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鑫椤资讯上班怎么样可靠吗

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杉杉股份偏光片行业前景

行业前景广阔。

ICC鑫椤资讯近期发布的数据显示,杉杉负极2022年出货量突破20万吨,同比增幅100%,市场份额达16%,人造石墨负极材料出货量蝉联榜首。

在偏光片业务方面,YanoResearch统计显示,公司旗下杉金光电2022年全球市场份额达到29%,预计2023年市场份额将达到32%,持续位列全球第一。

受锂电池需求大幅增长等影响,主打锂电负极材料的杉杉股份“新”动力强劲。

ICC鑫椤资讯的报告显示,2022年中国锂电负极材料出货132.96万吨,同比增长68%,作为市场主流的人造石墨占比达到79.8%。

其中,杉杉负极人造出货量突破20万吨,同比增幅100%,出货排名蝉联全球第一。

磷酸铁锂电池负极材料人造石墨还是天然石墨

磷酸铁锂电池负极材料人造石墨,人造石墨是常用的锂离子电池负极材料,其晶体有碳原子组成的六角网状平面规格堆砌而成,具有层状结构。石墨导电性好,结晶度高,锂离子嵌入石墨层厚,形成嵌锂化合LixC6。

负极——人造石墨人造石墨是常用的锂离子电池负极材料,其晶体有碳原子组成的六角网状平面规格堆砌而成,具有层状结构。

石墨导电性好,结晶度高,锂离子嵌入石墨层厚,形成嵌锂化合LixC6。充放电时,锂在石墨中的脱嵌反应:C 6 + xLi + +xe - =Li x C 6

电解液电解液是电池重要的组成部分,在电池正负极之间起着传导离子的作用,是连接正负极材料的桥梁。

隔膜隔膜是电芯的关键内层结构之一,主要作用是:使电池正负极分隔,防止两极接触短路;具有离子通过的功能;电池过热,通过闭孔功能阻隔电池中电流传导。

隔膜主要生产原料为聚乙烯PE、聚丙烯PP,目前生产工艺有干法和湿法,具体产品对比如下表:

导电剂导电剂是为了保证电极具有良好的充放电性能,在极片制作时通常加入一定量的导电物质,从而提高电极的充放电效率。

粘结剂一个完整锂离子电池的原材料配比,必须包括活性物质材料、导电剂、粘结剂、溶剂以及添加剂等部分组成,而粘结剂在其中起到了将活性物质与箔材、活性物质与活性物质之间、活性物质与导电剂之间粘结起来的作用,虽然用量很少,但其作用不可替代。

PVDF的物化参数及标准:CMC/SBR的物化参数及标准:本文来源:锂电前沿,转载请注明来源。鑫椤资讯成立于2010年,主要服务于锂电、炭素、电炉钢3大行业,是中国专业的产业研究和顾问公司。鑫椤资讯以研究为中心,提供媒体资讯、研究咨询、数据库和市场营销等解决方案。

(图/文/摄: 问答叫兽) Model Y Model 3 Model X AION V 理想ONE 小鹏汽车P7 @2019

宁德时代签下美国储能大单总投资近87亿,这是一笔怎样的生意?

资料显示,Gemini项目位于内华达州拉斯维加斯附近,总投资达12亿美元(约为87亿元)。Gemini部署了690 MWac/966 MWdc太阳能电池板和1.416GWh储能系统,项目完成后,将成为美国最大的光伏储能项目之一。宁德时代将为Primergy提供长寿命、高集成和高安全的户外液冷储能电柜Ener One,该产品采用热稳定性高的磷酸铁锂电芯,循环寿命可达10000次。此外,一个月前宁德时代还刚刚签下另一笔储能大单。

9月22日,公司宣布与美国储能技术平台和解决方案供应商FlexGen达成合作协议,将在三年内为后者供应10GWh的储能产品。据鑫椤资讯数据,2021年宁德时代全球储能电池产量市占率第一,去年宁德时代储能业务为其贡献了154.57亿元营收;而今年上半年宁德时代储能系统实现营业收入127.36亿元。不过,相比动力电池,宁德时代的储能产品当前毛利率较低,今年上半年的毛利率仅6.43%。但未来,随着全球储能市场的规模增长,宁德时代有望凭借产能优势,实现业绩的跨越式增长。

动力电池“王者”成色几何?特斯拉为“宁王”贡献超百亿元收入

4月21日晚间,宁德时代发布2021年报,公司实现营业收入1303.56亿元,同比增长159.06%;实现归属上市公司股东净利润159.31亿元,同比增长185.34%,业绩持续高速增长。

不过就在公司年报发布前,公司却在二级市场接连受挫,4月21日盘中,宁德时代股价刷新了近6个月以来的最低价,一度失守400元/股关口。

动力电池和储能电池全球双料冠军

入局上游锂矿探矿

根据SNEResearch统计,宁德时代在2017年至2021年动力电池使用量连续五年排名全球第一,其中2021年宁德时代动力电池使用量市占率为32.6%。另一方面,根据ICC鑫椤资讯数据,2021年宁德时代在全球储能电池产量市占率第一。这意味着宁德时代拿下了动力电池和储能电池全球双料冠军。

不过,另一方面,在二级市场,继4月20日大跌后,4月21日盘中,宁德时代股价刷新了近6个月以来的最低价,一度失守400元/股关口,最低触及398.9元/股,不过截至收盘时,宁德时代股价报409.11元/股,涨幅0.52%,总市值9536亿元。

墨柯进一步表示,但从目前宁德时代持续加大产业链包括上游资源布局来看,随着疫情以及资源供应的逐步缓解,产业链企业也将逐步恢复正常生产。

值得一提的是,4月21日,宁德时代宣布以8.65亿元竞得宜春锂矿探矿权,探矿面积6.44平方公里,推断瓷石矿资源量96025.1万吨,伴生锂金属氧化物量265.678万吨。

宁德时代表示,获得宜春锂矿探矿权是公司全产业链布局的重要举措,公司在符合国际战略性矿产安全保障前提下,加快锂矿资源勘查开发,增加锂资源供给,助力锂资源相关材料价格回归理性。

特斯拉订单贡献130.39亿元

锂电产业需求预计将持续快速增长

据悉,2021年宁德时代共计实现锂离子电池销量133.41GWh,同比增长184.82%;其中动力电池系统销量116.71GWh,同比增长162.56%,实现营业收入914.91亿元,同比增长164.36%。

宁德时代表示,公司深化与特斯拉、现代、福特、戴姆勒、长城 汽车 、理想、蔚来等全球客户的长期战略合作,第二代磷酸铁锂CTP产品实现大批量交付,高电压三元产品在700km续航以内的乘用车上得到大规模应用,磷酸铁锂量产供货电芯能量密度最高已达200Wh/kg。

机构研报指出,目前特斯拉已经成为宁德时代的第一大客户。

宁德时代与特斯拉于2021年6月签订的供货框架协议约定公司将在2022年至2025年期间向特斯拉供应产品,而根据宁德时代年报披露,宁德时代对特斯拉2021年确认的销售收入已经达到了130.39亿元,据此计算,约占公司动力电池系统营收比例达到14.25%。

此外,2021年公司共计实现储能系统销售收入为136.24亿元,同比增长601.01%。实现锂电池材料销售收入154.57亿元,同比增长350.74%。不过,公司整体毛利率为26.28%,同比略降1.48%,其中动力电池系统毛利率同比下降4.56%,储能系统毛利率下降7.51%,而锂电池材料毛利则同比上涨4.66%。

另据中国 汽车 动力电池产业创新联盟发布的最新数据,2022年第一季度,我国动力电池累计装车量51.3Gwh,同比累计上升120.7%。其中,宁德时代电池装车量第一,装车量10.81GWh,占比50.5%,仍占据国内动力电池的半边天,公司旗下的磷酸铁锂电池和三元电池的装车量分别为7GWh和3.79GWh,均排名国内首位。

在产能方面,宁德时代2021年产能已经达到了170.39Gwh,在建产能为140Gwh,实际产量162.30Gwh,产能利用率为95%。

值得一提的是,在21日晚间,宁德时代还发布了另一则投资公告显示,公司拟在厦门投资建设厦门时代新能源产业基地,总投资不超过130亿元。

宁德时代认为,尽管面临疫情反复,原材料紧张等不确定因素,但在持续推动、技术进步、成本下降等因素影响下,锂电产业需求预计将持续快速增长。

(编辑 张伟 才山丹)

石墨电极的工艺流程详解

原料:用于炭素生产的原料有哪些?

在炭素生产中,通常采用的原料可分为固体炭质原料和粘结剂及浸渍剂两类。固体炭质原料包括石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨和石墨碎等;粘结剂和浸渍剂包括煤沥青、煤焦油、蒽油和合成树脂等。此外生产中还使用一些辅助物料,如石英砂、冶金焦粒和焦粉。生产一些特种炭和石墨制品(如炭纤维、活性炭、热解炭和热解石墨、玻璃炭)则采用其他一些特殊原料。

煅烧:什么叫煅烧?哪些原料需要煅烧?

碳质原料在隔绝空气的条件下进行高温(1200-1500°C)热处理的过程称为煅烧。煅烧是炭素生产的第一道热处理工序,煅烧使各种炭质原料的结构和物理化学性质发生一系列变化。

无烟煤和石油焦都含有一定数量的挥发份,需要进行煅烧。沥青焦和冶金焦的成焦温度比较高(1000°C以上),相当于炭素厂内煅烧炉的温度,可以不再煅烧,只需烘干水分即可。但如果沥青焦和石油焦在煅烧前混合使用,则应与石油焦一起送入煅烧炉煅烧。天然石墨和炭黑则不需要进行煅烧。

压型:挤压成型原理是怎样的?

挤压过程的本质是在压力下使糊料通过一定形状的模嘴后,受到压实和塑性变形而成为具有一定形状和尺寸的毛胚。挤压成型过程主要是糊料的塑性变形过程。

糊料挤压过程是在料室(或称糊缸)和圆弧式型嘴内进行的。装入料室内的热糊料在后部主柱塞的推动下。迫使糊料内的气体不断排除,糊料不断密实,同时糊料向前运动。当糊料在料室的圆筒部分运动时,糊料可看作稳定流动,各颗粒料层基本上是平行移动的。当糊料进入到具有圆弧变形的挤压嘴子部位时,紧贴嘴壁的糊料前进中受到较大的摩擦阻力,料层开始弯曲,糊料内部产生不相同的推进速度,内层糊料推进超前,导致制品沿径向密度不均匀,因此在挤压块内产生内外层流速不同而引起的内应力。最后糊料进入直线变形部分而被挤出。

焙烧:什么是焙烧?焙烧的目的是什么?

焙烧是压型后的生制品在加热炉内的保护介质中,在隔绝空气的条件下,按一定的升温速度进行加热的热处理过程。

焙烧的目的在于:(1)排除挥发分 使用煤沥青作粘结剂的制品,经焙烧后一般排出约10%的挥发分。因此,焙烧成品率一般在90%以下。

(2)粘结剂焦化 生制品按一定的工艺条件进行焙烧,使粘结剂焦化,在骨料颗粒间形成焦炭网络,把所有不同粒度的骨料牢固地连结在一起,使制品具有一定的理化性能。在相同条件下,焦化率越高,其质量越好。一般中温沥青的结焦残炭率为50%左右。

(3)固定几何形式  生制品在焙烧过程中,发生软化,粘结剂迁移现象。随着温度的升高,形成焦化网,使制品僵化。因此,温度再升高,其形状也不改变。

(4)降低电阻率  在焙烧过程中,由于挥发分的排除,沥青焦化形成焦炭网格,沥青发生分解和聚合反应,生成大的六角炭环平面网等原因,电阻率大幅度下降。生制品电阻率大约10000×10-6Ω·m,经过焙烧后降至40--50×10-6Ω·m ,称为良导体

(5)体积进一步收缩  焙烧后制品直径收缩1%左右,长度收缩2%左右,体积收缩为2-3%。

浸渍:为什么要对炭素制品进行浸渍?

经压成型后的生制品孔度很低。但是生制品在焙烧后,由于煤沥青在焙烧过程中一部分分解成气体逸出,另一部分焦化为沥青焦。生成沥青焦的体积远远小于煤沥青原来占有的体积,虽然在焙烧过程中稍有收缩,但仍在产品内部形成许多不规则的并且孔径大小不等的微小气孔。如石墨化制品的总孔度一般达25-32%,炭素制品的总孔度一般为16-25%。由于大量气孔的存在必然会对产品的理化性能产生一定的影响。一般说来,石墨化制品的孔度增加,其体积密度下降,电阻率上升,机械强度减少,在一定的温度下的氧化速度加快,耐腐蚀也变坏,气体和液体更容易渗透。

浸渍是一种减少产品孔度,提高密度,增加抗压强度,降低成品电阻率,改变产品的理化性能的工艺过程。

石墨化:何谓石墨化?石墨化的目的是什么?

石墨化是把焙烧制品置于石墨化炉内保护介质中加热到高温,使六角碳原子平面网格从二维空间的无序重叠转变为三维空间的有序重叠,且具有石墨结构的高温热处理过程。

其目的是:(1)提高产品的热、电传导性。(2)提高产品的耐热冲击性和化学稳定性。(3)提高产品的润滑性、抗磨性。(4)排除杂质,提高产品强度。

机械加工:炭素制品为什么要进行机械加工?

(1)整形的需要具有一定的尺寸和形状的压型后的炭素生制品,在焙烧和石墨化过程中发生不同程度的变形、碰损,同时其表面还粘结着一些填充料,如果不经过机械加工就不能使用,因此必须对产品整形,加工成规定的几何形状。(2)使用的需要按照用户的使用要求进行加工。如电炉炼钢的石墨电极需要连接使用,必须在产品两端车制成螺纹孔,然后用特制的带螺纹的接头将两根电极连接起来使用。(3)工艺上的需要有的产品要根据用户使用上的工艺需要,加工成特殊的形状和规格,甚至要求较低的表面粗糙度。鑫椤资讯、百度文库、腾讯视频

磷酸铁锂电池在未来的发展中,会不会取代三元锂电池呢?

磷酸铁锂电池在未来的发展中,会不会取代三元锂电池呢?

锂电池“无钴化”已成为行业技术开发的新方向,主流镍钴锰酸锂和镍钴铝电池不断降低钴的比例。 例如将比亚迪电池的比例调整为8:1:1,松下电池和LG化学等知名供应商也在降低钴的比例。 其中特斯拉装备的镍钴铝电池更是大幅降低了比例,——结构的稳定性值得再次“探讨”。 那么,是什么原因导致世界电池供应商“除钴”的呢?

由于世界钴产量的66%出现在刚果共和国,这是一个位于非洲中西部的国家,该国的特点用一句话概括了——乱。 的形势刚刚不稳定直接影响了钴的生产能力,同时也决定了钴的价格难以控制。 电池分步利用最困难的是钴元素,最高回收利用率也在50%左右。 这些因素决定了钴极大地影响了世界新能源汽车的行业发展,同时动力电池的昂贵也决定了车辆难以普及。

除了这些因素的影响外,动力电池类型的转换有两个必然性。

1 :镍钴系三元锂无论钴的价格是否可控,其生产能力与汽车的普及速度和需求相比总是达到瓶颈期,届时电池的成本将更高。 要想用电动汽车代替燃料车,其核心要素必然是价格低廉。 否则,一切都是空话。 只有淘汰这些元素才能降低电池的制造成本,甚至过渡金属也不使用太多的磷酸铁锂电池必然成为主流。

磷酸铁锂电池虽然有能量密度低的缺点,但可以降低制造成本哦! 价差、容量差和推重比差决定了这些因素更换铁电体后必然会出现持续距离的增加,如果不增加里程必然会有价格的大幅下跌,这是消费市场的刚需。 其次,铁电池具有寿命长、安全等级高的优点,完全循环充放电次数是镍钴三元锂的两倍以上。 经过高温挤压和穿刺的碰撞试验可以确保安全。

2 :未来新能源汽车不需要较长的“车辆续航能力”的说法,可能很多人都不认同,但事实如此。 光靠电池很难长时间持续,容量的增加会影响充电效率,所以要解决这个问题,只能依赖“充电路”。 在基础设施方面具有很大优势的国内,面向小型轿车(家用代步车)的无线充电道路迟早会建成,那时一般道路的日常短途通勤能满足2,300公里的续航,长途驾驶能达到多长的车辆续航能力。未来的电动汽车动力电池:磷酸铁锂将代替“钴”系三元锂电池吗?

大型商用车是最难、最简单普及新能源的车型,超大容量电池组实现合理续航是难点,决定了电池成本极高,车辆价格也非常高。 虽然简单的是“充电道路”,但适合无轨电车和高铁取水方式——架空接触网的高效充电,充电设备的架设成本会低于无线充电道路的建设成本。 这个模式最初在国内的大企业中被讨论,但很遗憾在海外的一些国家进行了测试和建设。

总结:电动汽车未来的电池类型是磷酸铁锂电池,镍钴三元锂电池适合电子设备,能量密度的障碍将通过硬件配套的建设得到突破,电动汽车的未来还很光明。

曾经跌落风口,磷酸铁锂电池为何又要飞起来了?

对于大多数行业而言,过去的2020年无疑非常难熬,但对于新能源 汽车 来说,却是幸运的一年。

国内造车新势力蔚来,自2020年6月登陆美股以来,股价涨幅超1200%,市值超越奔驰、通用这些老牌传统车企;风口浪尖的特斯拉更不用多说,当下市值约8300亿美元,超过通用、丰田和福特的总和。

新能源 汽车 的崛起,自然也意味着对动力电池的需求大幅上升。在过去大半年时间里,磷酸铁锂电池再次活跃了起来。

根据中国 汽车 动力电池产业创新联盟发布数据显示,2020年国内动力电池累计销量65.9GWh;其中,三元锂电池累计销售34.8GWh,同比下降34.4%;磷酸铁锂电池累计销售30.8GWh,同比增长49.2%,成为销量唯一同比增长的动力电池类型。

与此同时,受供需关系影响,自2021年1月以来,国内电池级碳酸锂价格持续上涨,目前报价普遍在6.2万-6.7万元/吨。

以往不被市场看好的磷酸铁锂电池,为何再次成为市场的“香饽饽”,磷酸铁锂电池是要二次起飞了吗?

以动力和储能电池为主,爆款车型助力起飞

根据鑫椤资讯公布的数据,2019年磷酸铁锂材料统计产量9.75万吨,2020年统计产量提升至14.2万吨,同比增长45.7%,增速远远高于其他正极材料。

具体来看,产量主要集中在德方纳米、湖南裕能两家头部企业;其中德方纳米凭借稳定的客户渠道和产能优势,全年产量继续领跑。备受瞩目的国轩高科则在储能和自行车领域开疆拓土,自产铁锂需求稳健,紧随其后。

(图片源自前瞻经济学人)

过去,磷酸铁锂主要集中在动力领域,但后来受补贴标准制约,发展开始停滞。柳暗花明又一村,凭借性价比优势,磷酸铁锂在储能等非动力领域备受青睐。

不过,磷酸铁锂电池的主战场还是在动力电池领域。2020年动力电池市场占据了磷酸铁锂材料消费领域近一半份额,储能市场拥有不到三成的份额,维修售后、自行车领域则分别为7%和4%。

磷酸铁锂电池近段时间再次起势,很大原因是在动力电池市场有所突破。2020年的多款爆款车型都有应用磷酸铁锂电池,包括特斯拉Model 3搭载的宁德时代磷酸铁锂电池,比亚迪汉搭载磷酸铁锂刀片电池,五菱宏光MINI大部分车型也是搭载磷酸铁锂电池。

技术突破、补贴退坡,或将未来可期

不过后来随着补贴和电池能量密度挂钩,用户对于纯电续航里程的需求增加,以及三元锂电池的技术发展,能量密度和容量水平更高的三元锂电池开始被市场青睐。

与此同时,磷酸铁锂电池的的一些劣势被无限放大。

比如磷酸铁锂电池振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;而在抗低温方面,一般的三元锂电池低温使用下限值为零下30 ,磷酸铁锂电池低温下限值为零下20 ,后者电量冬季衰减更加明显。这也是此前比亚迪畅销南方,却很难打开北方市场的关键所在。

如今磷酸铁锂电池重新收获市场青睐,很大程度上得益于以下两方面原因:

一是技术层面有所突破。继比亚迪发布刀片电池之后,2021年1月8日,国轩高科首次亮相了全新的磷酸铁锂电池产品,凭借“高克容量硅负极材料和先进的预锂化技术”,将能量密度拔高到210Wh/kg。

往后几天,蔚来 汽车 发布了150kWh固态电池产品(此后解释并承认其实是半固态电池),电池能量密度或可达到360Wh/kg;智已 汽车 发布首款新车,宣布搭载与宁德时代共同研发的最前沿电池技术,能够实现电池单体300Wh/kg能量密度,两者都是采用了“硅负极材料+预锂化”技术。

从时间线来看,2021年过去一个月时间不到,国轩高科、宁德时代、蔚来、智已 汽车 以及广汽集团相继表示看好硅负极材料、预锂化技术,预示着有“硅碳负极、预锂化”新技术加持的磷酸铁锂电池,有望在今年开启产业规模化推广应用。

二是补贴逐步退坡,新能源 汽车 厂商迫切需要降低造车成本,于是将目光又投向磷酸铁锂电池。

2020年4月,新能源补贴颁布,不仅规定补贴前售价须在30万元以内,还明确未来2年平缓补贴退坡力度和节奏。而在2020年最后一天,财政部、工业和信息化部、 科技 部、国家四部委联合发布通知,2021年新能源 汽车 补贴标准在2020年基础上退坡20%。同时,2021年保持现行购置补贴技术指标体系框架及门槛要求不变。

磷酸铁锂电池相比三元锂电池有着较大优势。此前有电池系统生产企业负责人表示,磷酸铁锂电芯不含税的价格最低大约在0.4元/Wh,pack价格在0.6元/Wh以内,不同企业的价格价差在0.1—0.15元/Wh甚至更多;而三元NCM523的pack价格大约在0.75—0.9元/Wh。

并非完美无缺,两者将满足分化需求

万事不可能完美。虽然在能量密度方面有所突破,成本方面占据优势,但电池退役之后,磷酸铁锂电池相比于三元锂电池,回收价值低,依然是一大劣势。

在国内,动力电池退役之后,如果剩余容量仍然较高,那么会进行梯次利用;如果电池容量极低,那么则会被拆解回收。相比于磷酸铁锂电池,三元锂电池中金属镍、钴、锰的含量较高,具有较高的回收再利用价值,回收企业容易获得较高利润,因此废旧三元锂电池资源化回收商业盈利模式基本成熟。

相比之下,磷酸铁锂电池回收的经济性较低。目前三元锂电池梯次回收价格在0.2-0.3元/Wh,报废的三元锂电池残值大约在0.1元/Wh,而磷酸铁锂电池则几乎不值钱。

目前来看,尽管磷酸铁锂电池在循环性和安全性方面占据先天优势,但三元锂电池也依然有着其独到之处,两者并非不可共存,而是各司其职——磷酸铁锂电池将更多应用于电动商用车以及、A0级以下的乘用车,这部分消费者对于价格更加敏感,追求性价比;三元锂电池则会更多使用在注重性能的中高端乘用车上。

致同认为目前新能源汽车行业呈现什么趋势?

锂电池正极材料行业上市公司:光华科技(002741)、厦门钨业(600549)、杉杉股份(600884)、容百科技(688005)、科恒股份(300340)、当升科技(300073)、长远锂科(688779)、振华新材(688707)、德方纳米(300769)、贝特瑞(835185)、华友钴业(603799)、国轩高科(002704)等

本文核心数据:新能源汽车续航里程分布 能量密度分布 三元材料性能指标 产销量 市场份额 成本结构等

新能源汽车市场:高续航里程需求迅速增长 电池能量密度提升成必然趋势

近年来,新能源汽车市场爆发式增长。随着中高端新能源车型陆续上市,续航里程成为衡量新能源汽车效能重要的参数。根据真锂研究数据,2019年-2020年期间上市的新能源汽车中国,高续航里程的车辆占比迅速提升。2019年,续航里程在200公里以下的新能源汽车占比高达71%,而2020年迅速下降至14%;而续航里程在300公里以上的新能源汽车占比由2019年的15%左右提升至2020年的60%以上,预计未来高续航里程的汽车需求将爆发式增长。

提升新能源汽车续航里程最为有效的方法之一即提高其电池系统的能量密度,而正极材料作为锂电池核心材料之一,是锂电池电化学性能的决定性因素,对电池的能量密度及安全性能起主导作用。因此,在新能源汽车高续航里程需求驱动下,锂电池能量密度的提升成为正极材料技术发展的必然趋势。

2019年,能量密度小于120Wh/kg的新能源汽车电池系统占据70%以上的市场,到2020年,锂电池系统能量密度大于120Wh/kg的新能源汽车占比达85%以上,且已有160Wh/kg的高能量密度电池系统量产上市。

锂电池新规要求:国家提升锂电池能量密度标准

2021年11月18日,工信部发布《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》(征求意见稿)和《锂离子电池行业规范公告管理办法(2021年本)》(征求意见稿)。其中提出,引导企业减少单纯扩大产能的制造项目,加强技术创新、提高产品质量、降低生产成本,具体对锂电池产品及其相关材料的主要技术指标标准作出如下规定:

对于电池组的能量密度要求,目前三元和磷酸铁锂基本不受新规,但对于单体能量密度的要求,主流的磷酸铁锂电池单体能量密度还在160Wh/kg左右,相当一部分产品尚无法满足新规要求。

新规范同时对正极材料提出新的要求:磷酸铁锂比容量≥150Ah/kg;三元材料比容量≥175Ah/kg。目前,三元8系及以上高镍材料毫无疑问均达标,但三元5系及以下的量产比容量或有部分企业不达标,因此三元锂电池市场也同样面临能量密度提升的压力。

主流正极材料性能对比:三元材料具备高理论比容量

当前主流的锂电池正极材料体系主要分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等多种技术路线,作为对比,比容量、循环寿命、成本及安全性等是正极材料的核心指标。

其中,三元材料的理论比容量高达280mAh/g,工作电压接近3.7V,因此三元锂电池的能量密度理论上为目前主流锂电池中最高,作为同样可达到高能量密度的钴酸锂电池因其安全性较低,目前已逐步被市场淘汰。

综合来看,理论上三元材料有较大的能量密度提升空间,在新能源汽车高续航里程需求和锂电池新规的推动下,为高端新能源汽车市场的必然选择。

三元材料市场发展现状:产销量均快速增长 市场份额有小幅下降

——三元材料产销量

2016-2020年,我国三元材料产量呈上升态势。2020年,我国三元材料产量为21万吨,同比上升6.6%。

2016-2020年,我国三元材料(NCM和NCA)销量持续上升态势。2020年,我国三元材料销量为23.6万吨,同比上升22.9%。

——三元材料市场份额:三元材料占比呈小幅下降态势

从中国锂电池正极材料出货量结构来看,2019-2021年,正极材料领域三元材料占比略微下滑6个百分点至40%,磷酸铁锂占比上升了3个百分点,至25%。

磷酸铁锂市场占比大幅提升主要是因为:首先,磷酸铁锂具有较低的成本,整体性价比较为明显;同时2019年以来,以CATL、比亚迪、国轩高科为代表的主流电池企业分别开发出CTP、刀片、JTM技术,磷酸铁锂电池的能量密度得到一定提升;其次,相比三元材料,磷酸铁锂具有更高的安全性。

三元材料市场发展趋势:高镍低钴技术有望带动三元材料市场份额回升

——低钴化:三元材料降低成本的路径

事实上,三元电池虽然现阶段成本高于磷酸铁锂,但凭借材料体系的创新,其成本仍有较大的下降空间。从长期看,三元高镍和磷酸铁锂的成本差距会越来越小。根据财通证券的测算,预计2030年高镍电池成本最终会和磷酸铁锂相当。

在三元正极的成本中,原材料成本对三元材料价格影响显著,其占比超过90%,尤其是钴的价格,一直居高不下,而且钴材料对外依存度高达90%。目前业内一致的方案就是采取高镍低钴甚至无钴方案,例如NCM811电池正极材料的钴含量相比NCM523的钴含量由12.2%降至6.1%,折算到动力电池每kWh用钴量从0.22kg降至0.09kg,降幅高达59%,在钴价大涨的今天,三元高镍的材料成本优势越发凸显。

——高镍化:三元材料能量密度提升路径

长期来看,磷酸铁锂材料受理论比容量(170mAh/g)的,电池单元能量密度的提高空间已经越来越小。相反,三元材料正处在技术的快速迭代期,从NCM333到NCM523再到NCM811,其能量密度是逐步提升,NCM811能量密度相较于目前主流三元NCM523,能量密度提升可18%左右。

目前中镍三元正极材料占据市场主导地位。根据鑫椤资讯数据,2020年中镍5系三元材料产量占比为53%;中高镍6系三元材料产量占比为20%;高镍8系三元材料产量占比为22%。

未来新能源汽车需要更高的电池容量,600公里以上高镍是最好的选择,800公里以上高镍几乎是唯一的选择。

因此,前瞻认为,随着新能源汽车续航里程需求的逐步提升,三元锂电池在新能源高端市场还具备较大的成长空间。随着三元材料能量密度的提升及成本的降低,未来的市场占比有望得到回升,高镍三元正极材料市场潜力巨大。

更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国锂电池正极材料行业深度调研与投资战略规划分析报告》。

新能源汽车产业链研究第四章——动力电池

行业发展空间:

2020年12月,我国电动 汽车 保有量492万辆,据我国新能源 汽车 产业发展规划中2025年电动 汽车 销量占比20%,以每年2500万辆的整车销量来看,预计2025年电动车保有量将达到2000万辆,与2020年相比年复合增长率25%,平均70度电/辆,则五年内将新增储能系统装机设备1400GWh,以售价1元/Wh计算, 新能储能市场规模1.4万亿元 。

目前市面上电池根据电解质状态不同大致可分为液态电池、半固态电池、准固态电池和全固态电池。液态电池仅含有液体电解质,半固态电池以氧化物复合电解质为主,准固态电池以聚合物复合电解质为主,而全固态电池以硫化物复合电解质为主。

正极材料主要是磷酸铁锂,三元材料,锰酸锂,钴酸锂等,负极材料主要是石墨烯等。据ICC鑫椤资讯数据显示,2020年国内四大正极材料总产量51.9万吨/+20.8%,其中磷酸铁锂材料表现强势,产量达到14.2万吨/+45.7%。钴酸锂与锰酸锂正极材料的产量分别为7.38万吨及9.29万吨,同比分别增长24.8%及21.6%;三元材料产量增速最缓,仅7%,全年总量为21万吨。负极材料产量达到46万吨/+28%。全球负极材料市场继续向中国集中,2020年中国负极材料产量已经占到全球总产量的85%左右。

总结:

2020年3月31日,总理李克强确定将新能源 汽车 购置补贴和免征购置税延长2年,原计划到2020年底结束。

2020年7月,工信部、农业农村部、商务部等3部门在发布《关于开展新能源 汽车 下乡活动的通知》,活动时间为2020年7月-2020年12月。期间 汽车 企业给出让利,并在此基础上推出5000 元 的置换补贴,促进入门级电动车在三四线及以下地区替代低速车。 2021年工信部取消动力电池白名单,LG化学,SDI,SKI等外资将重新进入中国市场。

2020年10月27日,《节能与新能源 汽车 技术路线图2.0》重点强调了总体能耗的控制。要求2025年、2030年和2035年乘用车总体百公里平均油耗分别达到4.6L、3.2L和2.0L。新能源 汽车 2025年渗透率达到20%,2030年达到40%;到2035年新能源 汽车 渗透率则要达到50%以上,其中纯电动则将占到新能源 汽车 的95%以上,纯电动 汽车 成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化。同时,2025年、2030年和2035年,混合动力节能 汽车 分别要占到50%、75%和100%。也就是说,到2035年,我国新销售的 汽车 将有一半以上是新能源 汽车 ,其余全部都是混合动力的节能 汽车 。具体规划 下 表:

动力电池主流类型:

4680电池: 松下将于2021年为特斯拉制造4680圆柱电池,该电池直径46mm,长80mm,单体电芯型号比21700更大,能量密度提升至300Wh/kg,输出功率提升6倍,搭载该电池的电动 汽车 续航里程可提高16%,新电池每千瓦时成本降低14%。此外,4680电池采用全新“无耳级”技术,使得正负极流体与盖板/壳体直接连接,电流导电面积成倍增加,电流传导电流传导面积成倍增大,传导距离缩短,从而大幅降低电池内阻,减少发热量,可大大延长电池寿命,提高充放电峰值功率。马斯克还透露2021年下半年推出的特斯拉MODEL SPlaid三电机高性能版将配备全新结构电池组就包括4680锂电池。

百万英里锂电池:

特斯拉的百万英里电池是一种锂离子电池,采用新一代“单晶”NCM532正极和一种新型先进电解质,采用单晶镍钴铝电极,镍含量达到50%,钴元素20%,并加入人造石墨,可使电动 汽车 持续行驶100万英里(约160万公里),目前特斯拉使用的电池寿命仅为50万公里,。该“超长寿命电池”实现装车后就算报废了还可以继续使用,对天气,地形等外部因素较小,能达到4000次充放电循环。该电池与宁德时代合作,将在中国首推。

通用 汽车 也表示正在开发使用寿命达100万英里的电动 汽车 电池,但尚未公布推出时间表。

蜂巢2020年推出两款无钴电池,其中一款产品容量为115Ah。电芯能量密度为245Wh/kg,电池使用寿命达15年或120万公里。

比亚迪量产的磷酸铁锂刀片电池体积能量密度比传统电池提升了50%,电池使用寿命超100万公里。其正极是磷酸铁锂,属于磷酸铁锂电池范畴,系统能量密度140Wh/kg,续驶里程约600公里。不含重金属,减少环境污染;体积变小,侵占小。重量减轻,自损能耗降低;安全性提升,在高温、过充、挤压、针刺等情况下,降低电芯爆炸的概率。

NCMA超高镍电池:LG能源计划2021 Q2开始量产镍含量90%的NCMA电池,并向特斯拉供应MODEL Y及下一代车型,该电池能量密度为161Wh/kg,电池包容量77KWh,续航里程594km。国内华友钴业和格林美已经进行NCMA四元材料量产准备,华友钴业1月8日启动年产12500吨NCMA四元前驱体材料项目,建设周期两年。格林美的NCMA四元前驱体材料正在进行客户认证。

固态电池

固态电池被认为是动力电池技术发展的主要方向,正极(朝高镍三元方向)、负极材料(硅碳-蔚来或掺硅-上汽智己)其生产重点在负极材料,硫化物(CATL-2030年)和氧化物进展较快,样品正通过针刺测试,但还要做车辆测试,预计2021年下半年规模量产装车。固态电池中的固态电解质代替了液态电解质和隔膜,安全性好,充电时长短,单体能量密度(>350Wh/kg)和寿命(>5000次)都得以提升,但是固态电解液接触面积比液态差,导致其活性降低,导电率低,内阻大,因此采用创新架构模式,如双机架构技术、CTP、CTC、刀片电池可改善。但全固态电池想要规模化量产还需要5—10年。目前,法国Bollor、台湾公司、国内三家公司,台湾目前量产产量较小,且主要用于消费电子和可穿戴设备。

2021年1月9日,蔚来 汽车 在NIO DAY上发布了续航里程超1000公里的固态电池,计划于2022年四季度发布半固态电池包,届时其电池单体能量密度将达到360Wh/kg,电池包带电量也将由现在的100kWh提升至150kWh,但仍需使用电解液,隔膜等,属于半固态电池。但是电池行业去隔膜和去电解液,预锂化,无钴化技术仍是行业发展大趋势。

市场格局

(一)装机量

1月13日,中国 汽车 动力电池产业创新联盟发布最新数据显示,2020年国内动力电池装车量累计63.6GWh,同比累计上升2.3%。其中,三元电池装车量38.9GWh,占总装车量61.1%,同比累计下降4.1%;磷酸铁锂电池装车量24.4GWh,占总装车量38.3%,同比累计增长20.6%,磷酸铁锂回暖势头明显。 从市场竞争格局看,国内市场宁德时代独占50%市场份额,比亚迪占14.9%、中航锂电、国轩高科占比超过5%。全球市场宁德时代连续4年居第一位,市占率约24.8%;韩国LG化学市占率约22.6%;松下占18.3%;比亚迪、韩国三星SDI、韩国SKI装机量占比分别为7.3%、5.9%、5.1%。

2021最新装机量排名:宁德时代>LG化学>日本松下>比亚迪>三星SDI>SKI

(二)产能

宁德时代2020年-2022年非合资产能分别为90/150/210GWh,2025年完成扩产计划后约达到450GWh;LG化学目前产能120GWh,2023年底扩建至260GWh;SKI目前产能29.7GWh,计划2023年动力电池产能达到85GWh 、2025年超125GWh;2020年底比亚迪电池产能达到65GWh,2021年和2022年包括“刀片电池”在内的总产能分别达到 75GWh 和 100GWh。

目前产能:LG化学>宁德时代>比亚迪>SKI

规划产能:宁德时代>LG化学>比亚迪>SKI

(三)供应分布

国外市场日本松下为特斯拉主要供用商,后引入宁德时代和LG化学。国内造成新势力的动力电池供应商为:蔚来 汽车 电池由宁德时代独供,理想 汽车 为宁德时代和比亚迪,小鹏 汽车 为宁德时代,亿纬锂能等,威马 汽车 ,合众新能源的电池供应商就相对分散了。

A股相关标的最新消息:

宁德时代: 2020年2月至今追加近1000亿动力电池投资,新增布局产能300GWh,2025年全球动力电池将迈入TWh时代,而宁德时代作为全球动力电池龙头,有望在装机量和产能上稳拿第一宝座。

1月19日宁德时代公布两项固态电池专利:“一种固态电解质的制备方法”,该方法将锂前体、中心原子配体分散于有机溶剂中,形成反应初混液;将硼酸酯分散于有机溶剂中,形成改性溶液;将反应初混液与改性溶液混合,干燥,得到初始产物;对初始产物研磨、冷压、热处理得到固态电解质。该专利制备法可以显著提高固态电解质电导率,从而有利于提高全固态电池的能量密度。“一种硫化物固态电解质片及其制备方法”,该方法将硫化物电解质材料及掺杂于硫化物电解质材料中的硼元素,且电解质片表面任意位置的硼元素质量浓度B0与距离该位置100μm处的硼元素质量浓度B100的相对偏差(B0.B100)/B0不超过20%,可有效降低阴离子对锂离子的束缚作用,提升锂离子的传输能力;同时提升掺杂均匀度和电导率,降低界面阻抗,改善电池的循环性能。 比亚迪: 近日国家知识产权局公布了比亚迪多款电池领域专利,其中包括“一种正极材料及其制备方法,一种固态锂电池”,该专利提供了正极材料的制备方法和固态锂电池,该正极材料可同时构建锂离子传输通道和电子传输通道,极大的提升了固态锂电池的容量发挥,首圈库伦效率,循环性能和高倍率性能。“一种锂离子电池固态电解质及其制备方法和固态锂离子电池”目的是为了解决现有固态电解质的锂离子电池能量密度低,安全性差的问题。“一种凝胶聚合物电池及其制备方法”表明比亚迪在半固态电池领域已有进展。

国轩高科: 1月8日发布新产品磷酸铁锂210Wh/kg软包单体电池和JTM电池磷酸铁锂210Wh/kg软包单体电池是全球已经亮相的磷酸铁锂体系单体能量密度最高的产品,搭配自主研发了高性能磷酸铁锂材料,高克容量硅负极材料和先进的预锂化技术,单体能量密度已经达到三元NCM5系水平,JTM中J是卷芯,M是模组,该产品电池材料大幅精简,制造过程大大简化,电池性能大幅提高,综合成本显著降低,电池包适应性大大增加。

与大众合作开发的MEB项目兼顾三元和铁锂两种化学体系的标准MEB模组设计,预计2023年实现量产供货。

欣旺达: 2019年4月收到雷诺-日产联盟的供应商定点信,未来七年内向其提供达115.7万台 汽车 使用的混合动力电池,保守预计订单金额将超过百亿元。2020年6月,日产宣布将与欣旺达合作共同为e-POWER系统开发下一代车载电池。

亿纬锂能:1月19日,亿纬锂能宣布荆门圆柱电池产品线开始投产,达产后圆柱电池年产能从2.5GWh提升至5GWh,年产数量达4.3亿颗,该系列电池将用于电动自行车。

孚能 科技 : 孚能 科技 是国内三元软包动力电池龙头企业,与吉利成立合资公司,未来合计产能达120GWh,其中2021年开工建设不少于20GWh。

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