从锂电池行业的地区分布来看,全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国,三者占据了全球95%以上的市场份额。国际巨头相对于国内厂商而言在电池的一致性、稳定性、循环寿命等方面都有比较大的优势,对下游整车厂的吸引力也很大。国内自主品牌的动力电池产品已开始陆续配套国内整车企业,包括乘用车、客车、专用车等市场,从技术路线上讲,镍氢电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池已经在十二五结束时基本接近甚至达到国际先进水平,三元锂电池也开始产业化进程。
在动力电池激烈的行业竞争中,CATL、比亚迪、国轩高科等优势企业逐渐确立了自己的龙头地位,行业集中度不断提升。2016 年与2017年,国内动力电池前三家企业合计出货量占比超过50%;CATL也逐渐超过比亚迪,成为国内动力电池龙头。
17年以来,以宁德时代、比亚迪为首的动力电池龙头扩产幅度高于行业均值,CATL(17GWh)、比亚迪(16GWh)、国轩高科(10GWh)产能位列前三,亿纬锂能、北京国能、孚能科技、天津力神紧随其后,这导致行业集中度进一步提升。
以CATL、国轩、比亚迪、力神等为代表的企业,均在加强技术研发发展高镍三元锂电,另一方面加强与车企的基地产能配套,减小运输半径及有效降低成本,形成紧密的产能供给。
《中国制造2025》明确要求,2020年我国动力电池能量密度要达到300 Wh/公斤,2025年达到400Wh/kg,2030年达到500Wh/kg。科技部原部长万钢曾表示,要努力把动力电池单位能量密度提高一倍,把制造成本降低50%,使单位电池能量达到300Wh/kg以上,成本降至1元/瓦时以下。
磷酸铁锂电池能量密度的理论极限值为170Wh/kg,而三元电池远高于这个数值。各大电池企业把提高能量密度的研究方向几乎都定为三元材料。
4、主要生产厂家 (1)CATL
CATL2017年总产能达17.09GWh,其中8.5GWh为三元锂电,主要材料体系为三元532/622,目前811体系电池正处于研发当中,预计明年有望量产。2018年产能有望达到31.5GWh,19年达到45.9GWh,2020年产能达到54GWh。基地主要集中在福建宁德、江苏溧阳、青海西宁等。主要客户包括北汽、华晨宝马、吉利、一汽、南车时代、厦门金龙、郑州宇通和中通客车等。
(2)BYD
比亚迪17年总产能已经达到16GWh,其中LFP产能达10GWh,三元电池产能6GWh,17年启动青海10Gwh的三元电池产能扩充,预计完全达产时间为2019年6月。2018年规划产能21GWh,2019年达到26GWh,2020年产能有望达39GWh。生产基地以深圳坑梓、惠州两地为主,另外在青海等地也在新建生产基地。
(3)国轩高科
国轩高科的主力产品为方形磷酸铁锂电池,16年具备三元锂电池产能,目前在客车及乘用车方面客户基本覆盖主流车企。2017年产能7.5GWh,其中磷酸铁锂产能为5.5GWh,三元产能达2GWh。2018年是公司产能释放的关键年,预计将增加7GWh,其中合肥四期将增加5GWh三元622产能,庐江和唐山共增加2GWhLFP产能,18年底共计可达14.5GWh。其它产地包括江苏昆山、南京、河北唐山一期(在建)。主要客户包括南京金龙、江淮汽车、安凯客车、中联重科、上海申沃、东风汽车、河北御捷等。
(4)力神
力神圆柱技术国内排前三,21700产线是国内最早产能最大的产线,方形电池产品型号正逐步向大容量发展,主力产品为51AH,76AH、43AH左右,100AH以上的产品后续也会出来。公司17年产能10GWh,主要生产基地是天津,青岛、苏州、绵阳,武汉等。预计2018年产能将达15GWh(7.5GWh方形LFP+2.4GWh三元方形+5.2GWh三元圆柱),2020年规划达到30GWh。主要客户包括江淮、吉利、一汽、东风汽车、南京金龙、厦门金龙、中通客车、天津清源等。
(5)亿纬锂能
公司2016年底产能2GWh,公司17年产能约7GWh,18年产能增至9GWh,主要是荆门新增1GWh三元方形和1GWh的磷酸铁锂,所有产能分为:1GWh软包叠片、3.5GWh三元电池、4.5GWh磷酸铁锂电池。预计19年将达到11GWh,2021年达到22GWh。生产基地是湖北金泉和惠州。
(6)中航锂电
公司17年产能2.5GWh,其中三元电池约0.21GWh,磷酸铁锂2.23GWh,均在洛阳生产。公司18年常州部分产能达产,产能约5GWh,其中三元1.21GWh,磷酸铁锂3.7GWh。根据公司规划2020年产能达15GWh。生产基地主要为洛阳和常州。主要客户包括东风汽车、河南少林、陆地方舟、南京金龙、四川野马、中通客车、重庆瑞驰等。
(7)国能电池
2017年总产能达到11GWh,目前磷酸铁锂软包电池产能占比90%,其余为三元软包,预计2018年将在郑州继续扩产,总产能达到13GWh,公司规划2020年总产能升至20GWh。生产基地有北京、郑州、襄阳、重庆、海宁、南昌、新余、龙岩等八大基地。
(8)孚能科技
公司是国内软包龙头,2017年孚能产能约为5GWh的三元软包电池,2018年预计产能最高达13GWh,北京顺义规划8GWh产能有望于年底至19年投产。此外18年年内将开工赣州三期10GWh产能,预计将于19年开始陆续投放。生产基地主要包括赣州、北京等地。
(9)卡耐新能源
公司专业从事动力锂离子软包电池生产销售,2017年三元软包电池的产能为0.75GWh,主要分布在上海基地产能为0.25Gwh,南昌基地的产能为0.5Gwh,2018年将持续大力扩产,南京产能预计年底可达5.8Gwh以上。2019年产能预计将达到13.2GWh。生产基地:公司具备南京1个技术中心、日本、北美两个海外技术中心、5个生产基地(上海、南昌、广西、两个核心基地)。
(10)比克
公司是国内三元圆柱领域内的优质公司,2017年三元圆柱产能达5GWh,其中具备811产能1GWh,2018年公司产能达8GWh,其中最高可具备4GWh的811电池,预计2019年产能有望达到12GWh,2020年将达到20GWh。生产基地:深圳和郑州。
5、国内主流新能源车电池成本
综合官方数据研判,目前新能源汽车动力电池(模组)的成本大约在1500元/度电左右。 (1)比亚迪e6
整车价格:30.98—36.98万 电池容量:80度电 电池成本估算:12万元 (2)吉利帝豪ev300 整车价格:19.48-24.98万 电池容量:41度电
电池成本估算:6.15万元 (3)腾势ev400
整车价格:36.98-43.28万元 电池容量:60度电 电池成本估算:9万元 (4)北汽eu260
整车价格:20.59-21.59万元 电池容量:41度电 电池估算成本:6.15万
三、生产工艺流程
锂电池生产工艺流程分为三大工段,一是极片制作,二是电芯制作,三是电池组装。在锂电池生产工艺中,极片制作是基础,电芯制作是核心,电池组装关系到锂电池成品质量。锂电池生产工艺流程具体环节包含正极拉浆、负极拉浆、正极片、负极片、钢壳装配、注液及检测以及组装等。
1、极片制作
(1)主要工艺流程:将一定比例的正负极活性材料、导电剂、粘结剂与溶剂NMP一起混合高速分散制成一定粘度的浆料→通过涂布机将正负极浆料均匀涂布在集流体上,并烘干浆料,制成固体电极片→将涂布好的正负极片通过轧辊机辊压,以减小极片厚度,充