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▲软包电池结构示意图
在重量方面,同样容量的软包电池比钢壳电池轻40%,比铝壳电池轻20%;
在比能量方面,同样尺寸规格的三元软包电池容量比钢壳电池高10~15%、比铝壳电池高5~10%;
在使用寿命方面,由于软包电池内阻小,自耗电少,因此其使用寿命更长,更符合车载锂电池的要求;
此外,在安全性方面,软包电池也更胜一筹。
▲圆柱电池、方形电池及软包电池性能优劣对比
LG领衔全球软包电池,国内动力软包电池放量伊始
在国际上,LG和AESC为最具代表性的动力软包电池生产商,包括雪弗兰、日产、福特及沃尔沃等汽车品牌均采用了LG所生产的软包电池。
国内动力软包电池也已经开始放量。
● 2017年8月,国能电池与野马汽车签订了战略合作协议,未来双方将在电池供应、产品开发等领域展开深度合作;
● 9月,孚能科技与北汽集团、北京市顺义区政府正式签署战略合作协议,三者将在顺义区共同建设新能源汽车动力电池研发与制造基地,形成年产8GWh电芯与电池包生产能力,孚能科技将成为北汽集团主要动力电池供应商之一。
据统计,2016年国内圆柱、软包、方形锂电池产量分别为13.92GWh、22.99GWH和26.64GWh,占比分别为21.9%、36.2%、41.9%,软包电池产量接近方形电池,位列第二。
但据中国产业发展研究网统计,目前软包电池中约有75%用于消费电子领域,其中主要是3C(计算机、手机、相机)数码产品,据此比例计算,另考虑到还有极少量应用针对储能领域,则2016年国内软包电池用作动力电池的仅有5.5Gwh左右,不足动力电池总出货量的20%。
▲2011-2016年国内锂电池出货结构
关键材料国产化率低,攻坚铝塑膜国产化
软包电池的四大关键材料(正极材料、负极材料、隔膜、电解液)与方形电池及圆柱电池相比差别不大,其特别之处在于以铝塑膜为软包装材料,区别于方形电池及圆柱电池的钢/铝硬壳。
铝塑膜由外阻层(一般为尼龙BOPA或PET构成的外层保护层)、阻透层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)三层材料组成,其指标要求很多,包括极高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液稳定性、绝缘性等,是软包电池中最关键、技术壁垒最高的材料。
▲铝塑膜及软包电池成品
据了解,电池体积越小,单位电池容量铝塑膜用量将越大,动力电池铝塑膜用量约为150万平方米/Gwh,3C电池铝塑膜用量约为550万平方米/Gwh。
▲2017-2020年国内动力电池及3C电池需求量及其渗透率
▲2017-2020年国内软包动力电池及3C电池需求量
按照2017年到2020年国内软包动力电池和3C电池需求量,国内软包电池铝塑膜总需求在2017年约为1.25亿平方米,到2020年有望达到2.39亿平方米,由于3C电池单位电池容量铝塑膜用量显著高于动力电池,故3C电池需求处于较为主导的地位。
▲2017-2020年国内铝塑膜需求量预测
铝塑膜的供给方面,目前全球铝塑膜市场基本由日本及韩国企业垄断,据中国产业信息网统计,日本及韩国的4家企业(大日本印刷、昭和电工、凸版印刷、栗村化学)在铝塑膜市场的总体市占率达到约95%,其他企业仅瓜分5%的市场份额。
▲全球铝塑膜供给结构
由于软包电池所具有的轻质、循环性能好及安全性能突出等优良特性,其市场尤其是动力软包电池市场在国内已开启放量,而其技术核心铝塑膜国产化率仍难破10%,国内软包电池在成本端仍受制于国外铝塑膜垄断龙头,国产化进程亟待加速。
国内多家企业已展开布局铝塑膜产业,此外亦有企业通过并购消化的模式切入铝塑膜市场。目前国内能够确认的产能约8000万平方米/年,但其中多数企业的产能利用率仍然极低。
目前国内主要铝塑膜生产企业
道明光学
产能:1500万m2(2017Q2量产)
下游应用:3C、动力
备注:公司已与部分国内的动力电池企业进行初步合作,个别企业已完成测试进入商务洽谈阶段。
东莞卓越
产能:约100万㎡(2015年数据)
下游应用:3C
备注:主要产品有:113μm铝塑膜(银色)、88μm铝塑膜(银色)、115μm铝塑膜(黑色)、90μm铝塑膜(黑色)、铜塑膜(超薄电池使用)、不锈钢塑膜(动力电池使用)等。
新纶科技
下游应用:3C、动力
产能:2400万㎡(2017年);9600万㎡(2018年底)
备注:收购T&T三重工厂,目前主要出货动力电池,客户包括孚能科技、捷威动力、卡耐新能源、多氟多、ATL等。
紫江企业
产能:1400万㎡(2016年数据)
下游应用:3C、动力
备注:产品已通过ATL、光宇、力神等大型锂电池厂商认证,2016 年铝塑膜产品数码与动力结构占比为9:1。
苏达汇诚
产能:2500万㎡(2017年)
下游应用:3C、动力
备注:2018年目标:数码用铝塑膜出货100万平米/月,公司产品在物流车实现装车,对乘用车电池领域的铝塑膜进行认证。
佛塑科技
产能:小批量生产
下游应用:3C
备注:2008年开始立项,2012年中开始试产,目前处于中试和市场开拓阶段,暂未大规模量产。
通产丽星
产能:暂未量产
备注:公司参股子公司深圳市丽得富新能源科技有限公司锂电池铝塑复合膜项目尚未能量产,已完成研发并取得相关专利。
福斯特
备注:2015年底公告拟投资建设年产500万㎡铝塑膜项目。
明冠新材
备注:2015年投建年产1000万㎡锂电池铝塑膜项目。
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