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【全面分析】未来十年锂电池应用领域及全产业链技术瓶颈全解

导读: 未来几年全球隔膜的年需求量将以20-25%的速度增长,同时全球隔膜产量保持较快的增长,2013年全球隔膜产量同比增长30%,供需基本平衡。

  锂电池上游是锂电池材料所需的矿产资源,中游为锂电池生产厂商,包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、导电剂和粘合剂的生产等,下游主要是锂电配套应用领域,目前已广泛用于消费类电子产品、电动汽车、工业储能。

  未来十年锂电池成为电动车用电池主流

  ·纵观发展历程,动力电池分别经历了铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂电池、燃料电池的时代。铅酸电池目前占据二次电池80%以上的市场份额,主要应用于电动车市场和储能市场,镍镉电池主要应用于电动工具,但是铅酸电池和镍镉电池均含有重金属元素容易造成污染,因此推广程度有限。镍氢电池主要应用于混合电动车(HEV),但性能不能满足目前大力发展的纯电动汽车(EV)和插电式混合动力汽车(PHEV),此类电动车需200公里以上的行驶里程,是镍氢电池提供的纯电动里程的10倍。虽然燃料电池的性能很好,但是技术难度大。

  ·锂电池以其优越的性能和成熟的技术成为未来十年电动车用电池首选。1)具有更高的能量质量比、能量体积比。目前能达到100-125Wh/kg和240-300Wh/L,是镍镉电池的2倍,是镍氢电池的1.5倍;2)电压高。单节锂电池电压为3.6V-3.9V,相当于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;3)自放电小,可长时间存放。充满电的锂电池储存1个月后的自放电率为10%左右,大大低于镍镉电池的25-30%,镍氢电池的30-35%,这是锂电池最突出的优越性;4)无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;5)寿命长。正常工作条件下,锂电池可达到500次以上的充放电循环次数;6)可以快速充电。通常可以采用0.5-1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1-2小时;7)可以并联使用;8)由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池。

  电动汽车爆发式增长,促进锂电池行业发展。以特斯拉电动汽车为例,2013年,特斯拉ModelS全球销量为2.23万辆,其中30%的用户选择入门级的60kWh电池,70%配置80kWh电池,由此推算,2013年Tesla消耗锂电池总量达到165万kWh,由此推算出,特斯拉2013年全年消耗锂电池数量达到165万kWh,远远超过其他电动汽车对于锂电池的需求。随着电动汽车的飞速发展,若2014年ModelS超过3.5万辆的出货量目标得以实现,以及特斯拉第三代ModelX的上市,仅特斯拉一家公司锂电池的需求量已超过259万kwh,锂电池行业将实现爆发式增长。

  锂电池在非电动车领域需求仍广阔

  ·除了电动车领域带动锂电池的发展,锂电池还应用于消费类电子产品市场以及储能领域,需求空间广阔。2013年全球锂电池需求产量为465亿Wh,与2012年382亿Wh相比增长21%,其中2013年中国市场锂电池需求总量超过111亿Wh,与2012年66亿Wh相比,增长66%以上。

  消费类电子产品市场对锂电池的需求稳定增长

  ·目前,消费类电子产品占锂电池需求的58%,锂电池在消费类电子产品方面的应用主要包括:手机、个人电脑、平板电脑、数码相机、移动电源、电子烟等。

  ·近年来,随着智能手机不断的更新换代以及售价的降低,全球手机的比重不断攀升,从而增加了锂电池的需求量。2013年全球手机出货量较2012年增长4%,其中智能手机出货量为10.04亿部,占全球手机出货量的55%,较2012年增长38%。

  非手机消费类电子产品领域:最近几年虽然数码相机和笔记本电脑趋于饱和,但平板电脑、电子烟出货量一直维持着高速增长的态势。2013年,全球平板电脑出货量为2.2亿台,较2012年1.4亿台增长57%。全球电子烟市场规模在2013年达25亿美元,占全球烟草0.1%,有报道预测至2050年电子烟占比将达到4%,带动锂电池行业快速发展。

  工业储能是锂电池需求新的增长点

  ·锂电池在工业储能中的应用包括一般UPS储能电源、电动工具、工业机械、移动基站电源、风光发电配套。虽然目前铅酸蓄电池多用于储能设备,但随着锂电池技术的不断成熟,锂电池将慢慢取代铅酸蓄电池。2012年全球锂电池需求总量中,工业储能市场消耗467.36万kWh,占比12.25%,中国电动工具用锂电池市场需求稍大,工业储能市场共消耗锂离子电池73.15万kWh,占比15.65%,高于全球。此外,移动基站电源市场成长最快,2012年消耗5.80万kWh的锂电池,较2011年有大幅度攀升。

  锂电池行业日韩暂时领先,中国迎头赶上

  ·日本和韩国锂电池市场领先于中国,中国的发展潜力巨大。就全球锂电池市场来看,韩国已经超过日本成为最大的锂电池国家,日本的松下、索尼、韩国的三星、LG锂电池在全球锂电池市场中遥遥领先,中国的比克、力神以及新能源等公司正迎头赶上,近几年增长迅猛,逐渐缩短与日韩的差距,未来发展潜力巨大。

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