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動(dong)力軟包電池回歸主流,鋁(lv)塑膜大范圍(wei)國產化(hua)替代啟動(dong)
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前(qian)言:受益于(yu)全球新能(neng)源(yuan)汽(qi)車蓬勃發展及動力(li)電池對高(gao)能(neng)量密(mi)度的(de)迫切(qie)要(yao)求,軟包電池在動力(li)領域前(qian)景向好;且從全球主流車企選擇來看,軟包一直都是很(hen)重要(yao)的(de)主流路線之一。
中(zhong)國(guo)在數碼軟包電池(chi)領(ling)域(yu)已有很強的全球競(jing)爭力,而在動力領(ling)域(yu),當前滲透率不到(dao)15%;受高能量(liang)密度政策(ce)的刺激,軟化產業化進程將會大幅(fu)加速。
作為軟包電(dian)池獨有的核(he)心材料,鋁塑膜國產比例在10%左右(you),一直是國產化率最低的環節。
近幾年(nian),國內鋁塑(su)膜(mo)(mo)供應(ying)商在(zai)技術、工(gong)藝上接連獲得突破,今明年(nian)是數(shu)碼(ma)市場(chang)的鋁塑(su)膜(mo)(mo)大范圍(wei)國產化的時期。
軟包電池(chi)有可能逐步成為國內動力電池(chi)主(zhu)流路線之(zhi)一。未(wei)來,軟包電池(chi)產業鏈可能享(xiang)受行業高(gao)速發展、滲透(tou)率提升、國產化(hua)替代的多重拉動,相關企業可能呈現高(gao)增長。
1.軟包(bao)電(dian)池在(zai)數(shu)碼領(ling)域是(shi)主(zhu)導路線
全球來看,軟(ruan)包電池也是動(dong)力電池領域的(de)主流路線之一。
軟(ruan)包(bao)電(dian)池與方(fang)形、圓柱主(zhu)要(yao)區別(bie)在于(yu)封裝形式,軟(ruan)包(bao)優勢(shi)為(wei)不易爆、能量(liang)密度高、循環壽命長、外(wai)形設計(ji)靈活等方(fang)面,其不足為(wei)pack設計(ji)更為(wei)復雜,導致(zhi)成組效率低。
當前,動力電池(chi)領域的成(cheng)組效率已由前兩年的不足60%提(ti)升至65-70%以上,競爭(zheng)力不斷(duan)加強。
在消(xiao)費領域,軟包早已是主導(dao)路(lu)(lu)線(xian)(xian);而(er)從全球來看,在動力電池領域,軟包也是幾大主流路(lu)(lu)線(xian)(xian)之一(yi)。
2.為(wei)什么要(yao)用軟包?
在市場最關(guan)注的安全性、能量密度、循環壽命方面,軟包電池具有優勢。
安(an)全性方(fang)面:軟包出(chu)現安(an)全性問(wen)題時,一般是電池包鼓氣裂(lie)開,但(dan)由于機(ji)械性能不強,因而(er)不易發生爆(bao)炸(zha)。
能(neng)量密度方(fang)面:由于軟(ruan)包電池外包裝采用更加輕薄的(de)(de)鋁塑(su)膜,因而電芯(xin)的(de)(de)能(neng)量密度更高。
循環壽命方面:軟包(bao)電池循環壽命更長,100次循環衰減(jian)比鋁殼少4%-7%。
中國政府重視電池能量密(mi)度進步,節能與新(xin)能源汽車技術路(lu)線圖中提出2020年單體(ti)350wh/kg和系統250wh/kg的能量密(mi)度要求(qiu),三元軟(ruan)包電池有望領先(xian)另外兩(liang)種電池達(da)到這一要求(qiu)。
軟包(bao)的不足(zu)之處:軟包(bao)電(dian)池由于外(wai)包(bao)裝較(jiao)薄,在出現極端情(qing)況時容易(yi)被刺穿,因(yin)而在pack環節需(xu)要加(jia)入金屬防(fang)護層(ceng)給予更多的保(bao)護,這也會帶來(lai)成組(zu)效率低、成本提升的問題。
解決成(cheng)組(zu)效(xiao)率(lv)低的(de)(de)問(wen)題主(zhu)要可(ke)(ke)以通(tong)過:1)提(ti)升(sheng)單體電芯容量以減少電芯使(shi)(shi)用量,從而降低pack過程中的(de)(de)其他配件使(shi)(shi)用量;2)提(ti)升(sheng)模組(zu)和系統內(nei)部的(de)(de)空間利用率(lv),可(ke)(ke)通(tong)過改進布局等(deng)方式實現;3)使(shi)(shi)用輕量化材料等(deng)等(deng)。
軟(ruan)包電池低成(cheng)組(zu)效率的(de)短板逐漸彌補。目前看軟(ruan)包電池的(de)成(cheng)組(zu)效率逐漸提升(sheng)(sheng),由前兩年(nian)的(de)不足60%提升(sheng)(sheng)至(zhi)65%以上。
從國際主(zhu)流車型看,過去(qu)5年(nian)軟包(bao)電(dian)(dian)池(chi)的系統能量(liang)密度提(ti)升最高,并(bing)且(qie)最高系統能量(liang)密度已經接近特斯拉(la)裝配的松下圓柱電(dian)(dian)池(chi)。
2018年即將(jiang)上(shang)市的現代(dai)Kona電(dian)動版,采用LGC的NCM811電(dian)池,單體電(dian)芯容量(liang)120/180Ah,預計系統能量(liang)密度將(jiang)進一步提(ti)升。
3.動力電池(chi)需求高增長,國內(nei)軟包(bao)滲透率(lv)將會持續(xu)攀升
2017年中(zhong)國圓柱、方(fang)形、軟包電(dian)(dian)池出貨量(liang)(liang)約82GWh(28%YoY),其(qi)中(zhong)軟包電(dian)(dian)池2017年出貨量(liang)(liang)約29GWh(26%YoY)。
在3C領域,軟包滲透(tou)率(lv)已超過70%,該指標還在增長。在國內動力電池(chi)領域,軟包滲透(tou)率(lv)約12-14%,尚屬于“非(fei)主流”路線(xian)。
但(dan)是,近幾年,更(geng)全(quan)面和科學的補(bu)貼政策(ce)促使動力電池產品差異在(zai)放大,高能量密度(du)等核心要求,將(jiang)激(ji)發和促進(jin)軟包電池產業的大發展。
鋰(li)電(dian)池(chi)國產化率(lv)持(chi)續提升。中(zhong)國鋰(li)電(dian)池(chi)出(chu)貨量占比不斷提升,主要源于動(dong)力電(dian)池(chi)出(chu)貨量持(chi)續高增(zeng)長,2016年占全球比重約49%。
新能源汽車(che)浪潮已至,動(dong)力電池(chi)需求旺(wang)盛。
2017年中國新能源汽車銷量(liang)達(da)75.5萬輛,同比增(zeng)長(chang)59.5%,下游銷量(liang)高(gao)增(zeng)長(chang)帶(dai)動(dong)(dong)動(dong)(dong)力電池出(chu)貨量(liang)約44.5GWh,同比增(zeng)長(chang)44.4%。
動(dong)力電(dian)池領域軟(ruan)包滲(shen)透率有望(wang)持續提升。
據OFweek,2016年軟(ruan)包電池(chi)滲透率約(yue)(yue)12%,2017年預計約(yue)(yue)15%。未來得益于政(zheng)策(ce)持續(xu)(xu)引(yin)導(dao)動力電池(chi)向高能量密度發展,契合(he)這一特性的軟(ruan)包電池(chi)滲透率有望持續(xu)(xu)提(ti)升至30%以上(shang)。
軟包封裝(zhuang)技術(shu)契合未來(lai)固態電(dian)池(chi)的發展。
按照電解液(ye)物質(zhi)狀態(tai)的不同,軟(ruan)包(bao)電池可分為(wei)軟(ruan)包(bao)液(ye)態(tai)電池和軟(ruan)包(bao)聚合物電池,前者(zhe)(zhe)使用液(ye)態(tai)電解液(ye),后者(zhe)(zhe)使用的電解質(zhi)目前以膠體為(wei)主。
以固(gu)態(tai)物(wu)質為電(dian)(dian)解質的全固(gu)態(tai)電(dian)(dian)池(chi)仍處于研發示范階段(duan),全固(gu)態(tai)電(dian)(dian)池(chi)以聚合物(wu)、氧化(hua)物(wu)或(huo)硫化(hua)物(wu)等固(gu)態(tai)電(dian)(dian)解質代(dai)替(ti)隔膜和電(dian)(dian)解液從(cong)根本(ben)上解決電(dian)(dian)池(chi)安(an)全問題;電(dian)(dian)池(chi)單體能量密度有望提升(sheng)至400-500Wh/kg。
全固態電池目前仍處于研發階段,寶馬、豐田(tian)、博世及部分國內企業都在積極布局,未來有(you)望成為(wei)主(zhu)流電池路線。
由于無需使用液體(ti),固態電池(chi)(chi)外殼(ke)與組(zu)裝(zhuang)(zhuang)工藝得到簡化,適宜固態電池(chi)(chi)封裝(zhuang)(zhuang)使用的軟(ruan)包(bao)封裝(zhuang)(zhuang)技(ji)術(shu)有望為軟(ruan)包(bao)電池(chi)(chi)發展打開(kai)新的成長空間。
3C領(ling)域軟包(bao)滲(shen)透(tou)率近(jin)7成,未來預(yu)計維持高位。
軟包電(dian)(dian)池(chi)主要(yao)應(ying)用(yong)于3C電(dian)(dian)池(chi)領域(yu),中(zhong)國(guo)3C領域(yu)軟包電(dian)(dian)池(chi)滲透率提(ti)升較(jiao)快,由2011年(nian)的13%提(ti)升至2016年(nian)的67%。
3C領域更(geng)青睞軟包(bao)電(dian)池主(zhu)要(yao)系其形狀設計更(geng)加靈活,體積和質(zhi)量能(neng)量密(mi)度更(geng)高,符合手機、筆記(ji)本電(dian)腦等電(dian)子產(chan)品小型化、輕(qing)薄化的(de)趨勢。
隨著可(ke)穿戴設備、無人機(ji)等新興消費(fei)電子產品進入(ru)市場,未來擴張(zhang)前景(jing)向(xiang)好,預(yu)計將帶來3C領(ling)域電池需求(qiu)持續增長,而(er)軟(ruan)包也(ye)將維持較高(gao)的滲透(tou)率。
4.國際龍頭具備領先優勢,國內產業(ye)鏈正在崛(jue)起
海外動力市場的(de)軟(ruan)包電池主(zhu)要被(bei)LGC、AESC把控(kong),兩(liang)家配套多家主(zhu)流(liu)車(che)企的(de)全(quan)球銷量前十車(che)型(xing),如Leaf、Zoe、Bolt等,電芯能量密度分別可達240Wh/kg、224Wh/kg,此外SK也有較多儲備。
數碼軟包(bao)電池領域,ATL已經是全球龍(long)頭(tou);動力軟包(bao)企業主要(yao)有(you)孚能科技、中航鋰電、萬向A123、微宏(hong)、卡耐等,盡管(guan)有(you)較(jiao)大差距,但國內產業鏈正在快速崛起。
軟(ruan)包電池制造工藝復雜,成本(ben)也比較高;中國軟(ruan)包產業及其(qi)(qi)供應鏈的發展,有希望顯(xian)著降低其(qi)(qi)成本(ben)。
銷量(liang)方面(mian),國(guo)內企(qi)業(ye)包括孚能(neng)、萬向A123等企(qi)業(ye)都配套多款主力(li)新(xin)能(neng)源車型。孚能(neng)也在(zai)2017年(nian)憑借1.3GWh左右的銷量(liang)進(jin)入行業(ye)前(qian)10。
能量(liang)(liang)密(mi)度(du)方面,國內(nei)多數軟包企業單體電(dian)芯能量(liang)(liang)密(mi)度(du)可以達到200wh/kg的水(shui)(shui)平,成組(zu)后預(yu)計可達到120-130wh/kg的水(shui)(shui)平。其(qi)中孚能科(ke)技目前單體能量(liang)(liang)密(mi)度(du)可達220wh/kg,較(jiao)為接(jie)近國際主流廠家的水(shui)(shui)平。
產能方面,孚能、卡耐、捷威等軟包企業均在(zai)加速擴產,在(zai)建產能較當前至少高出1倍。
5.數碼領(ling)域的(de)鋁塑膜大(da)規模國產化(hua)啟(qi)動(dong)(dong),動(dong)(dong)力電池領(ling)域也在加速
鋁(lv)塑膜是(shi)軟包電池特有的核心材料,技術壁壘高,也一直是(shi)目前(qian)國(guo)產化率(lv)最(zui)低的環節。
目前日本DNP、昭和電工、T&T三家(jia)市占(zhan)率近90%。一(yi)部分(fen)中國公司(si)已(yi)完成了(le)較多(duo)累(lei)并(bing)獲得了(le)突破。
我們判斷(duan),今明年,數碼(ma)軟包(bao)電(dian)池領(ling)域的(de)鋁(lv)塑膜將會出現快速(su)的(de)國產(chan)化,動力電(dian)池領(ling)域的(de)國產(chan)化進程(cheng),也將顯著(zhu)加速(su)。
軟包(bao)早已是(shi)全球(qiu)數(shu)碼領(ling)域(yu)的(de)主(zhu)導(dao)路線,在海(hai)外動(dong)力電池市場(chang),軟包(bao)也一直是(shi)很(hen)重要的(de)主(zhu)流路線之一。
中(zhong)國在(zai)(zai)數(shu)碼軟包電(dian)池(chi)領域(yu)(yu)已有(you)很強的全球競爭力(li);在(zai)(zai)動力(li)領域(yu)(yu),盡(jin)管當前滲透(tou)(tou)率不到15%,但受高(gao)能量密度趨勢刺激,其(qi)產業化進程(cheng)將會(hui)出現大加速,其(qi)滲透(tou)(tou)率有(you)望持續(xu)快速提(ti)高(gao)。
作(zuo)為(wei)軟包電池中獨有的(de)(de)核心材(cai)料,鋁塑膜(mo)國產化率一直在10%上下。近幾年(nian),國內供(gong)應(ying)商在技(ji)術、工藝(yi)上接連獲得突(tu)破,我們判斷(duan),數碼市場的(de)(de)鋁塑膜(mo)今明年(nian)就應(ying)該是(shi)大(da)范圍國產化的(de)(de)時(shi)期。
考(kao)慮國(guo)內(nei)軟包動(dong)(dong)力電池有可(ke)能逐步成為主流路(lu)線之一,未來,軟包電池產業鏈有望(wang)享受行業高速發展、滲透(tou)率提(ti)升、國(guo)產化替代的多重拉動(dong)(dong)。