近年来,为应对全球气候变化的挑战,推进可持续发展,多个国家提出推动清洁能源转型及构建绿色低碳经济的战略,并相应制订了政策方案。根据淨零倡议组织NetZero Tracker统计,目前全球已有195个国家和地区制定并公佈了碳减排国家自主贡献目标1,重点关注电力、交通、工业等主要碳排放领域。各国家能源系统逐步向绿色、高效和智能化方向发展。
在电源侧,全球风电、光伏等可再生能源快速发展,在电力累计装机量中佔比不断提升。为应对大量可再生能源发电带来的不稳定性与波动性,建设配套的储能设施势在必行。在电网侧,随著电网向柔性化、数字化和智能化方向发展,可再生能源供给的消纳能力逐渐提升。
在负荷侧,近年来新能源车渗透率提升,电动化陆续延伸至工程机械、船舶、航空器等,分阶段推进绿色的交通体系。工业领域的电气化程度也不断加深,工商业储能等建设稳步推进,实现减碳降排。整体能源系统通过多能互补、源网协调、源荷互动等多种形式,支持全社会的绿色低碳和清洁能源转型。
高品质的锂电池凭藉高能量密度、长循环寿命、良好稳定性及安全性等性能优势,作为核心蓄能载体,在新型电力系统和低碳社会中扮演重要的角色。锂电池按使用领域主要分为动力电池类、储能电池类和消费电池类。以搭载锂电池的电动化产品为基础,各类配套服务、电动化生态产业链及基础设施体系也应运而生,如高效充换电、智慧能源管理等。
动力电池行业概览
动力电池是为动力系统提供能量的蓄电池。根据正极材料的不同,动力电池可分为三元电池、磷酸铁锂电池等。根据高工产研行业报告,2024年全球动力电池出货量中三元电池与磷酸铁锂电池市场份额合计超99%,是当前最主流的动力电池产品。
三元正极材料理论上具有更高的克容量上限,能够获得更高的能量密度,具有高充放电效率以及广泛的温度适应性等特点;磷酸铁锂电池理论上具有更好的热稳定性、更长的循环寿命等特点。此外,行业也在持续进行研发和技术创新,在钠离子电池、凝聚态电池等不断实现技术突破,拓展应用场景。新能源车是全球动力电池最主要的应用,其按用途可分为新能源乘用车与新能源商用车。新能源车的广泛应用有助于交通行业绿色低碳发展。
此外,新能源车在动力性、智能化等方面综合提升了用户体验。新能源车渗透率不断提升,带动全球动力电池出货量增长。当前新能源乘用车主要使用三元电池与磷酸铁锂电池,新能源商用车主要使用磷酸铁锂电池。
分地区动力电池出货量
新能源车销量增长,带动全球动力电池出货量持续增长,且预计将保持增长趋势。全球动力电池出货量自2020年182GWh增长至2024年974GWh,複合年增长率为52.0%,并预期将增长至2030年3,758GWh,2024年至2030年複合年增长率为25.2%。
近年来,中国动力电池市场经历了快速发展,已成为全球最大的动力电池市场。中国动力电池出货量自2020年78GWh增长至2024年557GWh,複合年增长率为63.7%,并预计于2030年增长至1,943GWh,2024年至2030年複合年增长率为23.1%。
欧洲动力电池出货量预计从2024年192GWh增长至2030年926GWh,複合年增长率为30.0%。
美国动力电池出货量预计从2024年144GWh增长至2030年606GWh,複合年增长率为27.1%。
分材料体系动力电池出货量
全球三元动力电池出货量自2020年150GWh增长至2024年543GWh,複合年增长率为38.0%,预计将增长至2030年1,805GWh,佔全球动力电池出货量的48.0%,2024年至2030年出货量複合年增长率为22.1%。
全球磷酸铁锂动力电池出货量自2020年32GWh增长至2024年430GWh,2020年至2024年複合年增长率为91.4%。全球磷酸铁锂动力电池的佔比自2020年17.6%提升至2024年44.1%,出货量预计于2030年增长至1,853GWh,佔全球动力电池出货量的49.3%,2024年至2030年出货量複合年增长率为27.6%。
分乘用车与商用车动力电池出货量
全球新能源乘用车动力电池出货量自2020年160GWh增长至2024年878GWh,複合年增长率为53.0%,并预计将于2030年增长至3,062GWh。其中,纯电乘用车单车带电量较混动乘用车更高,其动力电池出货量预计从2024年698GWh增长至2030年2,442GWh,複合年增长率为23.2%;混动乘用车动力电池出货量预计从2024年180GWh增长至2030年619GWh,複合年增长率为22.9%。
全球新能源商用车动力电池出货量自2020年22GWh增长至2024年96GWh,複合年增长率为44.0%,并预计于2030年增长至696GWh,2024年至2030年複合年增长率为39.1%。其中,新能源客车动力电池出货量预计从2024年15GWh增长至2030年34GWh,複合年增长率为14.1%;新能源轻型物流车动力电池出货量预计从2024年45GWh增长至2030年334GWh,複合年增长率为39.8%;新能源中重卡动力电池出货量预计从2024年36GWh增长至2030年328GWh,複合年增长率为44.6%。
动力电池市场发展驱动因素
新能源车市场的快速发展:汽车电动化进程的加速促使动力电池市场快速增长。新能源车的渗透率增加有以下几个因素驱动:
新能源在售车型数量快速增加:全球汽车行业持续向电动化转型,各车企不断加大新能源车的研发和生产投入,上市的新能源车型数量快速增加。根据高工产研行业报告,2024年全球在售新能源乘用车车型超过750款,预计于2030年达到超1,500款。
智能化水平提升:新能源车的电动化架构更易于支持汽车智能化所需的硬件和软件系统。随著智能座舱、智能驾驶等技术的不断进步和广泛应用,用户体验得到显著提升。智能座舱可实现智能人机交互、高清显示与沉浸式体验、多媒体互联互通等,全方位提升了终端用户的乘车体验。根据高工产研行业报告,2030年全球安装智能座舱的新能源乘用车销量预计约43百万辆,佔新能源乘用车销量的85%。
智能驾驶方面,2030年全球具备L2级及以上功能的新能源乘用车销量预计约38百万辆,佔新能源乘用车总销量的76%。随著L3级及以上智能驾驶技术的成熟,新能源无人驾驶车逐步进入商业化阶段,未来有望进一步提升新能源车需求。
新能源车基础设施不断完善:近年来全球充换电基础设施规模不断扩大,越来越完善的新能源车补能网络提升了使用新能源车的便利性。根据高工产研行业报告,2024年底,全球充电桩保有量超50百万个,较2020年底增长超3倍。其中,公共快充桩保有量约3百万个,预计于2030年底提升至约10百万个。此外,换电模式的推广和应用进一步提升了新能源车的补能效率与灵活性。2024年底全球换电站数量超5千座,较2020年底增长超7倍,并预计于2030年底提升至超20千座。
经济性提升:新能源车技术不断提升、产业链日益成熟、规模经济效益显现,使得新能源车的购置成本不断降低。同时,新能源车在使用期间的电费及维护支出等较燃油车更低,吸引更多消费者。根据高工产研行业报告,目前中国新能源客车、轻型物流车、中重卡在城市及短途运输场景的全生命週期经济性已优于燃油车。
单车带电量的逐步提升:根据高工产研行业报告,2024年,全球纯电乘用车和混动乘用车平均单车带电量分别为62kWh与25kWh,并预计于2030年分别提升至68kWh与32kWh。2024年,全球新能源客车、轻型物流车与中重卡平均单车带电量分别为224kWh、56kWh与340kWh,并预计于2030年分别提升至247kWh、66kWh与383kWh。单车带电量的提升一定程度带动了动力电池出货量的增长。
新的应用场景:随著技术进步和创新,动力电池的能量密度、循环寿命、充放电倍率及安全可靠性等指标持续提升,其应用场景已逐渐拓展至工程机械、船舶、航空器等新兴领域,将为动力电池带来更多的市场需求。
动力电池市场竞争格局
全球动力电池市场主要参与者包括中国、韩国、日本等国家的企业,由于较高的壁垒,市场份额相对集中。按动力电池使用量计,2024年1月至11月,前五大和前十大动力电池企业合计分别佔全球市场的74.6%和89.3%。龙头企业凭藉技术创新、规模及资本优势、客户关係及供应链管理佔据行业主导地位。