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动力电池产业链图谱

2022-12-16 16:36:19



根据有关部门的规划,2025年中国新能源汽车要达到20%渗透率,2030年要达到渗透率40%,2050年新能源汽车成为主流,占总销量的50%以上。而动力电池是新能源汽车不可或缺的核心部件,其中隐藏着大量的投资机会。

那么,动力电池产业链上都有哪些具有竞争力的公司?形成了什么样的竞争格局?我们来扒一扒动力电池的产业链。





目前市场主流的动力电池可以分为三元锂电池和磷酸铁锂电池。动力电池的上游提供金属锂、石墨等原材料;中游生产电池部件正极、负极、电解液和隔膜组成电芯;中游将电芯封装成为电池模组,通过线束、连接器实现多级电池模组互联,最后结合BMS电源管理系统成为动力电池。


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动力电池产业链——上游


锂离子电池成本受到供应链上游金属原材料价格波动影响较大,其中最影响锂离子电池性能的金属原材料包括钴、镍、锰、锂等金属原料及其化合物。生产锂离子动力电池正极材料和前驱体的主要化合物为碳酸锂、氢氧化锂、硫酸钴、硫酸镍和硫酸锰。


1. 锂资源


碳酸锂和氢氧化锂是制造动力电池正极的主要原材料,主要分布在南美和澳洲,中国锂资源全球占比仅为 7%。


碳酸锂成本普遍低于氢氧化锂,大部分磷酸铁锂电池采用碳酸锂作为生产锂原材料(代表厂商为天齐锂业)。高镍三元锂电池需要更高的能量密度、更好的充放电性能,普遍采用氢氧化锂作为生产锂原材料 (代表厂商为赣锋锂业)。


2.锰资源


电解二氧化锰是制备锰酸锂电池的主要原材料,龙头企业为湘潭电化。硫酸锰是生产三元锂动力电池前驱体的主要原材料,龙头企业为红星发展。


3.钴资源


镍钴锰三元材料中,钴具有极大的增益效果,能够稳定三元材料的层状结构。在三元电池放电中,钴由于独特的化学特性能够延缓镍元素的迁移,进而推迟释氧放热反应,提高三元电池的热稳定性。因此,在保证三元电池综合效能上,钴仍然不可或缺。钴资源行业龙头企业:洛阳钼业和华友钴业。


4.镍资源


作为三元锂电池核心材料的镍,因为在提升电池能量密度中有性能优势,高镍电池正成为重要发展方向。对镍资源的争夺也成为各大电池厂商的共识。其中布局海外矿产资源暴涨供应链稳定成为大趋势。布局镍资源的龙头企业:格林美、华友钴业和洛阳钼业。


5.三元前驱体


三元前驱体是生产镍钴铝酸锂或镍钴锰酸锂三元正极材料的主要原材料,位于锂电池行业的上游环节,产品主要应用于新能源汽车、储能及消费电子领域,行业增速受益于电动车行业爆发。


三元前驱体的龙头企业:格林美、华友钴业和中伟股份。


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动力电池产业链——中游


1.正极材料


正极材料是锂电池的核心关键材料,其特性直接决定锂电池的能量密度、循环寿命、安全性能等,进而影响电池的综合性能。正极材料在锂电池材料成本中所占的比例达30%-40%,其成本直接决定了锂电池整体成本的高低。因此,正极材料在锂电池中具有举足轻重的作用。


三元材料与磷酸铁锂各有优势,未来预计将并驾齐驱。三元正极材料能量密度高,磷酸铁锂胜在安全、低成本和原料易获得性。磷酸铁锂电池循环寿命长、热稳定好、适用温度广,广泛应用于商用车、储能和基站备用电源等领域;三元锂电池由于高能量密度,在乘用车领域应用广泛。受新能源汽车和储能需求爆发的强力驱动,两者未来将作为主流正极材料长期并存。


目前,三元正极材料行业龙头有容百科技和天津巴莫。湖南裕能和德方纳米是磷酸铁锂正极材料的主要供应商。


2.负极材料


负极材料可以基本分为两大类碳基材料和非碳基材料。碳基材料主要为天然石墨、人造石墨、复合石墨以及中间相碳微球以及无序的硬碳和软碳等。非碳基材料则主要分为硅基材料、钛酸锂负极材料以及金属锂负极材料。


国内负极材料供应商主要有贝特瑞、杉杉股份、璞泰来、凯金能源、中科电气、翔丰华、尚太科技等。


3.电解液


电解液主要分为溶质(锂盐)、溶剂、添加剂三部分。优质的溶质对于锂电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性能等方面都有着较大的影响。溶剂在电解液中的作用主要是用来溶解锂盐的。添加剂的种类众多,不同的添加剂有着不同的作用,具体有成膜添加剂、高压电添加剂等。电解液行业属于市场集中度较高的行业,电解液行业的头部公司为天赐材料、新宙邦以及江苏国泰(国泰华荣)三家公司的市占率分别为25%、15%和13%。


4.隔膜


隔膜是锂电池四大材料之一,是一层多孔的薄膜,用来隔离正负极以防止在发生电离反应时正负极反应造成短路,但不影响锂离子通过薄膜,其性能、质量的好坏直接决定电池充放电效率、循环使用寿命、电池容量以及安全性能。隔膜在电池中的成本占比,一般在8%-10%左右。


当前市场对动力电池品质需求较高,随着湿法隔膜和干法隔膜价差的不断缩小,三元锂电池几乎全部使用是湿法隔膜,部分一线电池厂为了提升磷酸铁锂电池性能,在其磷酸铁锂电池上亦使用湿法隔膜。


从综合性能来看,湿法隔膜综合性能优于干法隔膜,其在一致性、拉升强度、抗穿刺等方面均有不小的优势。动力电池隔膜行业的龙头企业有恩捷股份和星源材质。


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动力电池产业链——下游


产业链下游是我们熟知的动力电池生产企业,通过产业链中游获得的中间产品加工成电芯,模组,最后形成新能源汽车上使用的动力电池组。


以电池形态和集成程度为参考,电池结构的演变可分为模组标准化、CTP(大模组、去模组化)、CTC(电池底盘一体化)三个阶段。


目前,中国动力电池厂商以绝对优势霸榜前十,国内厂商占据56%的份额,日韩厂商份额在36%左右,行业集中度高,强者恒强。


2022年9月国内动力电池企业装车量前十名





详细的产业链布局图





文章来源:飞鲸投研、 中国企业家杂志、汽车材料网