2022年中国锂电池细分市场竞争格局深度分析

13-09-2022

In-depth analysis of the competitive pattern of China's lithium battery segment in 2022

锂电池是以锂金属或锂合金为正极材料和非水电解液的电池。锂电池与锂离子电池的不同之处在于前者是一次电池,而后者是可充电电池。锂离子电池通过在正极和负极之间来回移动锂离子来工作。当电池充电时,施加在两极上的电势迫使正极的化合物释放锂离子,锂离子穿过膜到达负极的碳,在那里分子以层状结构排列。当它放电时,锂离子会从薄片中的碳中分离出来,并与正极中的化合物重新结合。锂离子的运动会产生电流。


锂电池产业链的上游大致可以分为正极材料、负极材料、电解液和隔膜四个部分。正极材料是锂电池的核心部件,也是决定锂电池性能和制造成本的关键部件。中游以宁德时代为代表的设备制造商和电池制造商,而下游主要用于消费电子、新能源汽车和储能。


再来看看锂电池的上游矿物原料,主要包括锂、钴、镍等资源。


1、锂矿


锂资源主要以锂辉石、盐湖卤水和石云母形式存在。锂精矿中锂的含量最高,约为6.3%-7.5%,其次是锂矿,含量在1.2%-1.59%之间。盐湖含量仅为0.07%-0.14%。


全球锂资源储量丰富,储量分布和供应集中度高。主要集中在锂三角地区,玻利维亚占比23.6%;智利 21.3%;阿根廷 11%;其次是美国、澳大利亚、中国等国家。



然而,提取供应集中在澳大利亚,2021 年占全球市场的 55%,其次是智利,占 26%,中国占 14%。

我国锂资源储量丰富,既有矿石锂和盐湖锂两种,但锂原料对外依存度仍高达65%。中国锂矿主要集中在四川、江西、青海、西藏四个地区,锂资源储量约占总储量的96%。


四川有六大矿床,分别由天齐锂业、荣杰、盛鑫锂能、亚华集团、川能电力等公司控股。江西是亚洲最大的锂云母产区,主要有四大矿床,分别为江特电机、永兴材料等。青海省拥有中国最大的盐湖储量,有五个主要盐湖,其中察尔汗盐湖是中国最大的盐湖,分别由盐湖股份和科达制造控股。西藏拥有三大盐湖,分别为西藏城投、天齐锂业和西藏矿业。


从2021年锂资源竞争格局来看,赣锋锂业、天齐锂业属于第一梯队,第二梯队包括盐湖股份、科达制造,其他上市企业包括藏格控股、西藏城投、天华精潮、融捷股份, ETC。


锂资源通过多种工艺提炼,生产出碳酸锂和氢氧化锂作为锂电池的正极材料。锂辉石既可以制备氢氧化锂,也可以制备碳酸锂,只是工艺路线不同,设备不能共用,成本相差不大;但盐湖卤水制备氢氧化锂的成本远高于碳酸锂,因此盐湖锂企业的产品多为碳酸锂。从竞争格局来看,赣锋锂业是目前全球碳酸锂和氢氧化锂的绝对领先者。雅培以 28% 的市场份额超越美国成为全球最大的公司。此外,国产天一锂业,


2、钴资源


钴资源主要分布在非洲的刚果民主共和国(刚果民主共和国),2021年占全球钴产量的70%以上。在中国,84%的钴材料是进口的,只有2%靠进口。本身。在中国的钴消费结构中,电池消费占比较高,2021年达到84%。由于2021年全球动力电池市场快速发展,动力电池用钴占比快速提升。


2016年和2020年,洛阳钼业在刚果收购了两家刚果自由港公司,股权钴金属储量位居全国第一。但在钴产量方面,华友钴业仍是绝对龙头,其他玩家有汉瑞钴业。


3、镍矿开采


镍的供应来源按矿石类型可分为硫化镍矿和红土镍矿。硫化镍矿主要分布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚等国家,红土镍矿主要分布在印度尼西亚、菲律宾、新加坡、巴西等国家。由于硫化镍矿床的老化和可利用资源的枯竭,当前和未来的镍供应增加将来自红土镍矿床。


全球镍资源丰富,分布不均。印度尼西亚、澳大利亚和俄罗斯都有丰富的镍资源。但镍产量集中,2021年东南亚占全球镍产量的55%。2021年全球镍总产量为270万吨,其中印度尼西亚和菲律宾产量最多,分别占全球镍产量的37%和14%分别生产。从生产商来看,全球前五位的镍生产商分别是俄罗斯的诺里尔斯克、巴西的淡水河谷、中国的金川、嘉能可和必和必拓,占2020年全球镍产量的35.4%左右。


镍的下游主要应用于不锈钢、电池、电镀、合金等领域,其中不锈钢是最大的应用领域,占比70%。由于其镍消费基数大,未来仍将是拉动镍需求增长的重要动力。受益于新能源汽车产销的爆发式增长,电池用镍需求在镍下游需求中增长最快,其在总需求中的比重有望继续提升。


一、上游:材料


1、正极材料


锂电池的正极材料是锂电池电化学性能的决定性因素,对电池的能量密度和安全性能起着主导作用,而正极材料的成本也很高,为30%- 40%。锂电池按正极材料体系分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等技术路线。


钴酸锂成本高,寿命短,主要用于3C产品。锰酸锂能量密度低、寿命短、成本低,主要用于专用汽车。磷酸铁锂寿命长、安全性好、成本低,主要用于商用车。三元材料,尤其是NCM,能量密度高,循环性能好,寿命长,主要应用于乘用车。目前,三元锂电池和磷酸铁锂电池是行业的主流线。在电动汽车和储能市场增长的推动下,磷酸铁锂将成为未来五年增长最快的正极材料。


从竞争格局来看,近年来钴酸锂市场集中度不断提高,头部集中趋势逐渐显现。2021年上半年,夏增新能源、杉杉能源、蒙古利新材料、巴莫科技和格瑞姆占据钴酸锂市场份额前五名,市场份额分别为42%、14%、10%、9%和6%分别占总数的82%。钴酸锂的高浓度与高低端产品分层显着、高端产品壁垒增加、整体市场成熟度密切相关。未来,高压钴酸锂等产品或将推动产品壁垒进一步提升。


据中金公司统计,2021年上半年,我国三元材料市场集中度较低。容百科技以11%的市场份额位居第一,其次是巴莫科技、敦生科技、长源锂业,市场份额为10%。厂商之间的差距比较小,行业格局比较分散。


磷酸铁锂正极材料浓度较高,湖南远能、东方纳米正极材料浓度最高。湖南雨能市占总量的22%,处于领先地位。第二个是德国纳米,占20%。


2、阳极材料


负极材料是锂离子电池的重要组成部分。主要影响锂电池的容量、一次效率和循环性能。负极材料是由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合成糊状均匀铺在铜箔的两面,经干燥、压延而成。正极材料在动力电池成本中的占比约为5%~15%。



目前锂电池的负极材料主要是人造石墨和天然石墨。发展趋势是在石墨负极中掺杂硅,形成能量密度更高的硅基负极。现阶段,人造石墨是负极的主流路线。硅基材料在未来具有巨大的应用潜力和广阔的市场空间。





2021年中国锂负极市场出货量达到72万吨,同比增长97%。由于人造石墨的一致性和循环性能优于天然石墨,更适用于动力和储能电池,人造石墨生产的市场份额继续提高到84%,而天然石墨的市场份额下降至14%。





负极材料市场集中度高,行业竞争格局较好,CR3达到56%。其中,贝特利、普泰莱(江西紫辰)、杉杉股份一直位居榜首,占比分别为26%、15%、15%,东莞凯金市场份额近年有所提升,占比13%。


3. 电解液


电解液是电池中离子传输的载体,在锂电池正负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池高电压、高比能量的保证。





锂电池电解液一般由高纯度有机溶剂、锂电解质盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成。有机溶剂按其结构不同可分为六氟磷酸锂、碳酸亚乙酯、五氟化磷等主要成分。




数据显示,2021年中国锂电池电解液从2017年的11万吨增加27.1万吨,预计2022年锂电池电解液出货量将达到32.6万吨。

目前,我国锂电池电解液行业集中度较高,前三名行业业务规模集中度超过60%。同时近年来我国锂离子电池电解液龙头企业不断投资建厂扩厂,行业竞争格局稳定,集中度进一步提高。相关数据显示,国内锂离子电池电解液前三名分别为天赐材料、新周邦、国泰华融,2021年以上三家企业市场份额为67.1%。其中,天赐材料市场占有率最高,属于行业绝对龙头,占比33.1%。


4、隔膜


锂电池隔膜是锂电池的原材料之一。位于电池内部正负极之间,保证锂离子通过,阻碍电子传输。它是一种具有微孔结构的薄膜,是锂离子电池产业链中技术壁垒最多的关键内部部件。




锂膜的制造工艺分为干法和湿法,从隔膜产品结构来看,我国隔膜市场出货量仍以湿法隔膜为主。湿式隔膜具有更高的性能和更薄的厚度,可以提高锂电池的能量密度。干式隔膜的核心优势在于成本更低、产线投资更低、单位能耗更低,更适用于成本敏感性高、能量密度要求低的应用,如储能市场。




在湿式隔膜方面,有一种产业格局"一多强". 随着2021年产能的大规模释放,恩杰的隔膜产量突破30亿平大关,在湿式隔膜市场的领先地位进一步稳固,湿式隔膜市场占有率超过50%。星源材料和中材科技处于第二梯队。

干膜片方面,整体呈现“三锅”市场格局。中兴新材在产能释放和下游客户需求量大的情况下,一下子成为了干式隔膜龙头企业。星源材料以21%的市场份额回到第二位,其他玩家还有汇强新材、材料科技等。

隔膜生产工艺复杂,投资大,需要长期的研发和生产经验积累,是四大锂电池材料中最后一个实现国产替代的材料。近年来,锂电池在锂隔膜需求增长的带动下出货量快速增长。2021年中国锂电隔膜出货量78亿平方米,同比增长超过100%。预计2022年全国锂电池隔膜出货量将超过150亿平方米。


5、铜箔


锂铜箔作为锂离子电池负极的集流体,作为负极活性物质的载体。锂电池的成本并不高,大概在5-10%左右,但是对电池的综合性能有着重要的影响。因此,锂铜箔是锂电池的重要组成部分。根据厚度不同,锂铜箔可分为薄铜箔(12-18微米)、超薄铜箔(6-12微米)和极薄铜箔(6微米及以下)。由于新能源汽车对能量密度的高要求,动力电池倾向于使用厚度更薄的超薄和极薄铜箔。




受益于中国新能源汽车和锂电池产业的快速发展,中国锂电铜箔发展处于世界领先地位,产品涵盖薄铜箔、超薄铜箔和极薄铜箔。目前,中国已成为全球最大的锂铜箔生产国,2015-2021年中国锂电池铜箔行业平均增长率达到80%。


目前6纳米锂电池铜箔市场广阔,但传统7-8纳米铜箔市场竞争激烈。




2020年中国锂电池铜箔出货量前五名分别是龙电华鑫、诺罗德控股、佳源科技、铜冠铜箔和九江德富,龙电华鑫以18.4%的市场份额暂居第一。


二、中游:设备和电池制造商。


1、设备、



我们先来了解一下电池的生产流程。将正负极材料分离,搅拌均匀成浆料。搅拌后将正极材料涂抹在铝箔上,负极材料涂抹在铜箔上。正负极材料通过隔膜隔开,涂层电极片进一步压实以提高能量密度。然后根据不同类型的切片、烘烤、缠绕、开壳、注入电解液,最后进行封装测试。




使用的锂电池设备有真空混合机、涂布机、辊压机、卷绕机、注液机、试验机等。锂电池设备主要分为前段、中段和后段。第一部分设备价值最高,主要由日韩企业控制。我国在锂电设备后端制造方面技术领先,已达到国际先进水平,价格方面优势明显。从营收规模来看,领航智能是装备领域的绝对龙头,2021年相关业务营收69.56亿元。第二是盈和科技,相关营收49.07亿元,其他企业包括科恒股份, 普泰来, 航科科技,

2.电池制造商


在全球范围内,中国目前主导着全球锂离子电池制造市场,约占全球锂离子电池产能的77%,其次是美国,仅占9%。


2021年全球动力电池装机量约292.13GW,同比增长114%。其中,排名前15位的电力企业总装机量约为281.58吉瓦时,占全球动力电池装机量的96%。



其中,宁德时代动力电池装机容量最高,达93.7吉瓦时,市场占有率达32.1%。LGES以60.3吉瓦时的动力电池装机量排名第二,市场份额分别为20.6%和16.0%。此外,国内的比亚迪、中创新航、国轩高科、远景动力等进入前十。

三、下游:应用领域



锂电池下游板块主要包括动力锂电池、储能锂电池和消费锂电池。其中,动力电池下游应用领域以新能源汽车为主,储能电池下游应用领域以电力系统为主,消费类电池下游应用领域以手机等消费电子产品为主。


从全球锂电池产量来看,动力锂电池占据主要生产份额,达到70.8%,其次是消费锂电池,锂电池生产市场份额为22.2%,储能电池市场份额最小,为7%。随着提议"碳峰"在全球各国战略中,全球企业纷纷布局动力电池和储能电池生产线。新能源汽车和储能市场的蓬勃发展,有望进一步提升动力锂电池和储能锂电池的市场份额。



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