按应用领域划分,锂离子电池主要分为消费电池、动力电池和储能电池等三大类,纳米磷酸铁锂产品主要应用于动力电池领域和储能电池领域。
(1)新能源汽车产业带动动力电池市场的高速发展,迎来广阔的市场空间
新能源汽车产业的发展是从能源消费端实现“碳达峰、碳中和”目标的核心推动力,国家陆续出台多项引导、支持、鼓励和规范新能源汽车产业发展的相关政策,在此支持下,新能源汽车及其产业链上各个领域均实现快速发展。
依照《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(国办发〔2020〕39号),到 2025年,我国新能源汽车市场竞争力明显增强,新能源汽车新车销量占汽车新车销量的比例达到20%左右。据中汽协的统计,2020年我国汽车销量2,531.1万辆,其中新能源汽车销量136.7万辆,渗透率仅为5.4%。按照前述发展规划目标,新能源汽车在未来几年仍将保持快速发展。
凭借我国新能源汽车市场的迅速崛起,我国动力电池出货量快速增长,使得我国超越了美国、日本和欧洲,成为全球最大的锂离子电池出货国。根据高工锂电数据统计,动力电池出货量由2017年的44.5GWh增长至2020年的80GWh,年均复合增长率为22%,是全球动力电池增长的主要驱动力,2021年上半年我国动力电池出货量为78GWh,已接近2020年全年水平。未来,随着国家产业政策的落地,以及锂离子电池生产技术的提升、成本下降、新能源汽车及配套设施的普及度提高等,我国动力电池需求量将保持快速增长。
(2)动力电池市场中,磷酸铁锂、三元材料技术路线并存发展
目前,动力电池技术路线主要分为磷酸铁锂、三元材料,使用场景各有不同,不存在技术上的优劣替代关系,长期并存发展是业内共识。其中,磷酸铁锂电池凭借较低的生产成本、较高的安全性、出色的循环性能,形成新能源商用车和新能源乘用车相辅相成的应用格局;三元材料电池凭借能量密度高的优势,主要应用于新能源乘用车。
根据高工锂电数据统计,2021年上半年我国动力电池装机量为46.39GWh,其中三元材料电池装机量为28.89GWh,同比增长141%,占动力电池装机量的比例由去年同期的71.8%降至61.5%;磷酸铁锂电池装机量为17.38GWh,同比增长273%,占动力电池装机量由去年同期的27.8%快速提升至37.5%。
新能源汽车销量的快速增长,促进动力电池出货量的持续增长,根据高工锂电数据统计,动力电池出货量由2017年的44.5GWh增长至2020年的80GWh,年均复合增长率为22%,2021年上半年我国动力电池出货量为78GWh,已接近2020年全年水平;2021年我国磷酸铁锂动力电池出货量为117GWh,同比增长270%。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据统计,2021年我国磷酸铁锂电池在动力电池装机量中占比为52%,三元电池在动力电池装机量中占比48%。
相比三元材料电池,磷酸铁锂电池的能量密度较低,但随着技术进步,磷酸铁锂电池能量密度迅速提升。2017年财政补贴对客车动力电池能量密度要求按照“85-95 wh/kg;95-115 wh/kg;115 wh/kg以上”分为三个档次,确认不同的补贴标准;2020年则要求“电池系统能量密度不低于135Wh/kg”。2020年的最小值和2017年的最小值相比,能量密度提高了59%,按两年的最高值相比,亦提高了17%。
“CTP”、“刀片电池”等技术的逐步成熟,以及新型磷酸盐系正极材料的技术突破,有效地提高了磷酸铁锂电池的能量密度,搭载磷酸铁锂电池的新能源乘用车车型也逐渐增多;同时,快充技术的日益进步、充电桩分布的进一步普及,为磷酸铁锂电池的推广构建了良好的产业生态环境。
在各技术路线能量密度不断提升,已基本满足消费者需求的背景下,对磷酸铁锂和三元材料的技术路线选择将交由市场决定,磷酸铁锂与三元材料两种技术路线将长期共存。
(3)伴随市场发展以及补贴政策变化,动力电池的市场集中度有所提升
随着下游新能源汽车的补贴技术门槛日益提升,动力电池行业发展进一步深化,市场资源不断向行业龙头企业集中。同时,根据国家发改委、科技部、财政部联合发布的《促进汽车动力电池产业行动方案》(工信部联装〔2017〕29号),新能源汽车行业未来将形成产销规模在400亿瓦时以上、具有国际竞争力的动力电池龙头企业。
根据高工锂电数据统计,2019年及2020年前四大中国电动汽车用锂离子动力电池企业装机量占比分别为77%和81%,其中宁德时代市场占有率分别为52%和50%,行业集中度较高,并呈现上升趋势。
此外,在磷酸铁锂动力电池领域,市场呈现更为集中的格局,具体情况如下:
数据来源:高工锂电
未来,根据新能源汽车行业整体发展情况,财政补贴必将适时退出,全行业进入市场化发展阶段,对动力电池企业的技术水平、成本优势、规模效应提出更高要求。动力电池龙头企业凭借其在技术、成本、规模的核心竞争优势,将在市场竞争中显现出更为强劲的生命力,推动我国新能源汽车产业更为健康有序的快速发展。
(4)储能市场的发展带动锂离子电池市场的增长
在“碳达峰、碳中和”目标推动下,国家迎来能源转型的高峰期,储能可以有效缓解可再生能源的间歇性和不稳定性,在提高可再生能源并网规模、保障电网安全、提高能源利用效率、实现能源的可持续发展等方面发挥重要作用。2021年7月,国家发改委、国家能源局联合印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》(发改能源规〔2021〕1051号),指出到2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,新型储能装机规模达3,000万千瓦以上,到2030年实现新型储能全面市场化发展,新型储能成为能源领域碳达峰、碳中和的关键支撑之一。
储能市场相关的鼓励政策推动了锂离子电池等新型储能的快速发展。锂离子电池具有低污染、高能量密度、长循环寿命、高倍率等优良性能,随着其成本的逐步下降,锂离子电池的经济性开始凸显,新增电池储能越来越多采用锂离子电池,并逐步替代存量铅酸蓄电池,在储能市场的运用越来越广泛。根据CNESA数据,2020年全球电化学储能累计装机功率达14.2GW,其中锂离子电池的累计装机功率高达13.1GW,占比92.0%。根据高工锂电数据统计,2017年至2020年我国储能锂离子电池出货量由3.5GWh增长至16.2GWh,年均复合增长率为66.7%。
2021年1-6月,我国储能锂离子电池出货量为11.1GWh,较2020年1-6月的5.5GWh同比增长101.8%。随着“碳达峰、碳中和”目标下能源清洁化的加速推进,储能行业技术的进步、降成本进程的推进,以及配套设施普及度的提升,未来储能行业仍将保持高速发展态势,并将持续带动锂离子电池市场的增长。
市场格局方面,根据CNESA数据,2020年我国新增投运的电化学储能项目中,装机规模排名前十位的储能技术提供商依次为:宁德时代、天津力神、江苏海基新能源股份有限公司、亿纬动力、上海电气国轩新能源科技有限公司、浙江南都电源动力股份有限公司、赣锋电池、比亚迪、中创新航和国轩高科。
在储能锂离子电池中,相比于三元材料电池,磷酸铁锂电池优势更为明显,是储能电池的主流方向,主要原因是:储能应用领域更注重经济性,对电池成本、循环寿命、安全性、全生命周期成本等较为关注。因此,磷酸铁锂电池凭借低成本、高循环寿命、高安全性等优势占据有利竞争地位。
编制:诸葛御
责任编辑:赵皋
来源: 思瀚产业研究院 德方纳米