜佔電池成本在20~30%,產品毛利率高達50%以上。


發展趨勢:濕法隔膜受益於電池能量密度要求的提高。新一代動力電池隔膜的研發方向為輕薄化、高耐熱性、高安全性和低成本;新型動力電池隔膜工藝的研發重點將通過工藝流程的改進和改善,加強對現有乾法和濕法製備工藝流程的優化設計。另外,在現有乾法和濕法製造工藝的基礎上研究諸如靜電紡絲等新型隔膜製造工藝,在塗覆材料研究的基礎上開展隔膜塗覆工藝的研究和創新。隨著對電池能量密度等技術指標的要求逐漸加強,濕法隔膜有望受益。


電解液:製造成本下降,龍頭企業市場佔有率提升


2016年前三季度中國電解液產量6.53萬噸,同比增長58%。中國電解液企業的產能逐漸集中,得到資本支持的上市公司有越來越大的優勢。以多氟多、天津金牛、廣州天賜等為代表的中國企業的市場份額在穩步提高,電解液的技術核心是添加劑,中國企業面臨的主要問題是如何突破海外企業的專利佈局。


製造成本下降,龍頭企業市場佔有率提升。電解液企業的核心競爭力在於以添加劑為核心的配方,通過強大的技術開拓能力和客戶服務能力能夠進入頂尖電池廠商的供應鏈體系。電解液行業具有重研發、輕資產的特點。電解液的重要性能參數在於高安全性、高比能、長壽命和寬溫程,這些都需要在添加劑配方上下功夫。針對下游客戶不同的需求,電解液企業協同客戶聯合開發產品,通過強大的技術開拓能力和客戶服務能力獲得客戶認可,才有機會進入頂尖電池廠商的供應鏈體系。通過協同合作進一步提升自身實力,達到一種良性循環。隨著電解液製造成本的下降,龍頭企業的市場佔有率有望提升。


發展趨勢:主要集中在新型溶劑、離子液體、添加劑、新型鋰鹽等方面,與新型正、負極材料相匹配,從而使鋰離子電池更安全,具有更高的功率、更大的容量,最終安全方便地應用於電動車、儲能、航天以及更廣泛的領域。為了滿足鋰離子電池產業未來發展的需要,必須開發出高安全性、高環境適應性的動力電池電解液材料。主要應從電解液的溶劑、溶質和添加劑的選擇上進行考量。


來源:鋰電網