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动力电池全产业链详解(附供应商名单)



  基于此,VehicleTrend车势分别从动力电池上、中、下游着手,整理了动力电池全产业链的干货内容,详见下文( 本文中的供应商排名不分主次,如有疏漏敬请见谅)。

  图1 动力电池全产业链图 (制图:VehicleTrend车势 资料来源:公开资料)

  图1展示了动力电池上中下游产业链,其中,上游主要以钴、锰、镍、锂、石墨矿产等原材料为主;中游包括正负极、电解液、隔膜、极耳等,在整个动力电池产业链中成本占比最大。正极材料主要采用钴、锰、镍、锂矿等原材料,锂矿同时还可用于负极和电解液材料。而石墨矿主要用于负极材料,也有其他材料做负极的电池,比如:钛酸锂电池,该类电池使用钛酸锂做负极;下游主要是应用领域,涉及电池模组、线束、连接器以及BMS管理系统。

  以圆柱形电池为例,动力电池内部的结构主要由正极、负极、电解液,隔膜组成。通常这四大材料在动力电池成本占比高低依次为:正极材料>隔膜材料>负极材料>电解液材料。正极材料决定电池的容量、寿命等多方面核心性能,一般情况下其成本占比高达30%-40%;隔膜的难点在于微孔结构成型技术与基底材料,目前占比约20%。负极材料主要以石墨为主,成本占比15%左右;电解液主要以六氟磷酸锂为主,成本占比为10%左右。

  但是近年来,随着原材料成本上涨,镍、钴、锰三种元素的成本已经占到正极材料成本的90%以上,导致正极材料在动力电池成本中的占比已经达到50%。相应的,四大材料成本占比也处于波动状态。

  动力电池的上游为原材料资源的开采和加工,主要有锂资源、镍资源、钴资源和石墨等等。其中,锂资源是其中需求量最大的原材料。

  地球上储藏着大量的锂矿资源,其中有60%的锂资源尚未得到勘探和开发。全球近70%的探明锂矿资源分布在南美洲的智利、阿根廷、玻利维亚三国,另外,也有一部分分布在澳大利亚和中国。

  目前商业开采的主要为盐湖卤水型锂矿,而智利SQM、美国雅宝和美国FMC几乎垄断了全球80%的卤水锂盐产量。以上数据可知,虽然全球范围内的锂矿资源储藏量丰富,但是可供开采的锂矿资源数量有限,且集中在少部分地区

  相对而言,中国的矿产资源无论是储藏量还是开采量比较丰富。但是,我国新能源汽车发展极其迅速,在2015年就已经成为全球最大新能源汽车市场,这对我国动力电池企业提出了更大的要求。据专家预测,2018年新能源汽车电池用量预计超过50 GWh。根据集邦新能源网EnergyTrend的数据,2018年全国乘用车、客车和商用车电池用量均有增加,其中乘用车电池增长量最明显,预计用量接近27Gwh。详细信息见下图3:

  图3 2014-2020中国新能源汽车电池用量预测(来源:集邦新能源网EnergyTrend)

  表1 锂电池原材料供应商 (制表:VehicleTrend车势 资料来源:公开资料)

  当前,已经市场化的正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰酸锂(三元材料)

  表2 四种主流电池材料各项性能对比表(制表:VehicleTrend车势 资料来源:公开资料)

  表3 动力电池正极材料供应商 (制表:VehicleTrend车势 资料来源:公开资料)

  锂电池目前主流的负极材料是碳负极材料,已实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。

  表4 动力电池负极材料供应商 (制表:VehicleTrend车势 资料来源:公开资料)

  隔膜是锂电池最关键的内层结构之一,它的作用是隔开正负极防止电池短路,其性能决定电池的界面结构、内阻,直接影响电池容量、循环及安全性能等。

  表5 动力电池隔膜材料供应商 (制表:VehicleTrend车势 资料来源:公开资料)

  电解液由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiFL6)原料,按一定比例配制而成。2002年,国产电解液进入从市场,并逐步取代进口产品。通过不断改进和提高,产品质量已达到国际先进水平。目前国内电池生产商电解液配套已基本实现国产化,只有少部分使用进口电解液。

  图8 2013-2016年全国电解液产量及增长率趋势 (制图:VehicleTrend车势 数据来源:公开资料)

  通过图可知,在2013-2017年期间,中国电解液产量增长率为正,特别是2015年,全国电解液同比增长率接近50%,这与我国大力推广新能源汽车政策密不可分,2015年中国首次超过美国成为世界第一大新能源汽车市场。2015-2017年全国电解液增速放缓,主要原因是电池企业备货量下降。近年来,手机、平板、笔记本常规类数码产品销量一直呈现小幅度下滑,而智能穿戴类、电动工具、新兴移动消费终端等则需求逐步增加,但产品体量小总市场量不大,拉动增长有限。所以,相应的在电解液产量上也能看出端倪。

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