電池安全閥行業(yè)發(fā)展概況

電池安全閥行業(yè)發(fā)展概況鋰電池及鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場(chǎng)現(xiàn)狀鋰電池自上世紀(jì)90年代初實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來(lái)，由于其具有能量密度高、工作電壓大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、充電速度快、放電功率高、自放電率小、記憶效應(yīng)小和綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢(shì)，得到了迅速的發(fā)展；2000年以后，鋰電池在手機(jī)電池領(lǐng)域逐步占據(jù)主導(dǎo)地位，直至基本壟斷手機(jī)電池領(lǐng)域，同時(shí)在筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、電動(dòng)工具等領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用，并逐步向新能源汽車(chē)等領(lǐng)域拓展。近些年來(lái)，隨著新能源汽車(chē)概念不斷深入人心，應(yīng)用于新能源汽車(chē)的動(dòng)力鋰電池精密結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域發(fā)展迅速，其在總體鋰電池行業(yè)中的市場(chǎng)份額占比快速提升。全球鋰電池行業(yè)近年來(lái)快速增長(zhǎng)。根據(jù)IIT的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2005至2015年，全球鋰電池總需求量8Gwh增長(zhǎng)到57Gwh，市場(chǎng)規(guī)模從56億美元增長(zhǎng)到221億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率分別高達(dá)21．7%和14．7%；預(yù)計(jì)2025年全球鋰電池總需求量和市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到184Gwh和363億美元，未來(lái)十年復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)分別為12．4%和5．1%，將繼續(xù)維持在較高水平。我國(guó)鋰電池市場(chǎng)規(guī)模亦不斷提升。根據(jù)高工鋰電的統(tǒng)計(jì)，2011至2015年間，中國(guó)鋰電池產(chǎn)量從12Gwh增長(zhǎng)到46Gwh，增長(zhǎng)了2．8倍，預(yù)計(jì)2016年將達(dá)到70Gwh；中國(guó)鋰電池市場(chǎng)規(guī)模亦從2011年的277億元增長(zhǎng)到2015年的850億元，復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)32．4%，預(yù)計(jì)2016年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1，220億元。隨著消費(fèi)電子及新能源汽車(chē)行業(yè)形成全球化采購(gòu)和資源配置格局，鋰電池產(chǎn)業(yè)正逐步向中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家在全球鋰電池行業(yè)的地位迅速提升。在動(dòng)力鋰電池方面，由于我國(guó)政府大力支持、市場(chǎng)空間廣闊、相關(guān)上下游行業(yè)配套等因素的共同影響，中國(guó)動(dòng)力鋰電池企業(yè)在全球動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域已擁有舉足輕重的地位，市場(chǎng)份額迅速增長(zhǎng)；在便攜式鋰電池方面，隨著中國(guó)工業(yè)技術(shù)、工藝水平、產(chǎn)品品質(zhì)等的提升，成本優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)以及一批先進(jìn)精密結(jié)構(gòu)件等配套企業(yè)的崛起，松下、三星、LG等多家鋰電池產(chǎn)業(yè)巨頭紛紛在華設(shè)立子公司或?qū)⑸a(chǎn)制造部門(mén)甚至研發(fā)部門(mén)遷至中國(guó)，從而使得近年來(lái)鋰電池材料國(guó)產(chǎn)化比例快速提升。而從2011至2015年的數(shù)據(jù)來(lái)看，中國(guó)市場(chǎng)份額增加了15個(gè)百分點(diǎn)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年仍將有一定的提升空間。電池精密結(jié)構(gòu)件行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)（一）電池精密結(jié)構(gòu)件行業(yè)面臨的機(jī)遇1、下游產(chǎn)業(yè)政策大力支持，鋰電池行業(yè)市場(chǎng)前景廣闊下游產(chǎn)業(yè)政策方面，新能源汽車(chē)、新型儲(chǔ)能均為國(guó)家大力支持發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，是下游鋰電池未來(lái)發(fā)展的重要支撐。新能源汽車(chē)政策方面，國(guó)家發(fā)改委《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》提出發(fā)展新能源汽車(chē)是我國(guó)從汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的必由之路，是應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措，愿景是到2025年，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售量達(dá)到汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售總量的20%左右，充換電服務(wù)便利性顯著提高，從而有力帶動(dòng)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。新型儲(chǔ)能政策方面，為加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，支撐碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，使得新型儲(chǔ)能成為能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和的關(guān)鍵支撐之一，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出主要目標(biāo)到2025年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上。到2030年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。其中，以上意見(jiàn)明確要求推動(dòng)鋰電池等相對(duì)成熟新型儲(chǔ)能技術(shù)成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用。因此，隨著相關(guān)配套政策的實(shí)施，新型儲(chǔ)能相關(guān)的鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈將迎來(lái)較大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。電動(dòng)輕型車(chē)政策方面，2019年4月《電動(dòng)自行車(chē)安全技術(shù)規(guī)范》《電動(dòng)摩托車(chē)和電動(dòng)輕便摩托車(chē)通用技術(shù)條件》正式實(shí)施，將加速推動(dòng)鋰電池對(duì)鉛酸電池的替代，持續(xù)利好相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。2、國(guó)內(nèi)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)，市場(chǎng)份額進(jìn)一步提升隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的長(zhǎng)期支持與行業(yè)內(nèi)企業(yè)的自主創(chuàng)新，中國(guó)鋰電池企業(yè)已在國(guó)際鋰電池市場(chǎng)具有相當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)力。在汽車(chē)動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)的市場(chǎng)占有率與技術(shù)水平不斷增強(qiáng)。市場(chǎng)方面，寧德時(shí)代、比亞迪等知名企業(yè)市場(chǎng)占有率位居全球前列，與日韓企業(yè)齊頭并進(jìn)；技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)鋰電企業(yè)相繼推出CTP、刀片電池、JTM等新技術(shù)，顯著提升電池系統(tǒng)電池能量密度，助推磷酸鐵鋰電池在新能源汽車(chē)市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，實(shí)現(xiàn)降本增效。隨著寧德時(shí)代進(jìn)入特斯拉供應(yīng)鏈，有望帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)鋰電池對(duì)外資知名車(chē)企的電池配套。在電動(dòng)工具電池領(lǐng)域，隨著國(guó)內(nèi)高倍率鋰電池技術(shù)水平不斷突破，億緯鋰能、力神電池、比克電池等多家國(guó)內(nèi)鋰電池供應(yīng)商分別通過(guò)了TTI、博世、史丹利百得、寶時(shí)得等一家或多家知名電動(dòng)工具廠商的認(rèn)證，打入了國(guó)際電動(dòng)工具廠商供應(yīng)鏈，逐步替代外資電池廠商的份額，未來(lái)具備持續(xù)增長(zhǎng)空間。綜上，受下游鋰電池產(chǎn)業(yè)政策大力支持與產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)，電池精密結(jié)構(gòu)件及材料行業(yè)的發(fā)展機(jī)遇較好。（二）電池精密結(jié)構(gòu)件行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)經(jīng)過(guò)了十余年的發(fā)展，相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐步成熟，使得大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用具備了基礎(chǔ)。鋰電池終端應(yīng)用場(chǎng)景中的許多配套產(chǎn)業(yè)還在培育中，如新能源汽車(chē)充電設(shè)施、解決充電時(shí)效問(wèn)題的換電模式、基于5G技術(shù)的無(wú)人駕駛、AI和云計(jì)算應(yīng)用等方面均處于發(fā)展或探索之中。終端應(yīng)用場(chǎng)景配套尚待健全，這在短期內(nèi)一定程度上限制了鋰電池和電池精密結(jié)構(gòu)件及材料等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。電動(dòng)輕型車(chē)領(lǐng)域，盡管鋰電池相對(duì)于鉛酸電池具有眾多優(yōu)勢(shì)，但考慮到鋰電池成本較高，終端消費(fèi)者對(duì)價(jià)格較為敏感，鋰電池對(duì)于鉛酸電池的替代進(jìn)程可能會(huì)受鋰電池成本下降速度的限制。電動(dòng)工具領(lǐng)域，盡管不少?lài)?guó)內(nèi)知名鋰電池制造商已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際電動(dòng)工具企業(yè)的供應(yīng)鏈，但是受擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施進(jìn)度的影響，我國(guó)電動(dòng)工具用鋰電池的市場(chǎng)增量釋放將受到一定限制。殼體殼體的制造相對(duì)簡(jiǎn)單，主要采用連續(xù)拉伸工藝。由于蓋板集成部件較多，工藝較為復(fù)雜，且在實(shí)際作用時(shí)，防爆閥開(kāi)啟后電解液容易飛濺至蓋板接線造成二次事故，因此出現(xiàn)了將防爆閥轉(zhuǎn)移至殼體的現(xiàn)象。與圓柱、方形電池的硬殼不同，軟包電池采用鋁塑膜封裝。鋁塑膜由鋁箔、多種塑料和粘合劑（包括粘接性樹(shù)脂）組成，按照制作工藝區(qū)分，主要有干法和熱法兩種。相比熱法鋁塑膜，干法鋁塑膜更加適用于大倍率、高能量動(dòng)力電池，應(yīng)用更加普遍。因?yàn)榕c電池的內(nèi)部材料直接連在一起，所以電解液會(huì)浸潤(rùn)到鋁塑膜的內(nèi)層，故要求其具備以下性能：1）極高的阻隔性；2）良好的熱封性能；3）內(nèi)層材料耐電解液及強(qiáng)酸，不與電解液反應(yīng)；4）良好的延展性、柔韌性和機(jī)械強(qiáng)度。在結(jié)構(gòu)上，鋁塑膜為一種三層膜的復(fù)合材料，主要由尼龍層（ON）、鋁箔層（AL）、流延或未拉伸聚丙烯層（CPP）相互粘合后構(gòu)成。根據(jù)鋁塑膜厚度的不同，可分為88μm、113μm、152μm，其中厚度152μm的鋁塑膜適用于動(dòng)力電池，而更薄的88μm和113μm適用于3C領(lǐng)域。在成本上，鋁塑膜占到整只電芯的18%，僅次于正極（30%）和電解液（25%），屬于占比較大的一種成分。在鋁塑膜本身的構(gòu)成中，鋁箔的成本占到65%。在鋁塑膜的原材料中，鋁箔是核心材料，厚度5-9μm，國(guó)內(nèi)產(chǎn)能較豐富，領(lǐng)先的壓延鋁箔企業(yè)包括華西鋁業(yè)、渤海鋁業(yè)、河南神馬等，但國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在性能方面不及國(guó)際產(chǎn)品，主要供應(yīng)中低端3C消費(fèi)電子領(lǐng)域。CPP（流延聚丙烯薄膜）主要起到封口作用，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)主要有佛塑科技、廣東仕誠(chéng)、佛山俊嘉等，但產(chǎn)品主要用于低端3C消費(fèi)電子領(lǐng)域。BOPA（雙向拉伸尼龍薄膜）位于最外層，主要起到保護(hù)作用。國(guó)內(nèi)廠家主要有滄州明珠、佛塑科技、廈門(mén)長(zhǎng)塑等，但主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)?C消費(fèi)電子領(lǐng)域。綜上，國(guó)內(nèi)原材料主要應(yīng)用于3C消費(fèi)電子領(lǐng)域，在軟包動(dòng)力電池領(lǐng)域所需原材料仍依賴(lài)進(jìn)口。硬殼結(jié)構(gòu)件硬殼結(jié)構(gòu)件包括圓柱和方形結(jié)構(gòu)件，通常由殼體和蓋板組成。其中，蓋板的制造工藝復(fù)雜度通常遠(yuǎn)高于殼體。1）固定/密封功能：頂蓋與鋁殼激光焊接，包裹固定裸電芯并實(shí)現(xiàn)密封作用；2）電流導(dǎo)通功能（極柱）：在電池中，頂蓋極柱、轉(zhuǎn)接片和電芯極耳焊接導(dǎo)通，保證電芯充放電電流導(dǎo)通的功能；在模組中，頂蓋極柱與匯流排激光焊接、螺栓連接，形成串/并聯(lián)；3）泄壓功能（防爆片）：當(dāng)電池出現(xiàn)異常，內(nèi)部氣壓增大至一定值，頂蓋防爆閥將開(kāi)啟進(jìn)行泄壓，降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)；4）熔斷保護(hù)功能（翻轉(zhuǎn)片）：當(dāng)電池出現(xiàn)異常，內(nèi)部氣壓增大至一定值，頂蓋翻轉(zhuǎn)片向上頂起，與負(fù)極鉚接塊接觸，使頂蓋正負(fù)極直接短路，同時(shí)鋁連接片F(xiàn)use熔斷，快速切斷電流；5）降低電腐蝕：正極上塑膠采用導(dǎo)電PPS，保證正極柱與頂蓋板間有一定阻值，降低正極柱與鋁殼間的電位差，防止頂蓋板/鋁殼電腐蝕，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。蓋板中重要部件主要有：1）防爆片：一般磷酸鐵鋰體系電池頂蓋采用單個(gè)防爆閥設(shè)計(jì)，防爆閥開(kāi)啟壓力一般為0．4～0．8MPa。當(dāng)內(nèi)部壓強(qiáng)增大并超過(guò)防爆閥的開(kāi)啟壓力時(shí)，防爆閥將從刻痕處破裂并開(kāi)啟進(jìn)行泄壓；2）翻轉(zhuǎn)片：三元體系電池除了采用防爆閥外，還會(huì)疊加SSD翻轉(zhuǎn)片組合設(shè)計(jì)形式，防爆閥開(kāi)啟壓力和SSD翻轉(zhuǎn)壓力一般分別為0．75～1．05MPa、0．45～0．5MPa。當(dāng)電池內(nèi)部壓強(qiáng)增大至SSD翻轉(zhuǎn)壓力時(shí)，翻轉(zhuǎn)片向上頂起，快速切斷電流；3）極柱：主要是起到電流導(dǎo)通作用。通常正極采用鋁極柱，負(fù)極采用銅鋁復(fù)合極柱。鋰電池結(jié)構(gòu)件產(chǎn)業(yè)鏈動(dòng)力電池精密結(jié)構(gòu)件，廣義來(lái)講包括電芯頂蓋、鋼/鋁外殼、正負(fù)極軟連接、電池軟連接排等，狹義來(lái)講主要包括電芯殼體和頂蓋，對(duì)鋰電池的安全性、密閉性、能源使用效率等都具有直接影響。按照電池封裝技術(shù)路線的不同，主要有方形、圓柱、軟包三種形狀，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)件分別為方形結(jié)構(gòu)件、圓柱結(jié)構(gòu)件和鋁塑膜。整體來(lái)看，圓柱和方形統(tǒng)稱(chēng)為硬殼，封裝結(jié)構(gòu)較為相似，均由殼體和蓋板組成。軟包電池封裝較為特殊，由鋁塑膜構(gòu)成。蓋板的主要生產(chǎn)工藝包括沖壓、焊接、注塑等，殼體的生產(chǎn)工藝主要是沖壓、拉伸。鋁塑膜的主要生產(chǎn)工藝包括精密涂布、貼合等。對(duì)結(jié)構(gòu)件的需求來(lái)自于電池封裝。目前，主流的電池封裝技術(shù)主要有方形電池、圓形電池以及軟包電池三類(lèi)。動(dòng)力電池的安全性和使用壽命都受其封裝工藝的影響，不同的封裝技術(shù)都具有不同的技術(shù)壁壘。封裝工藝設(shè)計(jì)除需滿(mǎn)足耐撞擊振動(dòng)和擠壓穿刺的物理沖擊外，也需滿(mǎn)足防火阻燃等化學(xué)性能要求。進(jìn)入電池精密結(jié)構(gòu)件行業(yè)的主要壁壘（一）電池精密結(jié)構(gòu)件行業(yè)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)壁壘隨著鋰電池商業(yè)化應(yīng)用的快速發(fā)展，鋰電池新興技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對(duì)電池精密結(jié)構(gòu)件及材料的要求不斷提升。電池精密結(jié)構(gòu)件方面，制造商需要在模具開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制等方面具備技術(shù)儲(chǔ)備和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)兼具快速響應(yīng)能力，才能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定和及時(shí)交付。鎳基導(dǎo)體材料方面，制造商需要在坯錠熔煉、軋制、熱處理、關(guān)鍵裝備及控制系統(tǒng)等方面具備技術(shù)儲(chǔ)備和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能實(shí)現(xiàn)均勻性好、表面質(zhì)量高的超薄鎳帶規(guī)模化生產(chǎn)。因此，電池精密結(jié)構(gòu)件及材料行業(yè)具備一定的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)壁壘。（二）電池精密結(jié)構(gòu)件行業(yè)銷(xiāo)售渠道壁壘受鋰電池的生產(chǎn)要求高、技術(shù)發(fā)展快等特點(diǎn)的影響，鋰電池客戶(hù)對(duì)電池精密結(jié)構(gòu)件及材料供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量和研發(fā)能力的要求非常嚴(yán)格，體現(xiàn)為較長(zhǎng)的產(chǎn)品認(rèn)證周期與較高的合作緊密度，形成了銷(xiāo)售渠道壁壘。產(chǎn)品認(rèn)證方面，鋰電池客戶(hù)從產(chǎn)品送樣、驗(yàn)證、驗(yàn)廠再到供貨周期較長(zhǎng)，尤其是像松下、LG化學(xué)、寧德時(shí)代、比亞迪等國(guó)際一流電池廠商，所需時(shí)間通常需要1-3年，一旦供應(yīng)商與客戶(hù)確認(rèn)供貨關(guān)系后，出于供應(yīng)鏈與產(chǎn)品質(zhì)量安全的考慮，雙方合作關(guān)系相對(duì)穩(wěn)定，新進(jìn)入者的客戶(hù)獲取難度較大，由此形成第一層壁壘；合作緊密度方面，客戶(hù)在進(jìn)行新型產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)候，會(huì)優(yōu)先考慮供應(yīng)能力穩(wěn)定、技術(shù)水平較高、合作記錄良好的少數(shù)幾家合格供應(yīng)商進(jìn)行配套研發(fā)與送樣檢驗(yàn)，無(wú)形中將其他競(jìng)爭(zhēng)者排除在外，形成第二層壁壘。（三）電池精密結(jié)構(gòu)件行業(yè)生產(chǎn)壁壘隨著鋰電池行業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，下游客戶(hù)的鋰電池型號(hào)、技術(shù)路線均未統(tǒng)一，因此電池精密結(jié)構(gòu)件及材料制造商接受的訂單具有數(shù)量多、規(guī)格繁、交貨周期短等特征。對(duì)于以上訂單，制造商不僅需要進(jìn)行差異化的模具開(kāi)發(fā)，同時(shí)還需要保證產(chǎn)品的高精密度與質(zhì)量穩(wěn)定性，對(duì)制造商的規(guī)?；a(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量控制能力提出較高要求。制造商必須建立規(guī)范的生產(chǎn)管理模式、標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)流程、明確的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和高效的生產(chǎn)組織方式，方能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的規(guī)?；a(chǎn)。對(duì)潛在的進(jìn)入者來(lái)說(shuō)，制造與管理經(jīng)驗(yàn)的缺乏將使得其難以確保產(chǎn)品質(zhì)量和交貨周期，從而形成了進(jìn)入壁壘。