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動力軟(ruan)包電池回歸主流,鋁塑膜大范圍國產化替(ti)代啟動
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前言:受(shou)益(yi)于全球新能源汽車蓬勃發(fa)展及動力(li)(li)電池對高(gao)能量密度的迫切要求,軟包(bao)電池在動力(li)(li)領(ling)域前景向(xiang)好;且從(cong)全球主(zhu)流(liu)車企(qi)選擇來看,軟包(bao)一直都是很重(zhong)要的主(zhu)流(liu)路(lu)線之一。
中國(guo)在數碼軟(ruan)包電池領域已(yi)有很(hen)強的(de)全球競爭力(li),而在動力(li)領域,當前滲透率不到15%;受高能量密(mi)度政策的(de)刺激,軟(ruan)化產業化進程將會大幅加速。
作為軟包電池獨有的核心材料(liao),鋁塑(su)膜國產比(bi)例在10%左右,一直(zhi)是國產化率最低的環(huan)節。
近幾(ji)年(nian),國內鋁塑膜供應商在技(ji)術、工藝上接連獲得(de)突破,今明年(nian)是數碼(ma)市場的(de)鋁塑膜大范(fan)圍國產(chan)化的(de)時期。
軟包電池(chi)有可能(neng)逐(zhu)步成(cheng)為(wei)國內(nei)動(dong)力電池(chi)主流路線之(zhi)一。未來,軟包電池(chi)產業(ye)鏈可能(neng)享受行業(ye)高(gao)(gao)速發展、滲透(tou)率提升(sheng)、國產化替代的(de)多(duo)重(zhong)拉動(dong),相關企業(ye)可能(neng)呈(cheng)現高(gao)(gao)增(zeng)長。
1.軟包電池在數碼領域是主導路線(xian)
全球來看,軟包電(dian)池也是動(dong)力電(dian)池領域的(de)主(zhu)流(liu)路線之一。
軟包(bao)電池(chi)與(yu)方形(xing)、圓柱主要區別(bie)在于封裝形(xing)式,軟包(bao)優勢為不易爆、能量密度高、循環壽命長、外形(xing)設(she)計靈活等方面,其不足為pack設(she)計更為復雜,導致成組(zu)效率低。
當前(qian),動力電池領域的(de)(de)成組效(xiao)率已由前(qian)兩年的(de)(de)不足60%提升(sheng)至(zhi)65-70%以上,競爭(zheng)力不斷(duan)加強。
在消(xiao)費領(ling)域,軟包(bao)早已是主導路線;而從全球來(lai)看,在動力(li)電池領(ling)域,軟包(bao)也是幾(ji)大主流路線之一。
2.為什么要(yao)用(yong)軟包?
在市場最關注的安全(quan)性、能量密度、循環壽命方面,軟包電池(chi)具有優勢。
安全性(xing)方面:軟包(bao)出現安全性(xing)問(wen)題時(shi),一般(ban)是(shi)電池包(bao)鼓氣裂開,但由于機械性(xing)能不強,因(yin)而不易發(fa)生爆炸。
能量(liang)密(mi)度方(fang)面:由于軟包電池外包裝采用更加輕薄(bo)的鋁塑膜,因(yin)而電芯(xin)的能量(liang)密(mi)度更高。
循環壽命方面:軟包電(dian)池循環壽命更長,100次循環衰減比鋁殼少4%-7%。
中國政府重視電(dian)池(chi)(chi)能(neng)(neng)量(liang)(liang)密度(du)進(jin)步,節能(neng)(neng)與新能(neng)(neng)源汽(qi)車技(ji)術路線圖(tu)中提出2020年單體(ti)350wh/kg和系統250wh/kg的能(neng)(neng)量(liang)(liang)密度(du)要(yao)求,三元軟包電(dian)池(chi)(chi)有(you)望領先(xian)另外兩種電(dian)池(chi)(chi)達到這(zhe)一要(yao)求。
軟包(bao)的不足之處:軟包(bao)電池由于外包(bao)裝較薄,在出(chu)現極端情況時容易被刺(ci)穿,因而在pack環節需要加入金屬(shu)防護層給予更(geng)多的保護,這也會帶(dai)來(lai)成組效率(lv)低、成本提升的問題(ti)。
解決(jue)成組效率(lv)低的問題主要(yao)可(ke)以(yi)通過(guo):1)提升單(dan)體電芯容(rong)量以(yi)減少(shao)電芯使用量,從而降低pack過(guo)程(cheng)中(zhong)的其他(ta)配件使用量;2)提升模組和系統內(nei)部的空間利用率(lv),可(ke)通過(guo)改進布局等(deng)(deng)方式實現(xian);3)使用輕(qing)量化材(cai)料(liao)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
軟包電池(chi)(chi)低成組(zu)效率的(de)短板逐漸彌(mi)補。目(mu)前看軟包電池(chi)(chi)的(de)成組(zu)效率逐漸提升(sheng),由前兩年(nian)的(de)不足60%提升(sheng)至(zhi)65%以上(shang)。
從國際主流(liu)車型看,過(guo)去5年(nian)軟(ruan)包電池的(de)系統(tong)能量(liang)密(mi)度提升(sheng)最高(gao),并且最高(gao)系統(tong)能量(liang)密(mi)度已(yi)經接(jie)近(jin)特斯(si)拉(la)裝配的(de)松下圓柱電池。
2018年即將上市的現(xian)代Kona電(dian)(dian)動(dong)版,采用LGC的NCM811電(dian)(dian)池,單(dan)體(ti)電(dian)(dian)芯容(rong)量(liang)120/180Ah,預(yu)計系統能(neng)量(liang)密度將進一步提升(sheng)。
3.動力電池(chi)需求(qiu)高增長(chang),國內(nei)軟包滲透(tou)率(lv)將會(hui)持續(xu)攀升
2017年中(zhong)國圓(yuan)柱(zhu)、方形、軟包電池出(chu)貨量(liang)約(yue)82GWh(28%YoY),其中(zhong)軟包電池2017年出(chu)貨量(liang)約(yue)29GWh(26%YoY)。
在(zai)3C領域,軟包滲透(tou)率已(yi)超過70%,該指標還在(zai)增長(chang)。在(zai)國內(nei)動力電池領域,軟包滲透(tou)率約(yue)12-14%,尚屬于“非主流”路線。
但是,近幾(ji)年(nian),更(geng)全(quan)面和(he)科學的(de)補貼政策(ce)促使動力(li)電(dian)(dian)池產(chan)品差異在放大,高(gao)能量密度(du)等核(he)心要求,將激發(fa)和(he)促進軟(ruan)包(bao)電(dian)(dian)池產(chan)業的(de)大發(fa)展。
鋰電(dian)池國(guo)產化率持續提升(sheng)。中(zhong)國(guo)鋰電(dian)池出(chu)貨(huo)量占比不斷提升(sheng),主要源(yuan)于動力電(dian)池出(chu)貨(huo)量持續高(gao)增長,2016年占全(quan)球比重約49%。
新能源(yuan)汽車浪潮已至,動力電池需求旺盛(sheng)。
2017年中國新能源汽車銷量(liang)達75.5萬輛,同(tong)(tong)比(bi)增長59.5%,下游銷量(liang)高增長帶動動力電(dian)池出貨量(liang)約44.5GWh,同(tong)(tong)比(bi)增長44.4%。
動(dong)力電池領域軟包滲(shen)透率有望持續提(ti)升。
據OFweek,2016年軟包(bao)電(dian)池(chi)滲(shen)透(tou)率約12%,2017年預計(ji)約15%。未來得(de)益于政(zheng)策持續引導動力(li)電(dian)池(chi)向高能量密度發展,契合這(zhe)一特性的軟包(bao)電(dian)池(chi)滲(shen)透(tou)率有望持續提升至30%以上。
軟包封裝(zhuang)技術契合未(wei)來(lai)固(gu)態電池的發展。
按照電(dian)(dian)解液(ye)(ye)物質狀態(tai)(tai)的不同,軟包(bao)電(dian)(dian)池(chi)可分為軟包(bao)液(ye)(ye)態(tai)(tai)電(dian)(dian)池(chi)和軟包(bao)聚(ju)合物電(dian)(dian)池(chi),前(qian)者(zhe)使用(yong)液(ye)(ye)態(tai)(tai)電(dian)(dian)解液(ye)(ye),后者(zhe)使用(yong)的電(dian)(dian)解質目(mu)前(qian)以膠體為主。
以固(gu)態(tai)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)為電(dian)解質(zhi)(zhi)的全(quan)固(gu)態(tai)電(dian)池(chi)仍處(chu)于(yu)研發示范階段,全(quan)固(gu)態(tai)電(dian)池(chi)以聚合物(wu)(wu)(wu)、氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)或硫化(hua)物(wu)(wu)(wu)等固(gu)態(tai)電(dian)解質(zhi)(zhi)代(dai)替隔膜和電(dian)解液從(cong)根本上解決電(dian)池(chi)安全(quan)問(wen)題;電(dian)池(chi)單體能量(liang)密度有望提升至400-500Wh/kg。
全固態(tai)電(dian)池目前(qian)仍處于研發階(jie)段,寶(bao)馬、豐田、博世(shi)及(ji)部分國內企業都在積極布局,未來有望成為(wei)主(zhu)流(liu)電(dian)池路線。
由于無需使用(yong)液(ye)體,固(gu)態電池外(wai)殼與(yu)組裝工藝得到簡化(hua),適宜固(gu)態電池封(feng)裝使用(yong)的軟包封(feng)裝技術有望為軟包電池發(fa)展打開新的成長空間。
3C領域軟包滲透(tou)率近7成,未(wei)來預計維(wei)持高位。
軟(ruan)(ruan)包電池主(zhu)要應用于3C電池領域,中國3C領域軟(ruan)(ruan)包電池滲透率(lv)提(ti)升(sheng)較快(kuai),由2011年的13%提(ti)升(sheng)至(zhi)2016年的67%。
3C領域更(geng)(geng)(geng)青(qing)睞(lai)軟包電池主要(yao)系其(qi)形狀設計更(geng)(geng)(geng)加靈活,體積和質(zhi)量能量密(mi)度更(geng)(geng)(geng)高(gao),符合手機、筆記本電腦等(deng)電子(zi)產品小型化、輕薄化的趨勢。
隨著可(ke)穿(chuan)戴設備、無人(ren)機等新(xin)興消費(fei)電子(zi)產品進入市場,未來(lai)(lai)擴張前景(jing)向好,預計將帶來(lai)(lai)3C領域電池需求(qiu)持(chi)續增(zeng)長,而軟包也將維持(chi)較高的滲透率。
4.國際龍頭具備領先優勢,國內產業鏈正在崛起
海外動(dong)力市(shi)場的(de)軟包電池主要被LGC、AESC把(ba)控,兩家(jia)配套多(duo)家(jia)主流車企的(de)全球銷量前十車型(xing),如Leaf、Zoe、Bolt等,電芯能量密度分(fen)別可達240Wh/kg、224Wh/kg,此外SK也(ye)有較(jiao)多(duo)儲(chu)備。
數碼軟包電池領域,ATL已經是(shi)全球龍(long)頭;動力軟包企業主要有孚能科技、中航鋰電、萬(wan)向A123、微宏、卡(ka)耐等,盡(jin)管有較大差距,但國內產(chan)業鏈正在快速崛起。
軟(ruan)包電池制造(zao)工藝復雜(za),成本(ben)也比(bi)較高;中國軟(ruan)包產業及其(qi)供應(ying)鏈(lian)的發展,有(you)希望顯著降低其(qi)成本(ben)。
銷量方面,國內(nei)企(qi)業包(bao)括孚能、萬向(xiang)A123等企(qi)業都配套多款主力新能源(yuan)車型(xing)。孚能也在(zai)2017年憑借1.3GWh左右的銷量進入行業前(qian)10。
能(neng)量(liang)密度(du)(du)方面,國內多數(shu)軟包(bao)企(qi)業單體電芯(xin)能(neng)量(liang)密度(du)(du)可以達(da)到(dao)200wh/kg的水(shui)(shui)平,成組后預計可達(da)到(dao)120-130wh/kg的水(shui)(shui)平。其(qi)中(zhong)孚能(neng)科(ke)技目(mu)前(qian)單體能(neng)量(liang)密度(du)(du)可達(da)220wh/kg,較為接(jie)近國際主流廠家的水(shui)(shui)平。
產(chan)能(neng)方面,孚能(neng)、卡耐、捷威等軟包企業均在加速擴產(chan),在建產(chan)能(neng)較當前至少(shao)高出1倍。
5.數碼領(ling)域(yu)的鋁塑膜(mo)大規模國產化(hua)啟動(dong),動(dong)力電池領(ling)域(yu)也在加速
鋁塑膜(mo)是軟(ruan)包電池(chi)特有的(de)核心材料,技術(shu)壁壘高,也一直是目前國產化(hua)率最低(di)的(de)環節。
目前日(ri)本(ben)DNP、昭和電工、T&T三家市占率近90%。一部分中國公司已完成了(le)較多累并獲得了(le)突破(po)。
我們判斷(duan),今明年,數碼軟包電池領域(yu)的鋁塑膜將(jiang)會出現(xian)快速的國(guo)產化,動力電池領域(yu)的國(guo)產化進程,也將(jiang)顯著加速。
軟包(bao)早已是全球數碼領(ling)域的(de)主導路線(xian),在海外動力電(dian)池市場,軟包(bao)也一直是很重要的(de)主流路線(xian)之(zhi)一。
中(zhong)國在數碼軟包電池(chi)領(ling)域已有很強的(de)全球競爭力(li);在動力(li)領(ling)域,盡管當前滲透率不(bu)到15%,但(dan)受高能(neng)量密度趨勢(shi)刺激,其產業化進(jin)程將會出現大加速(su),其滲透率有望持續(xu)快速(su)提(ti)高。
作(zuo)為軟包電池中獨有的(de)(de)核(he)心(xin)材料,鋁塑膜(mo)國(guo)產(chan)化(hua)率一直在(zai)10%上下。近幾(ji)年,國(guo)內供應(ying)商在(zai)技術、工藝上接連獲得突破(po),我們(men)判斷,數碼市場的(de)(de)鋁塑膜(mo)今明年就應(ying)該(gai)是(shi)大范圍國(guo)產(chan)化(hua)的(de)(de)時期。
考慮國(guo)內軟(ruan)包動(dong)力電(dian)(dian)池有(you)可能逐步(bu)成為主(zhu)流路線之一,未來,軟(ruan)包電(dian)(dian)池產業(ye)鏈有(you)望享(xiang)受行業(ye)高速發展、滲透率(lv)提升、國(guo)產化替(ti)代(dai)的(de)多重拉動(dong)。