2018年锂电池行业现状及
发展趋势分析报告
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正文目录
1. 消费电子领域：高端电池产品存在结构性紧缺 .......................................... 5 1.1 需求：体积密度仍为消费电子电池首要攻克技术指标 ............................ 5 1.2 现状及问题：续航时间仍然是消费电子一大困扰 .................................... 6 1.3 解决方案：高压钴酸锂和硅碳负极为提升电池体积密度的良药 ............ 8 2. 动力电池领域：万亿市场奔“池”而来 ...................................................... 9 2.1 需求：动力电池创造万亿市场需求 .......................................................... 10 2.1.1 纯电动和插电式混合动力乘用车爆发之势已立 ................................... 11 2.1.2 强混和轻混48V系统释放高倍率电池需求 ........................................... 11 2.2 现状及问题：续航里程和成本是新能源车发展道路上的绊脚石 .......... 14 2.3 解决方案：电极材料和结构优化需同行 .................................................. 15 2.3.1 高镍+硅碳负极是动力电池提升能量密度的不二之选 ......................... 15 2.3.2 A00等部分低端车型在退补后会重新考虑磷酸铁锂 ............................. 16 2.3.3 电池结构：铝壳电池优势在结构优化中进一步凸显 ........................... 18 3. 电池产业链对比及下一代电池 .................................................................... 18 3.1 锂电池符合国家发展高端制造的规划 ...................................................... 19 3.2 锂电池四大核心材料：正极、负极、电解液、隔膜 .............................. 19 3.2.1 锂电池正极材料：三元快速放量 高镍三元和高压钴酸锂存在结构性紧缺.................................................................................................................................. 22
3.2.2 锂电池负极：人造石墨占比逐年增高 硅碳负极已处量产前夕 ......... 25 3.2.3 锂电池电解液：六氟磷酸锂已实现国产化替代 未来技术难点在添加剂...................................................................................................................................... 30
3.2.4 高技术壁垒隔膜加速国产化 ................................................................... 32 3.3 锂电池生产环节具有工艺复杂、行业集中度高、研发投入大等特点 .. 33 3.4 下一代电池需及早布局 .............................................................................. 34 4. 相关建议 ........................................................................................................ 35 5. 风险提示 ........................................................................................................ 36
图目录
图 1:铅酸、镍铬、镍氢到锂电电池 体积密度依次增长66%、188%、106% 6
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图 2:钴酸锂充电截止电压每上升0.5V对应放出电量增加7%左右 ................ 7 图 3:note 7爆炸被迫停产并召回 ........................................................................ 8 图 4:IPhone X迫于无奈放置两块电池 ................................................................ 8 图 5:消费电子电池总体增长趋缓 ....................................................................... 9 图 6:纯电动和插电式混合动力乘用车电池近3年及未来13年CAGR ......... 11 图 7:纯电动汽车、插电式混合动力汽车、混合动力汽车的区别 ................. 12 图 8:卡罗拉、雷凌当月销量及与纯电动（BEV）和插电式混合动力（PHEV）汽车之和的比值................................................................................................... 12 图 9:48V系统主要部件及功能 .......................................................................... 13 图 10:万向A123 48V电池主要参数及照片 ...................................................... 13 图 11:满足《路线图》油耗要求需生产混合动力汽车数量 ........................... 14 图 12:混合动力汽车对应电池市值预测 ........................................................... 14 图 13:乘用车不同代正极材料保持约10%容量增长率 ................................... 16 图 14:A00&A0新能源汽车电池近3年及未来13年CAGR ............................. 18 图 15:高端制造锂电池产业链比铅酸电池多衍生出来一批新型材料企业 ... 19 图 16:锂电池材料构成 ....................................................................................... 20 图 17:正极、负极、电解液、隔膜占锂电池成本 ........................................... 20 图 18:锂电池直接原材料毛利率（%）对比..................................................... 21 图 19:锂电池正极材料种类 ............................................................................... 22 图 20:量产正极材料特性参数表 ....................................................................... 22 图 21:中国正极材料产能预测 ........................................................................... 24 图 22:全球三元及磷酸铁锂增速均低于中国 ................................................... 24 图 23:中国三元和磷酸铁锂在全球出货占比持续攀升 ................................... 25 图 24:锂电池负极分类 ....................................................................................... 26 图 25:人造石墨综合性能优于天然石墨和钛酸锂 ........................................... 26 图 26:锂电池负极近3年及未来8年CAGR ..................................................... 27 图 27:人造石墨占比逐年提高 ........................................................................... 27 图 28:硅负极容量衰减的三条原因 ................................................................... 28 图 29:硅碳核壳结构示意图 ............................................................................... 28 图 30:核壳结构硅碳循环1000次容量未见明显衰减 ..................................... 29 图 31:硅或非核壳结构硅碳负极仅循环50次容量衰减至零 ......................... 29
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图 32:硅碳负极容量与硅含量成正比 市场上已有容量为1000mAh/g的样品29 图 33:电解液的组成 ........................................................................................... 30 图 34:电解液近3年及未来8年CAGR ............................................................. 31 图 35:国产化进程和供需影响六氟磷酸锂价格走势 ....................................... 31 图 36:锂电池隔膜分类 ....................................................................................... 32 图 37:隔膜近3年及未来8年CAGR ................................................................. 33 图 38:湿发隔膜占比逐年提高 ........................................................................... 33 图 39:锂电池行业集中度高且向更高方向靠拢 ............................................... 34
表目录
表 1:消费电子市场需求以及未来发展方向 ....................................................... 5 表 2:不同种类电池能量密度和体积密度参数对比 ........................................... 6 表 3:三星提升note7电池容量引发爆炸惨局 .................................................... 7 表 4:新能源汽车市场需求及未来发展方向 ..................................................... 10 表 5:《节能与新能源汽车技术路线图》对纯电动（BEV）和插电式混合动力汽车（PHEV）电池的要求 .................................................................................. 11 表 6:电动车型重量、续航里程和价格相比传统车仍有差距 ......................... 15 表 7:2018年不同能量密度电池可领取的补贴金额及假设2019年能量密度门槛提升幅度........................................................................................................... 17 表 8:不同车型切换为磷酸铁锂电池降本金额和补贴差价对比 ..................... 17 表 9:磷酸铁锂具有更优良的安全性和循环稳定性 ......................................... 18 表 10:《促进汽车动力电池产业发展行动方案》通知对新型锂离子电池的要求........................................................................................................................... 34
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1. 消费电子领域：高端电池产品存在结构性紧缺
以手机为代表的消费电子市场最看重电池的体积密度。目前，电池体积密度仍然是手机产业链的瓶颈之一。消费电子电池未来体积密度的提升仍需依靠正负极材料容量的提升，即正极材料高压化和负极材料高硅化。
表 1:消费电子市场需求以及未来发展方向
1.1 需求：体积密度仍为消费电子电池首要攻克技术指标
消费电子的特点是小、薄、轻，要求电池具有体积小、重量轻的特点，转换为电池技术指标即为高体积密度和高能量密度（能量密度：单位重量电池可提供的电量，单位Wh/kg；体积密度：单位体积电池可提供的电量，单位：Wh/L）。 根据下游应用不同，消费电子电池出货主要集中在手机、笔记本、平板电脑三大领域。其中：
? 手机体积最小，对电池体积密度要求最高，属于高端市场； ? 笔记本和平板电脑对体积密度要求相对较低，对成本比较敏感。
20世纪70年代，以手机为代表的消费电子开始兴起。手机最初选择了镍铬电池，但是镍铬电池存在以下问题：
a）体积密度过小，占据“大哥大”一半空间的镍铬电池仅支持通话30min，而充电却需10h；
b）记忆效应严重，随着使用电池可用电量越来越少； c）铬为有毒重金属。
在手机工业快速发展的推动下，电池依次经历了镍铬电池时代、镍氢电池时代、锂电池时代，电池体积密度从最初铅酸的64Wh/L依次增长至107Wh/L、308
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2018年锂电池行业现状及发展趋势分析报告
