鉅大LARGE | 點擊量：980次 | 2022年12月30日
動力鋰電池新技術——自修復長壽命技術
說起動力鋰電池很多從業者都不陌生，作為鋰電池繼消費電子、儲能設備之后涉足的第三大領域，逐漸成為新能源汽車的核心競爭力之一，消費者關于動力鋰電池的安全性、續航能力、成本等都提出了較高的要求。作為新能源汽車的核心組件，動力鋰電池市場的競爭一直都沒停止，甚至有越演越烈的局勢。
一、動力鋰電池基本介紹
動力鋰電池是有一定差異性的產品，汽車不同的功能需求關于電池的參數有著決定性的影響。粗略來看，根據使用情況可將鋰電池分為兩類，一類是功率型，重要用來為汽車加速供應短暫的動力，可以儲存的能量較少，不能長期供應能量，其能量釋放時間通常持續幾秒到幾十分鐘；另一類是能量型，可以長期供應能量，但放電速率相對較小，一般情況下放電時間設計為1小時甚至更長，一般純電動汽車會用到能量型電池。
功率型電池和能量型電池的重要差別是功率/能量比，即放電倍率，功率型電池的放電倍率可達15C以上，能量型電池的放電倍率不超過2C，隨著純電動汽車帶電量日益增大，關于放電倍率的要求會進一步放寬。這兩種需求反映在電芯層面，最顯著的差別是功率型電芯極片由于電流密度較大，為確保結構穩定，活性層的厚度很薄，能量密度較低，成本更高。因此工業上這兩類電芯在設計方面截然不同。動力鋰電池設計時，必須了解用電設備具對電池性能指標及電池使用條件，一般應考慮以下幾個方面：電池工作電壓；電池工作時間；電池工作環境；電池最大允許體積。
美國阿貢國家實驗室提出了一套設計原則，規則要求用戶輸入多個設計參數，例如電池電量，電池和模組數量，以及最大功率下的目標電壓等。此外，用戶必須輸入以下三種能量測量值之一：電池組能量，電池容量或車輛電氣范圍，含義其中一個值將決定其他兩個值。然后，迭代過程通過改變電池容量和電極厚度來解決用戶含義的能量參數（能量，容量或范圍）和剩余電池特性。結果是電池，模組和電池組的尺寸，質量，體積和材料等方面的要求。
鋰電池參數設計流程圖：
鋰電池生產流程圖：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
二、動力鋰電池細分市場分析
動力鋰電池是新能源電動汽車的心臟，作為電動汽車的關鍵零部件，動力鋰電池是整車成本中占比最大的零部件，占整車成本的30%-40%，是潛在市場達數千億的新興產業。對動力鋰電池核心技術和供應鏈的爭奪，將成為大國制造業競爭的另一制高點，且很大程度上影響著未來全球新能源汽車的行業格局。細分為正極材料、負極材料、隔膜及電解液四大關鍵材料的成本占電池成本的八成以上。
1、正極材料：2019年產量突破50萬噸，優勢公司占據重要市場份額
我國鋰電池正極材料產量快速上升，這重要得益于鋰電池下游行業中手機、筆記本電腦、電動汽車等的快速發展，公司對鋰電池正極材料的投資加大，新能源汽車的發展和國家政策的支持等。根據我國有色金屬工業協會鋰業分會調研情況，2019年我國鋰電池正極材料產量突破50萬噸，達到53.7萬噸。
(備注：2016、2017年產量增速為49.6%、99.9%)
在國內市場，目前仍有較多的公司在參和市場競爭，由于鋰電池正極材料行業技術集成度高、下游客戶對產品質量要求嚴格等原因，一些不具備核心競爭力的公司將會逐步退出，行業內的優勢公司將占據越來越多的市場份額。近年來，我國鋰電正極材料市場發展迅速，正極材料的產銷量已占據全球的40%以上。國內重要正極材料公司產量如下：
2、負極材料：2019年產量約在25萬噸，行業公司競爭格局變化不大
近幾年來，我國負極材料產量呈現逐年上升的趨勢，2019年，國內負極材料的產量約在25萬噸，人造石墨市場占比估計在75%以上，其市場占比進一步擴大，關于針狀焦的需求預計在今年依舊保持堅挺。
(備注：2016、2018年產量增速為33.6%、47.7%)
從公司競爭格局來看，2019年，深圳貝特瑞、江西紫宸、杉杉科技占據前三位置，不過三者的市場占比差距在逐漸縮小。二梯隊廠商，如湖南中科、深圳斯諾、深圳翔豐等公司受動力鋰電池帶動，保持較快上升。根據我國電池網公布的鋰電池負極材料公司競爭力排名名單情況來看，行業公司競爭格局排名變化不大。
3、隔膜：高端隔膜基本依靠進口，恩捷股份逆襲排名第一
由于隔膜具備較高的技術壁壘，導致國產隔膜和進口隔膜在性能上存在較大的差距，導致國內隔膜市場大部分要進口，尤其是高端隔膜基本依靠進口。根據起點研究院(SPIR)數據統計，2019年上半年我國鋰電池隔膜出貨量13.8億平方米，同比上升70%，重要原因有：隔膜出口量上升較大，重要公司為：恩捷、星源、捷力等;儲能、3C數碼及小動力拉動市場需求，加上動力鋰電池穩步上升;政策出臺補貼過渡期取消，因此二季度前二個月是行業沖量高峰時期。
2019年我國鋰電池隔膜行業年度品牌榜單中，恩捷股份逆襲排名第一，其客戶涵蓋了國內一線電池公司，恩捷股份的逆襲完全可以證實行業的龍頭是可以被打敗的，幾年前國產隔膜行業基礎被星源材質、金輝高科和中科科技三家公司壟斷。如今，恩捷股份毫無疑問成為海內隔膜行業的龍頭公司，尤其是在濕法領域更是占據了絕對市場份額。
4、電解液：2019年電解液出貨量18.3萬噸，競爭格局變化不大
我國電解液產量不斷新增，近年來隨著鋰電池產業的成熟，國產鋰電池電解液從2002年左右開始進入市場，并逐步取代進口產品。高工產研鋰電研究所(GGII)調研顯示，2019年我國電解液出貨18.3萬噸，同比上升30%。
國內電解液廠商包括新宙邦、天津金牛、東莞杉杉、珠海賽緯電子、廣州天賜等公司，其產品涵蓋了高、中、低端市場，基本滿足我國鋰電池生產的要，并有部分出口。
【相關個股】
300750CATL
公司占據國內整體動力鋰電池市場份額的50%以上，2017年CATL出貨量位居全球第一，并計劃到2020年將產量擴大2倍，目前其產量利用率仍然供不應求，預計將成為動力鋰電池高速成長過程中的重要獲益者。
六月十日，CATL稱，新型電池采用自修復長壽命技術，可實現16年超長壽命或200萬公里行駛里程，成本相比當前電池新增不超10%。
