中国锂电池产业迁移路径及锂电池产业发展趋势全景图

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20 朱茜 • 2019-04-10 13:40:22  来源:前瞻产业研究院 E3533G0

2001年以前,日本基本垄断了全球的锂离子电池生产。2001年中国加入WTO后,全球制造业中心向中国转移,中国成为全球规模最大、产业链最全的电子制造中心,中国逐步加大对锂离子电池产业的投资并陆续实现量产。2017年,中国、日本和韩国生产的锂离子电池占全球产量的95%左右。国内锂离子电池产业已经进入快速成长阶段,成为全球主要的锂离子电池生产国和消费国。从中国锂离子电池产地分布图示看,中国锂电池产业迁移路径如下:广东仍然是锂电池产业最大集中地,但锂电池产业从江苏、福建等东部地区向河南和湖北等中部地区迁移。

全球锂电池产业迁移路径

锂离子电池产业链

锂离子电池是指依靠锂离子在正极和负极之间移动实现化学能与电能相互转化的装置。锂电池的上游原材料主要包括镍钴锰、锂矿和石墨矿,由此构成正负极材料、电解液、电极基材、隔膜等;中游则是将正负极材料、电解液、电极基材、隔膜组装成电芯后进行制造和封装;下游是锂电池的应用领域。

目前业界普遍认同的是按锂离子电池及类似产品功能与应用领域的不同,将其划分为消费型、动力型和储能型三种。消费型主要应用于手机、平板和笔记本电脑、MP3/MP4 播放器、数码产品等。动力型主要应用于各种电动自行车、电动汽车、电动工具、大功率器件等。储能型电池与独立或离网系统相关,主要应用于小型储能电源与UPS、通信基站储能、新能源储能等。

图表1:锂离子电池产业链图谱

上游材料短缺形成了比较严重的制约,钴资源的短缺直接制约我国高比能量动力电池的发展。另外,地壳中锂元素的比例约为0.0065%,其丰度在各种元素中居第27位。海水中锂的总储量达2600亿吨,但浓度太小,提炼困难。世界盐湖锂资源主要分布在智利、阿根廷、中国及美国。花岗伟晶岩锂矿床主要分布在澳大利亚、加拿大、芬兰、中国、津巴布韦、南非和刚果。印度和法国也发现伟晶岩锂矿床,但是不具有商业开发价值,目前世界上只有少数国家拥有可经济开发利用的锂资源,资源的缺乏将制约行业的规模化发展。

全球锂电池行业发展迅猛

随着数码类电子产品和新能源动力类产品的广泛应用核普及,锂离子电池产业已经发展形成专业化程度高、分工明确的产业链体系,全球锂离子电池市场取得了较快的增长。2010年,全球锂电池市场规模约为120亿美元,到2017年市场规模已大幅增长至442亿美元;据前瞻产业研究院测算,2018年,全球锂电池行业市场规模预计达493亿美元。

图表2:2008-2018年全球锂电池行业市场规模及增长(单位:亿美元,%)

制造中心从日本转移到中国

根据工信部发布的《全国锂离子电池及类似产品标准化技术委员会筹建申请公示》中相关数据,2001年以前,日本基本垄断了全球的锂离子电池生产。2001年中国加入WTO后,全球制造业中心向中国转移,中国成为全球规模最大、产业链最全的电子制造中心,中国逐步加大对锂离子电池产业的投资并陆续实现量产。2017年,中国、日本和韩国生产的锂离子电池占全球产量的95%左右。国内锂离子电池产业进入快速成长阶段,成为全球主要的锂离子电池生产国和消费国。

图表3:2017年全球锂电池生产竞争格局(单位:%)

中国锂电子电池产业迁移路径

下游需求扩张利好,锂电池行业大规模扩张

锂电池具有的优点使其成为了人类21世纪重点发展的理想二次能源。在过去5年来,锂电池在下游消费品领域发展迅速,其中,笔记本和手机是锂电池的两大应用领域。下游需求的大幅扩张利好锂电池行业发展,从供给数据看,2008-2018年中国锂电池产量逐年增加;2012年和2016年产量大幅增幅的两个时间节点,2012年是由于智能手机的普及,2016年是由于电动汽车的应用,从消费电池驱动发展到动力电池驱动的阶段。

图表4:2008-2018年中国锂离子电池产量及增长情况(单位:亿只,%)

动力锂电池领域应用最广

从2012-2018年我国的新能源汽车销量情况来看,处于逐年增长的趋势。在2018年汽车产销整体下滑的背景下,新能源汽车依然保持高速增长,2018年国内新能源汽车产销分别为127万辆和125.6万辆,同比增长59.8%和61.7%;其中,纯电动车汽车产销分别完成98.6万辆和98.4万辆;插电式混合动力汽车分别完成28.3万辆和27.1万辆。新能源汽车销量逐年增长,对于锂电池的需求量也在不断扩张。

 图表5:2012-2018年中国新能源汽车产销量及增长情况(单位:万辆,%)

据统计,2016-2018年动力锂电池的出货量和装机量均逐年增加。2018年中国锂电池出货量102GWh;其中动力电池出货量达65.0GWh,占比达63.7%;数码电池出货量增长不大,手机、移动电源等出货量减少,电动工具等小3C领域应有有所增加,整体占比下滑;储能增速超过40%,占比有所增长。动力领域逐渐成为锂电池的第一大需求产业。

图表6:2016-2018年中国动力锂电池出货量和装机量相关情况(单位:GWh,%)

技术驱动三元锂电池发展

正极材料是电池中锂离子之源,其性能直接关系到电池性能,是锂电能量密度的基础,是锂电池中最关键的功能材料。锂电池按正极材料分类,主要有三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂这四种,对应的负极材料一般都是石墨。2018年,三元锂电池的装机量占比最高,达58.17%,装机量增速同比达107%;其次是磷酸铁锂电池,占比为39%,装机量增速同比为23%;而锰酸锂和钛酸锂电池二者合计不超过3%,装机量呈负增长。

图表7:2018年中国锂电池出装机量按正极材料分类结构(单位:%)

三元锂电池的发展势头之所以如此迅猛,背后靠的是国家对新能源汽车补贴政策的不断调整变更的因素。对比2017年新能源汽车补贴政策,2018年补贴在乘用车方面不仅重新划分了续驶里程区间,还对动力电池的能量密度通过系数变化和调档的方式提出更高的要求,对于百公里电耗量系数也分档进行划分,同时,电池能量密度系数可以与百公里电耗系数叠加。

磷酸铁锂电池曾是中国新能源汽车市场上的主流,虽然其充放寿命长,但电池系统的能量密度只在100Wh/kg左右,而三元锂电池能量密度最高能达到330Wh/kg。

图表8:2017-2018年中国新能源汽车补贴情况(单位:km,Wh/kg,%,万元,倍)

锂电池产业迁移路径

根据国家统计局数据,对比2015年和2018年各省市锂离子电池的产量情况发现:第一,在全国锂离子电池产量大幅增加的背景下,上海、山东、北京、黑龙江和青海地区的锂离子电池产量减少;第二,产地集中度下降,广东、江苏、福建的市场份额均下降,但广东省锂电池产量仍在40%以上;第三,河南、湖北的市场份额显著上升,天津、江西市场份额显著下降。

图表9:2015年和2018年中国各省市锂离子电池产量对比(单位:百万只,%)

从锂离子电池产地分布图示看,中国锂电池产业迁移路径如下:广东仍然是锂电池产业最大集中地,但锂电池产业呈现出从江苏、福建、江西向河南和湖北迁移的趋势。

图表10:2015年和2018年中国锂离子电池产地分布图示(单位:百万只,%)

锂电子电池产业发展趋势

全球锂电子电池产业稳步增长,进入垄断时代

随着各国政府环保意识的不断加强,新能源产业备受关注,政府不断出台相关政策进行扶持,如美国政府作为全球新能源经济的引领者,持续发力新能源汽车产业。智能手机、平板电脑、可穿戴式智能设备、移动电源、新能源汽车、电动自行车、电动工具及储能电站的应用和普及,将给锂离子电池产业带来前所未有的发展机遇,全球锂离子电池市场将继续保持稳步增长态势。据Benchmark Mineral Intelligence预测,2023年全球锂电池产能将进入1TWh时代,达到1102.5GWh。从预测数据来看,中国将成为全球锂电池产业的重镇;2023年,中国的锂电池产能将达到405GWh,占全球的61.55%;2028年占全球的57.23%。

图表11:2013年和2028年全球锂离子电池产能预测(单位:GWh,%)

根据Benchmark的数据,全球锂电池市场将进入垄断阶段。到2023年,全球锂电池产能将达到658GWh,而全球前十大电池企业在2023年的产能将达到299GWh,占到全球总产能的45%。

图表12:2023年全球锂离子电池产能TOP10项目(单位:GWh)

中国锂电池产业发展趋势

2019年锂电池市场景气度回升,主要是补贴退坡预期已经逐步被市场所消化。为应对2019年补贴的退坡,汽车企业积极应对行业变化,升级成型提升续航里程,加速去老旧库存。未来,锂电池行业市场规模将不断扩大,动力领域将仍然是锂电需求的最大突破口;三元锂的技术优势大,磷酸铁锂的价格优势大,未来二者需求将比重;从产地上来说,东部仍然将是主要产地,但未来将向中部地区转移,将东部的资源集中于发展高端锂电池。

图表13:中国锂电池产业发展趋势

以上数据来源参考前瞻产业研究院发布的《中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

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