锂电设备市场空间广阔 未来三年增量市场可达900亿元

资讯   2018-07-10   阅读:1460  

近年来,国内锂电企业在充分借鉴国外技术的基础上,转向全自动化控制、可实现大规模稳定生产的锂电设备研发,伴随着国内锂电池行业市场需求快速增长以及锂电池厂商产能高速扩张,国内锂电专用设备制造企业竞争力大幅提升。

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锂电设备主要应用于锂电池生产过程的各个工艺环节,行业需求取决于下游锂电池行业的设备投资情况,行业发展与下游行业景气程度息息相关。日本、韩国于20世纪90年代就成功研发出卷绕机,此后技术水平一直处于国际领先地位。我国锂电设备行业发展始于20世纪90年代末期,在起步阶段由于整体技术水平落后、自动化程度低等因素,关键设备主要以进口为主,但并不能完全匹配国内电池厂商需求,因此,研发并生产拥有自主知识产权的锂电制造设备势在必行。近年来,国内锂电企业在充分借鉴国外技术的基础上,转向全自动化控制、可实现大规模稳定生产的锂电设备研发,伴随着国内锂电池行业市场需求快速增长以及锂电池厂商产能高速扩张,国内锂电专用设备制造企业竞争力大幅提升。

锂电池的制造流程可以分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序段。极片制作工艺包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、极耳成型等工序,是锂离子电池制造的基础,对极片制造设备的性能、精度、稳定性、自动化水平和生产效能等有着很高的要求;电芯组装工艺主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、注电解液等工序,对精度、效率、一致性要求很高;电芯激活检测工艺主要包括电芯化成、分容检测等;电池封装工艺包括对构成电池组的单体电池进行测试、分类、串并联组合以及对组装后的电池组性能、可靠性测试。

按照锂离子电池的制造流程,锂电设备主要可以分为前端、中端和后端设备。其中,前端设备主要包括搅拌机、涂布机、辊压机、分条机、制片机和摸切机等;中端设备主要包括卷绕机、叠片机和注液机等;后端设备主要包括化成柜、分容柜、PACK自动化设备等。锂电池关键设备主要集中于前端和中端,价值量占比共计达到70%左右。

电池大致可以分为化学电池、物理电池和生物电池几种类型,日常生活中主要应用的电池多属于化学电池,其中,化学电池可以分类为一次电池、二次电池和燃料电池。相对于一次电池而言,二次电池可反复充电后使用,目前市场上主要的二次电池按照材料分类主要包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。从二次电池行业的发展路径看,先后经历了以镍镉电池为主到镍镉、镍氢及锂离子电池多样化发展再到以锂离子电池为主的几个市场阶段。

锂电池依靠锂离子在正极与负极之间移动来达到充放电目的,相对于铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等二次电池而言,具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。目前锂电池已经占据手机、笔记本电脑等消费电子类产品电池的主要市场。近年来,随着锂电生产工艺和电池性能的提升,锂离子电池在电动汽车、储能电站等新兴领域的应用促使动力电池、储能电池占比提升,锂离子电池需求的扩张将带动锂电设备需求的增长。

锂离子电池按照应用场景可划分为消费电子类、储能及动力电池。其中,消费电子类锂电池主要应用于3C产品;储能电池主要应用于家居储能及太阳能、风力发电等分布式独立电源系统储能;动力电池主要应用于各种电动车、电动工具及新能源汽车领域。由于应用场景的不同,以上三类电池对功率、能量密度、循环性能等一系列指标的要求有一定区别。

从全球不同应用场景的锂电池销售情况来看,2016年消费型锂电池销售额达到52.9%,虽然份额占比较前期有所下滑,但在三大应用场景中市场份额仍然最高;动力型锂电池市场份额上升至38.6%,是增量最大的板块;储能及其他工业型市场份额占比为8.5%,目前与其他两大应用场景相比市场规模较小。我国锂离子电池市场的发展与全球基本同步,处于高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局,尤其是2014年新能源汽车推广以来,动力类电池销售占比快速提升,由2010年的4.60%上升至2016年的52.63%。

从我国锂离子电池三大消费终端情况来看,受益于新能源汽车产业的爆发性增长,动力电池在锂电池三大消费终端中增速最高,成为锂电池行业发展的最大引擎;消费类锂电池目前增速已经趋于平缓,需求增量主要来自于3C产品的渗透率提升及存量产品的更新换代;储能锂电池目前仍然处于市场导入期,市场需求与其他两种类型电池相比差距较大,但储能已经被列入“十三五”规划百大工程项目,随着技术的逐渐成熟,将成为拉动锂电池消费增长的另一极,成长空间值得期待。

新能源汽车在全球范围内爆发性增长,动力锂电池市场需求激增。2011年全球新能源汽车销售量仅为5.1万辆,2016年销量大幅增长至91.4万辆,2011-2016年复合增长率高达78.1%,未来随着支持政策持续推动、技术进步、消费者习惯改变、配套设施普及等因素影响的不断深入,全球新能源汽车市场仍将保持较高增速。据预计,2022年全球新能源汽车销量将达到600万辆,达到2016年销量的6.6倍。在全球汽车电动化的浪潮下,动力电池市场需求不断增长,2016年全球动力电池规模为48.5GWh,已经成为消费电子、动力、储能三大板块中增量最大的板块,据预计,到2022年全球电动汽车锂电池需求量将超过340GWh,规模是2016年的7倍。

补贴退坡产生短期影响,双积分政策保证我国新能源汽车高速发展。2016年我国新能源汽车销量50.7万辆,同比增长51.27%,连续两年成为全球最大的新能源汽车市场。2017年初受补贴退坡影响,新能源汽车销售短暂低迷,随后逐步进入正轨,单月销量同比增速逐渐提高,2017年1-11月累计销量同比增速也恢复至52.44%的较高水平,由此可以看出补贴退坡对行业的影响偏短期。根据《节能与新能源汽车发展规划》中2020年产量200万辆的目标,如果以2016年产量为基数计算,未来几年的年均复合增长率需要达到40%以上,在双积分政策的引导下,新能源汽车未来渗透率将稳步提升,对动力锂电的需求将起到持续的拉动作用。

锂电设备市场空间广阔,未来三年增量市场可达900亿元。2016年中国汽车动力锂电池产量为30.8GWh,同比增长82.2%,随着我国新能源汽车渗透率的提升,动力电池需求将保持高速增长,据预计,到2020年中国汽车动力锂电池产量将达到146GWh,2016-2020年复合增长率将达到47.53%。2016年我国动力电池有效产能为60GWh,与实际出货量对比得出整体产能利用率为50%左右,由此反推2020年我国动力电池的有效产能将达到292GWh.建设1GWh动力锂电池生产线的设备成本为3.6-5(国产)/7-10(纯进口)亿元,以国产化率80%计算,1GWh的动力电池成本为4.3-6亿元,粗略测算2018-2020年设备增量市场空间将达到900亿元(1GWh按5亿测算),由于动力电池集中度将呈现上升的趋势,龙头企业将获得更多的增量份额。

储能是指利用化学或者物理的方法将产生的能量存储起来并在需要时释放的一系列技术和措施,主要应用于不间断电源、家居储能、电网储能等领域,贯穿于电力系统发电、输电、配电、用电的各个环节。在环境污染问题日益凸显的情况下,新能源行业快速发展是大势所趋,近年来,我国风电和光伏装机规模迅速扩大,但可再生能源的间歇波动特性严重制约了其并网能力,导致我国弃风、弃光、限电问题比较突出。配置储能系统可以解决可再生能源发电的随机性和波动性,经过储能系统平滑之后输出电力,可以减少对电网稳定性的冲击,能够有效解决电力在时间和空间上的不平衡,从而为大规模并网创造条件。储能产品作为实现可再生能源充分应用的关键环节,具有广阔的市场前景。

虽然储能电池由于成本、技术、政策等原因仍处于市场导入阶段,相对于动力电池增长滞后,但随着锂电池成本的不断下降以及应用领域的扩大,我国储能锂电池市场空间值得期待。数据显示,2016年我国储能锂电池产量为3.1GWh,产值为52亿元,占全球产值比例超过50%,能源互联网的兴起将显著拉动储能的需求,2016-2022年产值复合增长率达到18%左右。据预测,2020年我国锂电池需求量将达到16.64GWh,2016-2020年复合增长率达到44.75%。2017年10月11日,国家发改委、财政部、科技部、工信部、能源局联合下发《关于促进我国储能技术与产业发展的指导意见》,针对我国储能技术与产业发展过程中存在的政策支持不足、研发示范不足、技术标准不足、统筹规划不足等问题,提出未来10年中国储能产业发展的目标和五大重点任务。作为中国储能产业第一个指导性政策,具有里程碑意义。从中长期来看,在政策的驱动下,我国储能锂电池行业有望进入加速成长期,进而成为锂电设备需求的重要增长极。

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