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《中国制造2025》关键材料大解析之动力电池、电动汽车  

2016-09-08 10:45:04|  分类: 生产工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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《中国制造2025》还明确了:继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展,掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术,提升动力电池、驱动电机、高效内燃机、先进变速器、轻量化材料、智能控制等核心技术的工程化和产业化能力,形成从关键零部件到整车的完整工业体系和创新体系,推动自主品牌节能与新能源汽车同国际先进水平接轨。

  节能与新能源汽车关键材料

  1.正极材料

  锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。

  1.1目前广泛产业化应用的四大正极材料

  1.2主流车型正极材料的选择

  1.3、主要正极材料市场占比预测

  目前镍钴锰三元材料主要仍是和钴酸锂、锰酸锂等掺杂使用于手机、平板电脑及小型动力电池领域,未来的市场份额预计将进一步提高,新能源汽车领域将成为其主要市场之一,而钴酸锂的市场份额将减少。

1.4、主要锂离子正极材料企业情况

  从全球范围来看,锂电企业主要集中在日本、中国和韩国,相应的锂电正极材料的生产也主要集中在以上国家。日本和韩国的锂电正极材料企业整体技术水平和质量控制能力要优于我国多数锂电正极材料企业,在高端锂电正极材料的竞争中有一定优势。在国外市场,日本和韩国主要锂电企业的供应商主要还是本土锂电正极材料企业。由于我国部分锂电正极材料企业近年的产品质量和一致性水平迅速提高,并且具备较大的成本优势,日本和韩国锂电企业近年开始逐步加大从我国采购锂电正极材料的力度。近年来,我国锂电正极材料市场发展迅速,正极材料的产销量已占据全球的40%以上。

  国内主要正极材料企业产能如下:

  2.负极材料

  锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。锂离子电池能否成功地制成,关键在于能否制备出可逆地脱/嵌锂离子的负极材料。

  2.1负极材料的分类

  2.2几种负极材料性能对比

 2.3、负极材料消费结构

  全球负极材料总出货量中天然石墨占比55%,人造石墨占比35%,中间相炭微球占比7.4%,钛酸锂、锌、硅合计占比约1%。综合而看石墨类负极材料占总出货量的90%。

  2.4、全球负极市场份额

  负极材料产业集中度极高,表现在区域集中和企业集中。区域看,中国和日本是全球主要产销国,总量占全球负极材料产销量95%以上。从企业来看,日立化学占全球市场份额的35%,深圳贝特瑞占全球份额的27%,其次分别是JFE、三菱化学,市场份额分别9%、7%。全球前四大企业市场份额合计占比为78%,负极材料表现出高度集中化。

  2.5、国内主要负极材料企业产能




 

3.电解液

  锂电池电解液,是锂离子电池中是作为带动锂离子流动的载体,对锂电池的运行和安全性具有举足轻重的作用。锂离子电池的工作原理也就是其充放电的过程,就是锂离子在正负极之间的穿梭,而电解液正是锂离子流动的介质。

  3.1、几种电解质性能对比

  3.2、全球主流厂商的电解液供应商市场份额

 3.3、锂离子电池主要电解液企业产能

  4隔膜

  隔膜是锂离子电池关键的四大原材料之一,作为锂离子电池的关键内层组件,隔膜将正极与负极材料隔开,防止两极接触而造成短路,容许离子通过而不能让电子通过,从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔膜性能的优劣直接影响着电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能的好坏。因此,隔膜对提高电池的综合性能具有十分重要的作用。

  4.1隔膜产品分类

  4.2、全球隔膜产业分析

  受益于2014年动力电池市场的快速拉动,全球锂电池隔膜产量增长幅度明显。统计数据显示,2014年全球锂电池隔膜整体产量为11.85亿平米,同比增长41.58%,增幅明显高于2013年的27.98%。

  从产值来看,2014年全球隔膜的产值为20.75亿美元,同比增速为12.18%,产值的增长幅度明显低于产量的增长幅度。主要原因在于随着隔膜行业的逐步成熟,行业的技术壁垒逐步被突破,整体隔膜的平均价格呈现出下降的趋势。

4.3、中国隔膜产业分析

  中国市场隔膜的出货量在2014年得到了大幅度的提升,统计数据显示,2014年整个中国的隔膜产量达到5.75亿平方米,占据全球产量的大约48%左右,但是主要集中在低端的干法隔膜产品领域。

  从增长幅度来看,2014年国产隔膜的出货量同比增幅高达94.08%,是锂电池四大材料领域中增幅最快的细分领域。但是另一方面,整个隔膜产值在2014年仅同比增长15.32%,达到20.5亿元,增长幅度远远低于产量的增幅。

  4.4、企业竞争格局

  从主要企业来看,目前国内能够规模化生产并批量给下游电池厂供货的隔膜企业大约在15家左右,整体的行业集中度并不高。从2014年的销量来看,中科科技以大约8000万平方米的产能占据了国产隔膜市场大约13.91%的份额,而排名第二的星源材质以6100万平米的出货量占据了大约10.61%的市场份额,接下来按照出货量排名依次为金辉高科、河南义腾、沧州明珠等企业。通过对排名靠前的几家企业分析可以看出,除了金辉高科主要生产湿法隔膜产品之外,其他几家企业均以干法隔膜为主。

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