中国锂电新能源产业投资发展报告
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二 锂电产业链

(一)产业链简介

从产业链分布来看,锂电池产业链前端资源主要为矿产及加工品(包括钴、锂等),上游包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及部分关键辅材(导电剂、铜箔等)等,中游为锂电池生产厂商[包括电芯制造、电池管理系统(Battery Management System,BMS)等],下游主要是锂电配套应用领域,如图1-2所示。

锂电池因综合性能优良,应用领域十分广泛,需求市场主要在消费电池、动力电池、储能电池三大领域。其中,动力电池已经成为促进锂电池行业高速发展的重要驱动力。

(1)动力锂电池。基于解决环境污染和能源危机问题两大因素,新能源汽车得到了快速发展,而新能源汽车的关键在动力电池,随着新能源汽车产量高速增长,2017年,锂离子电池在动力电池领域的应用首次超过消费电池,成为锂电需求增长的最主要因素,2018年,动力锂电池占比达到63.73%。

(2)储能锂电池。由于风能、太阳能在使用过程中存在不稳定、不连续的缺点,需要经过储能系统稳定后再连入电网,并且储能系统可以消除电能在使用过程中不均衡的现象,实现削峰填谷,提高供电可靠性和利用率。所以,随着全球的储能革命在不断深化,风能、太阳能等新能源的发展给储能锂电池带来了新的发展机遇。

图1-2 锂离子电池产业链

资料来源:根据公开资料整理。

(3)消费锂电池。目前来看锂电池在3C产品上渗透率已经非常高,未来此类产品对消费型锂离子电池需求量的增长主要取决于单位产品电池容量的增加。该市场中最值得关注的是移动电源细分市场,成为当下消费锂电池增长的主力军,此外可穿戴产品及消费型无人机等产品的普及,也将为消费锂电池带来持续的增长动力。

(二)产业链格局

1.矿产资源概况

(1)整体情况

锂电池产业链前端资源主要为矿产及加工品,包括钴、锂等。作为锂电池产业链前端资源,能源金属锂、钴本质是资源品,核心竞争力在于资源禀赋,其在锂电领域的需求主要来自上游及中游正极材料、锂电池的库存。新能源汽车是对锂电池需求量最大的下游领域,2016~2018年新能源汽车处于从孕育到成长的过程之中,政策是市场驱动的核心因素。在政策红利的推动下,2016~2018年新能源汽车的产销量出现爆发式的增长,中国新能源汽车产量从51.7万辆增长至127.0万辆,年复合增速高达56.7%。与此同时,为争夺产业链话语权,新能源车企或提前抛出意向订单,寻求多家电池厂供货,而电池厂也寻求多家正极材料供货。产业链环环相扣、跑马圈地的激烈竞争,会提升中游环节的备货库存,放大对上游能源金属的真实需求。而对于原料供应端而言,受制于资源开采、冶炼加工等瓶颈,各大上游生产商的快速扩能依然无法满足整个产业链需求的爆发式增长,在短期供需矛盾的激化下,锂钴进入“暴利时代”。电池级碳酸锂价格由5.1万元/吨最高上涨至17.3万元/吨;硫酸钴价格由3.9万元/吨最高上涨至14.9万元/吨。

然而,供需没有本质上的短缺,更多的只是时间上的错配,背后的本质依然是周期。2018~2019年在宏观经济“去杠杆”的大背景之下,新能源产业链在大量资本开支之后面临资金紧张的困境。随着行业的洗牌,动力电池开始向头部集中,产业链开始去库存。与此同时,在暴利的刺激之下,大量的新增供给随之而来,加之补贴缓冲期的结束,新能源汽车产销量大幅下滑,加速了金属价格的下跌。电池级碳酸锂价格于17.1万元/吨高点开启单边下跌最低至4.4万元/吨;硫酸钴价格于14.85万元/吨高点下跌最低至3.6万元/吨,基本回到周期的最初起点。

(2)锂资源

根据美国地质调查局(USGS)最新数据,全球已探明的锂资源为8000万吨,储量约为1700万吨,主要集中在智利、澳大利亚、阿根廷和中国,其中智利储量占比过半,中国锂资源储量约占全球储量的5.88%(见图1-3)。我国锂矿储量较大,不易受国际资源环境影响,但我国锂矿资源主要集中在西北地区及青藏高原,开采难度大且容易对自然环境造成破坏。

图1-3 全球锂资源储量分布占比(2019)

资料来源:USGS。

(3)钴资源

钴矿分布高度集中,刚果(金)钴矿资源储量最大。据美国地质调查局(USGS)2019年统计数据,全球已经探明的钴矿资源量为2500万吨,储量达到700万吨,主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴等国,刚果(金)的钴储量为360万吨,占全球钴总储量的51.4%(见图1-4)。我国钴资源稀缺,钴储量仅有8万吨,仅占全球钴矿资源的1%左右。目前国内需求主要通过进口钴来满足。因此,为了获取可靠的钴资源、控制价格,从而降低企业生产成本,中国企业普遍在刚果(金)投资。

2.四大材料概况

正极材料方面,锂电正极材料的生产地主要集中于中国、日本和韩国。日、韩两国在正极材料行业发展较早,近年来一直致力于研发三元材料等高端正极材料产品。我国锂电正极材料产业在过去的发展重心集中在磷酸铁锂,近年来随着新能源汽车行业的发展,逐步重视三元材料行业的发展,但在技术和工艺方面仍然和日、韩先进企业有一定的差距。

图1-4 全球钴资源储量分布占比(2019)

资料来源:USGS。

国内正极材料市场企业竞争激烈,行业集中度相对较低。2018年市场前十大厂商占有率为55%,远低于其他材料的行业集中度。上游资源企业和下游电池生产厂商纷纷以各种方式布局正极材料生产领域。原有相对规模较大的厂商对于高镍三元材料加大投入和研发力度,抢占未来发展先机。国内正极材料核心企业主要有厦门钨业、天津巴莫、容百锂电等。

负极材料方面,中、日是全球负极材料主要产销国,总产量占全球95%以上。中国的优势在于丰富的石墨资源,日本的优势在于技术先进。

目前国内行业龙头地位稳固,优势明显。2018年国内负极材料产量19.2万吨,其中贝特瑞占19%、杉杉股份占14%、江西紫宸占12%、CR3占45%。

电解液方面,全球电解液供应主要来源于亚洲中、日、韩三国。2005年前市场基本被日企和韩企占据。由于生产成本及规模上的优势,韩国与日本的电解液生产企业逐渐向中国转移,从2010年起,中国企业逐步开始占据全球电解液近一半的产能。目前国内市场中天赐材料、国泰华荣、新宙邦合计占比接近50%,行业集中度有望进一步提升。添加剂成分则是电解液企业的技术核心所在。全球锂离子电池企业巨头都有自己独特的添加剂技术,外购电解液后会再进行适当的加工和改性,以更符合自身锂离子电池制造需要。

隔膜方面,全球市场份额主要被日本、美国、韩国、中国占据,中国在全球锂电池隔膜市场份额迅速增加。国内企业市场集中度较高,CR5占63%,上海恩捷占26%。目前,锂离子电池隔膜制备方法主要有湿法和干法。湿法和干法各有优缺点。湿法工艺薄膜孔径小而且均匀、薄膜更薄,但是投资大、工艺复杂、环境污染大;干法工艺相对简单、附加值高、环境友好,但孔径和孔隙率难以控制,产品难以做薄。隔膜是四大材料中技术壁垒最高的部分,其成本占比仅次于正极材料,为10%~14%,在一些高端电池中,隔膜成本占比甚至达到20%。我国锂离子电池隔膜在干法工艺上已经取得重大突破,目前已经具备国际一流的制造水平。

3.锂电池制造概况

从全球范围来看,日本的锂离子电池制造业布局最早,发展最完善,因此在全球长期占有着十分重要的地位。虽然近年来其市场份额有所下降,但是仍然占有20%左右的份额。同时,世界其他国家加快推动锂电技术研发,尤其是我国和韩国在锂电行业不断取得技术突破,市场地位快速提升,市场占有率不断增加。当前,以中、日、韩为主导的全球锂电市场基本形成。根据工信部数据,2001年以前,日本基本垄断了全球的锂离子电池生产。2001年中国加入WTO后,全球制造业中心向中国转移,中国成为全球规模大、产业链全的电子制造中心,中国逐步加大对锂离子电池产业的投资并陆续实现量产。目前,全球锂离子电池产业主要集中在中国、日本和韩国。各国产业发展均呈增长趋势,中国增速保持平稳,锂离子电池产业进入快速成长阶段,成为全球主要的锂离子电池生产国和消费国,日本增速正在回升,韩国增速有所放缓。全球锂离子电池产业的发展特点是:技术研发不断取得新突破、动力应用引领产业发展方向、产业发展重心向中国靠拢、产业整合度不断提高。

市场规模方面,近年来随着锂离子电池在电动汽车、3C(消费电子产品)等领域的应用需求快速增长,全球锂离子电池产业体量和市场规模不断扩大。2018年,全球锂离子电池总体产量达到170.5吉瓦·时(见图1-5),同比增长15.12%。2018年,全球锂电池市场规模增长到350亿美元(见图1-6),2013~2018年年复合增长率高达18.3%。2017年,锂离子电池主要应用市场增速放缓,但受益于新能源汽车行业景气和环保需求带动,预计未来全球锂电池增速稳定,到2020年全球锂电池市场规模将超过400亿美元。

图1-5 2013~2018年全球锂离子电池产量

资料来源:高工锂电、Wind。

图1-6 2013~2018年全球锂离子电池市场规模

资料来源:高工锂电、Wind。