鎳氫電池行業(yè)概述分析

鎳氫電池行業(yè)概述分析鎳氫電池行業(yè)概述鎳氫電池的電化學(xué)特性與鎳鎘電池類似，但相較而言，鎳氫電池能量密度高、容量大、無記憶效應(yīng)、清潔環(huán)保。鎳氫電池發(fā)展至今，廣泛應(yīng)用在民用零售領(lǐng)域；隨著車聯(lián)網(wǎng)的興起，鎳氫電池作為車載T-Box電源的主流方案，發(fā)展前景廣闊。民用零售領(lǐng)域，鎳氫電池憑借綠色環(huán)保、高安全性、循環(huán)壽命長、性價比高等優(yōu)勢，通過商超等零售渠道，廣泛應(yīng)用于電動玩具、照明燈具、遙控器等領(lǐng)域。根據(jù)日本富士經(jīng)濟(jì)預(yù)測，2021年至2024年全球民用零售鎳氫電池將保持2．70億只的市場規(guī)模，市場趨于飽和，呈現(xiàn)平穩(wěn)的發(fā)展態(tài)勢。車載T-Box領(lǐng)域，車載T-Box是一種可深度讀取汽車CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）總線數(shù)據(jù)和私有協(xié)議的裝置，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵零部件之一。車載T-Box所配置的備用電源可確保外部電源斷電后，安全通訊、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ苷＿\(yùn)行，例如發(fā)生車禍時的緊急呼叫功能等。近幾年，各國政府開始鼓勵汽車配置E-Call功能，歐盟更是在2018年通過法規(guī)做出新車強(qiáng)制標(biāo)配E-Call的規(guī)定，鎳氫電池以良好的可靠性、循環(huán)壽命長、寬溫等特性被眾多T-Box廠商作為最佳的備用電源，具有較大的市場前景。鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場規(guī)模增長預(yù)測動力鋰電池精密結(jié)構(gòu)件包括外殼/蓋板等。動力鋰電池精密結(jié)構(gòu)件作為鋰電池外殼，起到傳輸能量、承載電解液、保護(hù)安全性、固定支承電池、外觀裝飾等作用的部件，并根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同，具備可連接性、抗震性、散熱性、防腐蝕性、防干擾性、抗靜電性等特定功能。方形電池領(lǐng)導(dǎo)地位穩(wěn)固。目前的三種封裝方式中，國內(nèi)企業(yè)更為偏好方形，目前國內(nèi)占比超過80%；以LGC和SK為代表的韓企則更加偏好軟包的形式，圓柱的封裝方式主要是特斯拉在采用。全球來看，方形封裝方式占據(jù)了半壁江山，根據(jù)SNE的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年方形封裝鋰電池占比達(dá)到了49．2%，軟包封裝電池占比27．8%，圓柱形鋰電池占比23%。相較于2018年的方形56．6%、軟包14．4%和圓柱29%的比例分布，軟包路線提升較為顯著，圓柱占比進(jìn)一步下降。主要是由于歐洲市場在過去兩年快速放量，而韓企在歐洲市場布局較早所致。隨著寧德海外客戶年底陸續(xù)開始放量，以及大眾宣布未來更多采用方形封裝，方形封裝的核心地位將依舊穩(wěn)固，未來方形電池的占比將保持穩(wěn)中有升的態(tài)勢。根據(jù)真鋰研究的數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)件占鋰電池成本比例達(dá)到16%，是鋰電池非常重要的組成部分。硬殼結(jié)構(gòu)件硬殼結(jié)構(gòu)件包括圓柱和方形結(jié)構(gòu)件，通常由殼體和蓋板組成。其中，蓋板的制造工藝復(fù)雜度通常遠(yuǎn)高于殼體。1）固定/密封功能：頂蓋與鋁殼激光焊接，包裹固定裸電芯并實現(xiàn)密封作用；2）電流導(dǎo)通功能（極柱）：在電池中，頂蓋極柱、轉(zhuǎn)接片和電芯極耳焊接導(dǎo)通，保證電芯充放電電流導(dǎo)通的功能；在模組中，頂蓋極柱與匯流排激光焊接、螺栓連接，形成串/并聯(lián)；3）泄壓功能（防爆片）：當(dāng)電池出現(xiàn)異常，內(nèi)部氣壓增大至一定值，頂蓋防爆閥將開啟進(jìn)行泄壓，降低爆炸風(fēng)險；4）熔斷保護(hù)功能（翻轉(zhuǎn)片）：當(dāng)電池出現(xiàn)異常，內(nèi)部氣壓增大至一定值，頂蓋翻轉(zhuǎn)片向上頂起，與負(fù)極鉚接塊接觸，使頂蓋正負(fù)極直接短路，同時鋁連接片F(xiàn)use熔斷，快速切斷電流；5）降低電腐蝕：正極上塑膠采用導(dǎo)電PPS，保證正極柱與頂蓋板間有一定阻值，降低正極柱與鋁殼間的電位差，防止頂蓋板/鋁殼電腐蝕，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。蓋板中重要部件主要有：1）防爆片：一般磷酸鐵鋰體系電池頂蓋采用單個防爆閥設(shè)計，防爆閥開啟壓力一般為0．4～0．8MPa。當(dāng)內(nèi)部壓強(qiáng)增大并超過防爆閥的開啟壓力時，防爆閥將從刻痕處破裂并開啟進(jìn)行泄壓；2）翻轉(zhuǎn)片：三元體系電池除了采用防爆閥外，還會疊加SSD翻轉(zhuǎn)片組合設(shè)計形式，防爆閥開啟壓力和SSD翻轉(zhuǎn)壓力一般分別為0．75～1．05MPa、0．45～0．5MPa。當(dāng)電池內(nèi)部壓強(qiáng)增大至SSD翻轉(zhuǎn)壓力時，翻轉(zhuǎn)片向上頂起，快速切斷電流；3）極柱：主要是起到電流導(dǎo)通作用。通常正極采用鋁極柱，負(fù)極采用銅鋁復(fù)合極柱。鋰電池結(jié)構(gòu)件產(chǎn)業(yè)鏈動力電池精密結(jié)構(gòu)件，廣義來講包括電芯頂蓋、鋼/鋁外殼、正負(fù)極軟連接、電池軟連接排等，狹義來講主要包括電芯殼體和頂蓋，對鋰電池的安全性、密閉性、能源使用效率等都具有直接影響。按照電池封裝技術(shù)路線的不同，主要有方形、圓柱、軟包三種形狀，對應(yīng)的結(jié)構(gòu)件分別為方形結(jié)構(gòu)件、圓柱結(jié)構(gòu)件和鋁塑膜。整體來看，圓柱和方形統(tǒng)稱為硬殼，封裝結(jié)構(gòu)較為相似，均由殼體和蓋板組成。軟包電池封裝較為特殊，由鋁塑膜構(gòu)成。蓋板的主要生產(chǎn)工藝包括沖壓、焊接、注塑等，殼體的生產(chǎn)工藝主要是沖壓、拉伸。鋁塑膜的主要生產(chǎn)工藝包括精密涂布、貼合等。對結(jié)構(gòu)件的需求來自于電池封裝。目前，主流的電池封裝技術(shù)主要有方形電池、圓形電池以及軟包電池三類。動力電池的安全性和使用壽命都受其封裝工藝的影響，不同的封裝技術(shù)都具有不同的技術(shù)壁壘。封裝工藝設(shè)計除需滿足耐撞擊振動和擠壓穿刺的物理沖擊外，也需滿足防火阻燃等化學(xué)性能要求。中國鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場規(guī)模現(xiàn)狀鋰電池精密結(jié)構(gòu)件的類型與鋰電池封裝形式密切相關(guān)。目前，圓柱、方形和軟包等三種封裝形式的鋰電池在全球市場呈三分天下的競爭格局，均有較大的市場發(fā)展空間。整體而言，終端應(yīng)用領(lǐng)域和國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)對鋰電池的安全性要求不斷提升，有利于鋰電池精密結(jié)構(gòu)件行業(yè)的長期健康發(fā)展。2019年-2021年，中國圓柱鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場分別為8億元、14億元和24億元，呈快速上升趨勢。2020年以來，受電動工具、電動輕型車等終端應(yīng)用市場需求帶動，圓柱鋰電池市場規(guī)模較快增長。GGII預(yù)計，2025年中國圓柱鋰電池精密結(jié)構(gòu)件的市場規(guī)模將達(dá)到48億元（不含在中國建廠的海外電池廠商的需求，如：松下、三洋、LG化學(xué)等）。2019年-2021年，中國方形鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場分別為54億元、62億元和101億元，呈持續(xù)快速增長趨勢，主要系新能源汽車用動力電池裝機(jī)量持續(xù)上升的影響。未來，新能源汽車用動力電池市場和新型儲能電池市場仍將持續(xù)推動方形鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場快速擴(kuò)張。受鋰電池市場快速發(fā)展的影響，鋰電池精密結(jié)構(gòu)件行業(yè)產(chǎn)值持續(xù)增長。2017至2020年，中國鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場產(chǎn)值由31．4億元快速增至75．8億元，期間年復(fù)合增長率為34．15%，預(yù)計2025年將達(dá)270億元。受電動工具、電動輕型車等終端應(yīng)用市場需求帶動，圓柱鋰電池市場規(guī)模較快增長。數(shù)據(jù)顯示，2020年中國圓柱鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場規(guī)模約14億元，較2019年增加6億元，預(yù)計到2025年其市場規(guī)模將達(dá)48億元。2017至2020年，中國方形鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場規(guī)模呈持續(xù)快速增長態(tài)勢，從21億元增長至62億元，主要是受到新能源汽車用動力電池裝機(jī)量持續(xù)上升的影響。未來，新能源汽車用動力電池市場和新型儲能電池市場仍將持續(xù)推動方形鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場快速擴(kuò)張。預(yù)計到2021年我國方形鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場規(guī)模將有望突破100億元，至2025年達(dá)222億元。鋰電池及鋰電池精密結(jié)構(gòu)件市場現(xiàn)狀鋰電池自上世紀(jì)90年代初實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來，由于其具有能量密度高、工作電壓大、循環(huán)壽命長、充電速度快、放電功率高、自放電率小、記憶效應(yīng)小和綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢，得到了迅速的發(fā)展；2000年以后，鋰電池在手機(jī)電池領(lǐng)域逐步占據(jù)主導(dǎo)地位，直至基本壟斷手機(jī)電池領(lǐng)域，同時在筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、電動工具等領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用，并逐步向新能源汽車等領(lǐng)域拓展。近些年來，隨著新能源汽車概念不斷深入人心，應(yīng)用于新能源汽車的動力鋰電池精密結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域發(fā)展迅速，其在總體鋰電池行業(yè)中的市場份額占比快速提升。全球鋰電池行業(yè)近年來快速增長。根據(jù)IIT的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2005至2015年，全球鋰電池總需求量8Gwh增長到57Gwh，市場規(guī)模從56億美元增長到221億美元，復(fù)合年增長率分別高達(dá)21．7%和14．7%；預(yù)計2025年全球鋰電池總需求量和市場規(guī)模將分別達(dá)到184Gwh和363億美元，未來十年復(fù)合年增長率預(yù)計分別為12．4%和5．1%，將繼續(xù)維持在較高水平。我國鋰電池市場規(guī)模亦不斷提升。根據(jù)高工鋰電的統(tǒng)計，2011至2015年間，中國鋰電池產(chǎn)量從12Gwh增長到46Gwh，增長了2．8倍，預(yù)計2016年將達(dá)到70Gwh；中國鋰電池市場規(guī)模亦從2011年的277億元增長到2015年的850億元，復(fù)合年增長率高達(dá)32．4%，預(yù)計2016年市場規(guī)模將達(dá)1，220億元。隨著消費(fèi)電子及新能源汽車行業(yè)形成全球化采購和資源配置格局，鋰電池產(chǎn)業(yè)正逐步向中國等發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。中國等發(fā)展中國家在全球鋰電池行業(yè)的地位迅速提升。在動力鋰電池方面，由于我國政府大力支持、市場空間廣闊、相關(guān)上下游行業(yè)配套等因素的共同影響，中國動力鋰電池企業(yè)在全球動力鋰電池領(lǐng)域已擁有舉足輕重的地位，