環(huán)保要求提高加速鋰電池行業(yè)發(fā)展

環(huán)保要求提高加速鋰電池行業(yè)發(fā)展環(huán)保要求提高加速鋰電池行業(yè)發(fā)展隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及汽車保有量的不斷攀升，環(huán)境污染問題日益凸顯，人們對(duì)新型清潔能源的需求也越來越迫切。傳統(tǒng)燃油車排放廢氣帶來的環(huán)境問題，直接增強(qiáng)了人們對(duì)應(yīng)用新能源的渴望。我國汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的自覺性進(jìn)一步加強(qiáng)，汽車減排已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)努力的方向，通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，發(fā)展以低污染、低排放為基礎(chǔ)的新能源汽車行業(yè)，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。就鋰電池的市場需求而言，新能源汽車用動(dòng)力電池領(lǐng)域無疑是潛力巨大的增長點(diǎn)。技術(shù)進(jìn)步加快步伐，先進(jìn)產(chǎn)品層出不窮骨干企業(yè)圍繞高效系統(tǒng)集成、超大容量電芯等方向加快布局，先進(jìn)電池產(chǎn)品系統(tǒng)能量密度超過250GWh/kg；柔性、耐低溫、防水性的新型電池產(chǎn)品在冬奧裝備上成功應(yīng)用；新一代信息技術(shù)與新型儲(chǔ)能產(chǎn)品進(jìn)一步融合，智能液冷技術(shù)等顯著增強(qiáng)儲(chǔ)能系統(tǒng)熱管理水平，降低系統(tǒng)安全隱患。鋰電池領(lǐng)域的世界格局與很多高端產(chǎn)業(yè)歐美處于領(lǐng)先地位不同，鋰電池領(lǐng)域多年來始終是亞洲處于主導(dǎo)地位，在這期間，亞洲國家之間的格局也發(fā)生了巨大變化。2000年以前，日本鋰電池企業(yè)總體銷售額占全球銷售額的93%可以說處于絕對(duì)的壟斷地位。2000年之后，以手機(jī)和MP3等消費(fèi)電子為代表的韓國企業(yè)快速成長，蠶食了大量日本企業(yè)的鋰電池市場份額，2010年日本企業(yè)的市場份額只占43%，韓國企業(yè)則占了39%。期間，由于中國擁有巨大的消費(fèi)電子產(chǎn)品市場，以及龐大的人口紅利，日韓企業(yè)也紛紛向中國投放新的產(chǎn)能，在這個(gè)過程中催生了一批國產(chǎn)鋰電池企業(yè)。2011年之后，消費(fèi)鋰電池發(fā)展進(jìn)入成熟階段，市場需求飽和增速放緩。動(dòng)力鋰電池又成為了新戰(zhàn)場，這是一個(gè)比消費(fèi)電池更大的市場。2015年以來，中國新能源汽車的增長，數(shù)據(jù)顯示，今年10月，中國新能源汽車?yán)^續(xù)保持高速增長，月度產(chǎn)量和銷量分別同比增長87．6%和81．7%達(dá)到76．2萬輛和71．4萬輛，市場占有率達(dá)到28．5%，再創(chuàng)新高。朝著這個(gè)趨勢發(fā)展，預(yù)計(jì)中國全年的銷量或達(dá)到600萬輛。而這不僅意味著中國將提前三年完成國家規(guī)劃2025年的目標(biāo)，而且還有可能超過其他國家的銷量總和。新能源汽車的增長也催生了動(dòng)力電池的市場需求，中國已成為全球最大的動(dòng)力電池需求市場。如今，中國在鋰電池市場已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。國際能源署公布的報(bào)告顯示，中國占全球鋰化學(xué)品供應(yīng)量的60%以上，還生產(chǎn)了全球3/4的鋰離子電池。本來由日韓壟斷的鋰電池市場，也逐漸出現(xiàn)了越來越多的中國企業(yè)名字。行業(yè)投資熱情高漲，全鏈加強(qiáng)協(xié)同合作據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年僅電芯環(huán)節(jié)規(guī)劃項(xiàng)目40余個(gè)，規(guī)劃總產(chǎn)能超1．2TWh，規(guī)劃投資4300億元。上游產(chǎn)品價(jià)格高位震蕩，鋰電二階材料價(jià)格反復(fù)沖高回落，電池級(jí)碳酸鋰、電池級(jí)氫氧化鋰（微粉級(jí)）2022年均價(jià)分別達(dá)48．1萬元/噸、46．4萬元/噸。鋰電企業(yè)通過投資參股、簽訂長單、聯(lián)合攻關(guān)等多種形式，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作。電解液行業(yè)有望提前進(jìn)入洗牌期電解液是鋰離子電池四大主材之一，理想的電解液需要具備高電導(dǎo)率、高熱穩(wěn)定性、高化學(xué)穩(wěn)定性、高電級(jí)兼容性、低成本等特性。電解液是鋰離子電池中離子傳輸傳導(dǎo)電流的作用，是電池充放電能順利進(jìn)行的基本保障。首先要起到良好運(yùn)輸離子作用，電解液需要具備較高的電導(dǎo)率；此外，電解液還需要具有較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，不會(huì)輕易發(fā)生熱分解，在較寬電壓范圍內(nèi)能保持較為穩(wěn)定的溫度，在長循環(huán)時(shí)自身不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；第三，電解液需要與電機(jī)擁有很高的兼容性，能在負(fù)極上形成穩(wěn)定的SEI膜；最后，大批量使用的電解液需要具備綠色、低成本等特點(diǎn)。電解液的選擇會(huì)影響電池各項(xiàng)主要性能，尤其是倍率性能、高低溫性能、循環(huán)次數(shù)。（1）能量密度：雖然電極材料是決定鋰離子電池比容量的先決條件，但電極材料的嵌、脫鋰過程和循環(huán)過程始終是與電解質(zhì)相互作用的過程，電解質(zhì)也在很大程度上影響電極材料的可逆容量；（2）內(nèi)阻：電池內(nèi)阻為歐姆內(nèi)阻、電極/電解質(zhì)界面電阻和極化內(nèi)阻之和，其中前兩項(xiàng)皆與電解液有關(guān)；（3）倍率性能：電池的倍率充放電性能取決于鋰離子在電極材料中的遷移率、電解質(zhì)的電導(dǎo)率、電極/電解質(zhì)相界面的鋰離子遷移率，其中后兩者都與電解液的組成和性質(zhì)密切相關(guān)；（4）高溫性能：電池的高溫性能主要取決于溫度升高時(shí)電極/電解質(zhì)相界面的副反應(yīng)劇烈程度，需要提高電解質(zhì)在高溫情況下的穩(wěn)定性；（5）循環(huán)壽命：電池老化的原因包括活性比表面積減小、活性物質(zhì)脫落、某些材料在電解質(zhì)中被腐蝕、隔膜破損、電解質(zhì)出現(xiàn)過多雜質(zhì)，均與電解液對(duì)電極材料的浸潤及電解液的性質(zhì)有關(guān)。（6）安全性：鋰離子電池在大電流充放電的情況下可能導(dǎo)致溫度快速升高，如果能研發(fā)出不燃燒的電解質(zhì)體系，可從根本上消除電池的安全隱患。電解液行業(yè)具備投資強(qiáng)度低、周轉(zhuǎn)率高、龍頭凈利率較高的特點(diǎn)，ROE具備優(yōu)勢。根據(jù)各公司非公開發(fā)行等募投資金情況，電解液一體化產(chǎn)線單GWh投資額僅213萬元，電解液具備輕資產(chǎn)快周轉(zhuǎn)特征。為了剔除2021年以來碳酸鋰大幅漲價(jià)對(duì)行業(yè)利潤分配的影響，選取鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)較為成熟的2020年為例，電解液龍頭企業(yè)天賜材料凈利率達(dá)到12%，對(duì)應(yīng)單GWh凈利432萬元，靜態(tài)投資回報(bào)期僅需要0．49年，在鋰電池全產(chǎn)業(yè)鏈中電解液龍頭的ROE具備明顯優(yōu)勢。電解液的用量會(huì)對(duì)電池容量、循環(huán)壽命、安全性能產(chǎn)生影響。電解液添加量至少應(yīng)該保證隔膜被浸潤充分，否則會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)的充放電容量發(fā)揮較低；電池在循環(huán)過程中電解液會(huì)因?yàn)楦狈磻?yīng)受到消耗，而電解液含量過少會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電率降低，加速局部電解液的分解或者揮發(fā)，加快惡化電池循環(huán)性能；同時(shí)電解液量過少時(shí)，電池內(nèi)阻大，發(fā)熱多容易導(dǎo)致電解液迅速分解產(chǎn)氣，隔膜融化，造成電池氣脹短路爆炸。因此未來常規(guī)電池中的電解液用量預(yù)計(jì)將保持較為穩(wěn)定水平，高安全性、長循環(huán)壽命電池的電解液用量有望得到提升。行業(yè)應(yīng)用加速拓展，助推雙碳進(jìn)程加快2022年，鋰電在新能源汽車領(lǐng)域以及風(fēng)光儲(chǔ)能、通信儲(chǔ)能、家用儲(chǔ)能等儲(chǔ)能領(lǐng)域加快興起并迎來增長窗口期，2022年全國新能源汽車動(dòng)力電池裝車量約295GWh，儲(chǔ)能鋰電累計(jì)裝機(jī)增速超過130%。2022年全國鋰電出口總額3426．5億元，同比增長86．7%，為新能源高效開發(fā)利用和全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色低碳轉(zhuǎn)型做出積極貢獻(xiàn)。產(chǎn)量持續(xù)快速增長，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大根據(jù)行業(yè)規(guī)范公告企業(yè)信息及研究機(jī)構(gòu)測算，2022年全國鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)750GWh，同比增長超過130%，其中儲(chǔ)能型鋰電產(chǎn)量突破100GWh；正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液等鋰電一階材料產(chǎn)量分別約為185萬噸、140萬噸、130億平方米、85萬噸，同比增長均達(dá)60%以上；產(chǎn)業(yè)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，行業(yè)總產(chǎn)值突破1．2萬億元。鋰電池行業(yè)未來的發(fā)展趨勢作為一種高安全、高比能量、長壽命的儲(chǔ)能器件技術(shù)，固態(tài)電池已經(jīng)成為新型化學(xué)電源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。而鋰金屬由于其高比容量和低電極電勢等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是下一代高比能量電池體系中最有潛力的負(fù)極材料。但是由于前文提到的固態(tài)鋰電池的技術(shù)還不夠成熟，安全隱患讓它應(yīng)用困難。如果固態(tài)鋰電池技術(shù)能夠成熟，將大幅度提高鋰電池的儲(chǔ)能量和充電速度，進(jìn)而推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。比如，一旦固態(tài)鋰電池應(yīng)用到新能源汽車領(lǐng)域，電動(dòng)汽車的續(xù)航里程提升一倍以上，充電速度也優(yōu)于鋰離子電池。因此，固態(tài)鋰電池是當(dāng)前電池行業(yè)創(chuàng)新突破性技術(shù)的重要發(fā)展方向。自2015年以來，方形電池占據(jù)動(dòng)力鋰離子電池市場份額第一的位置從未改變過，并且總量遙遙領(lǐng)先，這與其特殊的性能密不可分。作為動(dòng)力鋰離子電池三劍客之一，方形電池具有內(nèi)阻小、循環(huán)壽命長、封裝可靠度高、耐受性好、成組相對(duì)簡單、系統(tǒng)能量效率高等優(yōu)點(diǎn)，曾經(jīng)被認(rèn)為是最適合新能源汽車使用的電池設(shè)計(jì)，多年來一直受到電池和整車公司的酷愛。對(duì)快充來講，方形電池具有優(yōu)越性，它電池內(nèi)阻比較小，所以溫升比較容易控制。同時(shí)，方形電池能夠滿足大容量單體電池的需求，對(duì)bMS和PACK的設(shè)計(jì)要求較低。2018年以來，動(dòng)力鋰離子電池公司紛紛加大布局方形電池，隨著國家政策和市場有關(guān)動(dòng)力鋰離子電池能量密度、輕量化等多方面性能提出更高要求，方形電池產(chǎn)量不斷攀升。2021年我國方形電池裝機(jī)量已達(dá)134GWh，同比增長145．8%；其裝機(jī)量占據(jù)國內(nèi)鋰電池總裝機(jī)量比例已達(dá)88%。據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)測，預(yù)計(jì)2022年，我國方形電池裝機(jī)量將達(dá)到163GWh，裝機(jī)量占比有望接近92%。電解液產(chǎn)業(yè)鏈電解液產(chǎn)業(yè)鏈的利潤可以拆分成三大原料生產(chǎn)利潤、配方渠道利潤和新型原料及電解液體系研發(fā)擴(kuò)產(chǎn)帶來的超額利潤。由于鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈逐步發(fā)展成熟，電解液規(guī)?；瘮U(kuò)產(chǎn)后配方總體趨于標(biāo)準(zhǔn)化，頭部電池廠也擁有電解液配方相關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備，電解液配方及下游客戶出貨渠道帶來的利潤逐步下降。未來電解液行業(yè)的競爭核心一方面是在新型鋰鹽、新型添加劑、高電壓電解液等新產(chǎn)品的研發(fā)技術(shù)儲(chǔ)備，一方面是原料的成本控制和規(guī)模化降本速度。電解液產(chǎn)能規(guī)劃過剩，2023年新進(jìn)入者加劇競爭有望加速產(chǎn)能出清。2021年起龍頭開始進(jìn)入加速擴(kuò)產(chǎn)階段，同時(shí)法恩萊特、石大勝華、永太科技等新加入者開始大規(guī)模規(guī)劃電解液產(chǎn)能。預(yù)計(jì)2022年底國內(nèi)電解液產(chǎn)能將超過220萬噸，2023-2024年競爭加劇將進(jìn)一步壓縮電解液配方及渠道利潤，原料生產(chǎn)成本端的競爭將變得更加關(guān)鍵，同時(shí)競爭加劇有望加速落后產(chǎn)能出清，原料自供率高、生產(chǎn)成本具備優(yōu)勢的龍頭企業(yè)的集中度將得到提升。2021年電解液行業(yè)CR3市場份額為67%，未來行業(yè)集中度有望進(jìn)一步提高。行業(yè)競爭加劇導(dǎo)致原料成本競爭要素重要性凸顯，其中天賜材料實(shí)現(xiàn)液態(tài)六氟磷酸鋰的大規(guī)模自產(chǎn)，在添加劑通過浙江天碩進(jìn)行布局；新宙邦實(shí)現(xiàn)溶劑和添加劑的自供；瑞泰新材通過超威新材布局各類型添加劑；電解液行業(yè)頭部企業(yè)具備產(chǎn)業(yè)鏈一體化、低成本工藝路線、規(guī)模效應(yīng)強(qiáng)三大成本優(yōu)勢，未來市場份額有望進(jìn)一步提升。鋰電池是20世紀(jì)90年代開發(fā)成功的新型綠色二次電池，近十幾年來發(fā)展迅猛，在小型二次電池市場中占據(jù)了最大的市場份額，已成為化學(xué)電源應(yīng)用領(lǐng)域中最具競爭力的電池。相對(duì)于鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等二次電池，鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、自放電率小、無記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗的要求越來越高，鋰電池所具有的循環(huán)利用壽命長、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)愈加突顯，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤貙挕?019年，受中美電動(dòng)汽車市場發(fā)展放緩影響，全球電動(dòng)汽車產(chǎn)量僅增長6%，達(dá)到220萬輛，動(dòng)力電池需求增幅收窄，全球鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度放緩。2019年全球鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到450億美元，同比增長9%，增速僅為2018年的一半，增速呈現(xiàn)加速回落態(tài)勢。2020年受疫情影響全球汽車總銷量有所下滑，但電動(dòng)汽車的銷量卻逆風(fēng)增長，尤其是在排放法規(guī)趨緊和補(bǔ)貼政策的雙重影響下，從2020年下半年開始全球新能源市場徹底爆發(fā)，全年電動(dòng)汽車銷量首次突破300萬輛。據(jù)EVSales公布的全球電動(dòng)汽車（乘用車）銷量數(shù)據(jù)，在全球汽車銷量同比下降14%的背景下，2020年全球電動(dòng)汽車逆勢上漲41%，銷量達(dá)到312．5萬輛，市場份額達(dá)到4%。2020年全球鋰離子電池市場規(guī)模約為535億美元，同比增長19%，增速較2019年提高10個(gè)百分點(diǎn)，出現(xiàn)加速增長態(tài)勢。從2015年開始，隨著動(dòng)力型鋰離子電池產(chǎn)量迅猛增長，我國鋰離子電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，動(dòng)力型鋰離子電池已經(jīng)成為鋰離子電池行業(yè)的主導(dǎo)力量。按容量計(jì)算，2020年消費(fèi)類鋰電池（含手機(jī)、便攜式電腦和其他消費(fèi)電子產(chǎn)品）占比32．80%，較2019年下降了7．2個(gè)百分點(diǎn)；電動(dòng)汽車用鋰電池占比達(dá)到53．70%，較2019年提高了7個(gè)百分點(diǎn)，占比首次突破50%，對(duì)消費(fèi)類鋰電池的領(lǐng)先優(yōu)勢持續(xù)擴(kuò)大；隨著鋰離子電池在儲(chǔ)能電站、5G基站等領(lǐng)域快速滲透，儲(chǔ)能用鋰離子電池市場占比不斷提升，2020年達(dá)到了6．4%，較2019年提高1．3個(gè)百分點(diǎn)。從各應(yīng)用領(lǐng)域鋰離子電池出貨量看，2020年我國鋰離子電池總出貨量達(dá)到了158．5GWh，同比增長20．4%，增速較2019年提高5個(gè)百分點(diǎn)。其中，主要應(yīng)用于新能源汽車、電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具三大市場的動(dòng)力型電池出貨量達(dá)到94．1GWh，占比我國鋰離子電池總出貨量的比重為59．4%，較上年提升1．1個(gè)百分點(diǎn)；消費(fèi)型電池出貨量51．0GWh，同比增長超過10．2%，占比為32．2%，較2019年下降了3個(gè)百分點(diǎn)；儲(chǔ)能型電池出貨量13．4GWh，較上年增長55．8%，占比提升至8．4%，較2019年提高1．9個(gè)百分點(diǎn)，逐年上一個(gè)臺(tái)階。國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年我國鋰電池累計(jì)產(chǎn)量為188．5億支，同比增長19．9%，增速高于2019年但較2018年有所回落。2021年我國鋰電池累計(jì)產(chǎn)量為232．6億支，同比增長23．4%，，增速高于2018和2019年。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2019年我國新能源汽車產(chǎn)量為124．2萬輛，同比下降2．