• 注册
  • 行业动态 行业动态 关注:99 内容:834

    中科华联:深耕“电池之肺”领域,为世界带来风清气爽

  • 查看作者
  • 打赏作者
  • 当前位置: 电池社区 > 行业动态 > 正文
  • 行业动态
  • Lv.2
    任务小子

      1、2020年全球新能源汽车超过286万辆,产量前三名为特斯拉、大众汽车和上汽集团。陈清泰预测2025年中国新能源汽车将超过600万辆,全球将达1500万辆。而在刚刚过去的2020年,中国汽车销量达2531万辆,新能源车136万辆,市场占有率超过5%。5%被认为新能源汽车从导入期迈向成长期的临界点,一个波澜壮阔的新能源汽车时代即将来临。

      2、目前,全球的电池供应商领跑者云集中、日、韩三国,中国宁德时代CATL、LG化学、三星SDI、韩国SKI、日本的松下位列全球前五大电池供应商。2020年我国动力电池装机量63.6GWh,其中三元电池占总装量的62%,磷酸铁锂占总装量38%。中国在作为“汽车心脏”的电池领域里,第一次与发达国家同场竞技,并驾齐驱。

      3、电动汽车的三电系统(电池、电机和电控)替代了传统燃油车的内燃机、变速箱等装置,其技术发展也决定了电动汽车的性能指标。电池总成本占据新能源汽车总成本的40%以上,成为最昂贵的电动车零部件。圆柱、方形、软包三种占主导地位的电芯覆盖应用场景丰富,预计2023年左右将实现总成本平价,电池系统成本快速下降,必将带动电动汽车销量的快速增长。

      4、作为“电池之肺”的隔膜,是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件,隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性等。2020年中国锂电池隔膜出货量为38亿平方米,同比增长36%。以上海恩捷、星源材质、中新新材为代表的国内隔膜制造商凭借低成本、高性能和强需求的市场态势,在干法和湿法隔膜全领域交相辉映。

      5、青岛中科华联作为与日本东芝、日本制钢所、德国布鲁克纳齐名的全球四大隔膜装备制造商之一,其自主研发的湿法锂电池隔膜生产线被誉为“中国首台套”。多年来凭着对隔膜工艺和设备的深刻思考和独特理解,其开发的在线涂覆、芳纶涂覆和高强度隔膜专用设备形成了装备壁垒和行业优势。其旗下控股子公司山西蓝科图已经量产的超高强度隔膜和在线涂覆工艺厚积薄发,高亢领跑。

      2021年4月26日,青岛中科华联新材料股份有限公司控股子公司——山西蓝科图隔膜材料有限公司生产线打通工艺流程,顺利实现湿法高强度工艺及设备的升级换代,成为我国超高强度湿法隔膜的领军者。

      新能源汽车度过行业低谷,进入爆发期

      “新能源汽车”是指除使用汽油、柴油、天然气等化石能源作为发动机燃料之外所有其他能源汽车,包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车和太阳能汽车。2020年9月,中国向世界庄严承诺2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,吹响了我国加快能源绿色转型实现低碳发展的强劲号角。

      “能源、交通、建筑、工业”是四大高碳行业,仅交通行业就占碳排放总量的30%,是名副其实的“碳排放大户”。各国纷纷出台了限制化石能源,支持新能源发展的政策目标,为新能源汽车发展创造了千载难遇的历史契机。

      2020年,新能源汽车领军者特斯拉股价强劲上涨,股票市值超过了8000亿美元,超全球第二至第十的汽车商市值之和,而马斯克的身价则达到了2000亿美元,一跃成为全球首富,令人瞠目。

      在特斯拉的带动之下,整个新能源汽车板块都受到了资本市场的热烈追捧。中国的“造车新势力”也享受到了这波红利。2019年濒临破产的蔚来,在2020年置之死地而后生,全年股价涨幅高达30倍,股票市值超过1000亿美元,在全球汽车公司排行榜上位居第四。小鹏汽车以500亿美元的市值跻身全球汽车市值榜的前十强。

      “狂飚突进的新能源汽车,在未来将像数码相机取代胶片相机一样势不可挡。”招商证券投行部经理郑华峰感慨地说。

      更令人振奋的是,在政策层面也暖风频吹。2020年11月2日,国务院办公厅发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》,将2025年新能源汽车销量占比目标定位为20%,未来5年渗透率的复合增长率为32%,这标志着本行业将从2019年以前的渗透率5%以下的萌芽期向高成长期强力转换。

      按照上述《规划》,到2025年,纯电动乘用车新车平均电耗降至12千瓦时/百公里,高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用,充换电服务便利性显著提高。工信部专家表示,我国力争通过15年的持续努力,使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,燃料电池汽车实现商业化应用,高度自动驾驶汽车实现规模化应用,有效促进节能减排水平和社会运行效率的提升。

      据中国汽车工业协会统计,2020年中国汽车销量达2531万辆,其中新能源车辆136万辆,新能源汽车市场渗透率首次突破5%。从中国市场占有率看,2020年特斯拉Model3累计售出137459辆,成为全年销量冠军。被称为“神车”的五菱宏光MINIEV凭借超高的性价比,自2020年8月开始交付以来,连续四个月蝉联月度销量第一,全年销量为112758辆,位居第二。欧拉黑猫、广汽埃安AionS、比亚迪全新秦EV分列第三至第五,全年销量分别为46774辆、45626辆、41219辆。备受关注的造车新势力也交出了优秀的成绩单,理想ONE和蔚来ES6分别售出32624辆和27945辆。据《广发证券》研究报告显示,预计2021年我国新能源汽车销量有望达到190万辆,未来五年的年均复合增长率预计达到36%以上。

      “随着动力电池价格进一步下探,新能源汽车与燃油车的购置平价时代有望提前到来。”我国新能源汽车新秀“国机智骏”副总裁毛群伟分析说。

      在我国新能源汽车风起云涌的同时,全球欧美市场也在飞速发展。《世纪证券》研究报告指出,从欧洲市场上看,新能源汽车高速增长且补贴力度再次加大,促使新能源汽车加速渗透步伐。

      在2020年整体汽车市场不景气的环境下,欧洲主要国家新能源汽车销量却出现大幅攀升。德国KBA(联邦交通管理局)数据显示,2020年德国新能源汽车销量59586辆,同比增长442.4%,市场渗透率突破20%,成为欧洲最重要的新能源汽车市场。2020年欧洲销量突破120万辆,2021年销量增长有望达到200万辆。特别是传统车企不甘示弱、加速入场,为新能源汽车发展注入新活力。欧洲主要国家也都明确了在2030-2040年禁售传统燃油车的方案,比如挪威、荷兰、英国、法国、葡萄牙设定燃油车禁售时间分别为2025年、2030年、2040年、2040年、2040年,强势推动汽车电动化转型。大众、戴姆勒、宝马等传统龙头车企迅速达成共识,顺应电动化转型的汽车行业趋势,积极开发电动化平台,将新能源汽车作为未来生产销售的主要目标。

      《隆众资讯》行业分析师赵超介绍说,在美国,拜登上台后实施的“绿色能源计划”将恢复全额电动汽车税收抵免,力推美系汽车三巨头艰难转型,同时吸引苹果等高新企业涉足汽车制造,美国市场可能成为新能源汽车超预期的增长点,预计未来五年销量CAGR(复合增长率)超过50%,全产业链或将迎来历史性机遇。

      在我国电动车快速发展的同时,其配套设施也在突飞猛进。据前瞻产业研究院统计,2015-2020年,我国电动汽车公共充电桩由5.8万台上升至80.7万台,私人充电桩由0.8万台上升至87.4万台。从运营商充电桩数量来看,特来电、星星充电、国家电网“三驾马车”充电桩数量都已超过20万台,电动车使用环境将越来越便捷。这必将释放私人家庭购车热情,从而改变过往单位购车比例较高的消费结构。

      “赛道对了,并不意味着赛道上的赛手都能顺利跑到终点。有的车企花了500亿尚没有造出一辆车。新能源汽车行业必将大浪淘沙,‘剩者为王’。”毛群伟提醒说。

      电池市场中日韩三足鼎立,各美其美

      众所周知,构成新能源汽车成本最重要的三大部分是电池、电机和电控,电池成本占新能源汽车成本约为40%-50%。锂电池2020年价格为137美元/千瓦时,较2013年下降了79%,预计2023年平均价格将接近100美元/千瓦时。

      在新能源汽车领域,高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2010年-2020年,中国新能源汽车产量增长了174倍,在这背后,中国动力电池出货量也逐年攀升,产能规模快速扩充。目前,中国动力电池产能和出货量都位居世界首位。

      在动力电池领域,GGII统计数据显示,2010-2020年国内动力电池产能增长了107倍,出货量增长了190倍,与新能源汽车市场总体保持一致。

      据中金公司研究总监李璇分析,2020年全球动力电池装机量为137GWh,其中中国占近一半。预计到2025年,全球装机量将超过1200GWh至2000GWh,市场空间将近万亿元,10年实现10倍增长,未来可期。

      “商业竞争促进了优胜劣汰,带动了产业升级。在十年产业发展过程中,中国锂电产业链已经培育了一批具备国际竞争力的优秀企业,同时也建立了覆盖上游矿产到下游电池回收利用的完整产业链,技术水平从弱到强、配套产品从少到多、国际话语权从轻到重的跨越式发展。”业内知名专家张小飞博士说。

      数据显示,2020年我国动力电池装车量累计63.6GWh。其中,三元电池装车量累计38.9GWh,占总装车量61.1%;磷酸铁锂电池装车量累计24.7GWh,占总装车量38%。“未来五年,我国2025年按年产600万辆、平均单车带电量60KWh计算,电池装车量将达960GWh。”工信部新能源与智能网联汽车智库成员张翔乐观表示。

      从全球范围来看,锂电池快速降价趋势明显。根据中国汽车蓝皮书论坛上相关专家预测,到2025年,电池售价将降至目前一半以下,届时三元锂电池售价约为500元/KWh,磷酸铁锂电池售价约为400元/KWh。马斯克在2020年欧洲电池大会上也表示,特斯拉的目标是降低电池组成本至50-55美元/kWh,约合人民币350元/KWh,该价格或成为未来行业标准。果真如此,2025年占新能源汽车成本40%-50%的电池系统将下降至占25%左右,这标志着新能源汽车碾压传统燃油汽车的时代真正来临。

      盖世汽车研究院研究员王显斌认为,电池龙头企业将加大向全球扩张的战略,积极扩大产能,确保行业地位。我国电池厂商以宁德时代为代表依靠中国市场迅速崛起,宁德时代以占全球24%的市场份额拿下全球第一交椅,占据了国内动力电池市场份额的一半,覆盖国内超过80%下游客户需求,并正积极扩产进入欧洲市场争夺份额。韩国市场研究机构SNE Research也公布了全球动力电池出货量情况,宁德时代全年装机量达34GWh,超过LG化学的31GWh,连续四年蝉联全球第一。

      在中国电池产业研究院院长吴辉看来,中国国内动力电池市场向头部集中趋势更加明显。2020年占据我国市场份额前十的企业分别是:宁德时代、比亚迪、LG化学、中航锂电、国轩高科、松下、亿纬锂能、瑞浦能源、力神电池、孚能科技。

      在动力电池领域攻城略地、独占鳌头的不俗表现,也让宁德时代在资本市场上风生水起,截至今年1月25日收盘,宁德时代的总市值超过了9000亿元,是目前国内汽车领域市值最高的企业。2020年12月29日,宁德时代公告拟新增390亿元投资,对应产能约120GWh,2023年产能将达到240GWh以上,如果含上合资产能在内的长期产能合计超过400GWh。LG化学预计2021年产能较2020年提升20GWh达到130GWh,并计划在之后的2年内实现产能翻倍,达到260GWh,可供应的纯电动汽车约500万辆。未来第二梯队电池厂商大多以5年内实现100GWh产能为目标。比亚迪、特斯拉等整车制造商为摆脱动力电池厂商的限制,整车厂商也纷纷涉足动力电池领域。按照比亚迪的规划,2021年和2022年总产能分别达到75GWh和100GWh。特斯拉2020年全球汽车产量50.97万辆,动力电池需求量约40GWh。头部厂商依托优质的客户资源占据主要市场的态势依然长期持续。

      从全球范围看,LG化学、宁德时代和松下分别以24.8%、22.6%、18.3%的占比分列2020年全球动力电池装机量前三,代表了软包、方形、圆柱电池的国际领军水平。鉴于松下战略偏于保守,预计宁德时代与LG化学并驾齐驱的态势将长期存在。

      电池材料上三元锂与磷酸铁锂长期并行

      锂电池由“正极、负极、隔膜、电解液”四部分组成,正极材料和隔膜最为关键。三元锂电池与磷酸铁锂电池最大的不同是正极材料的不同,导致电池性能各有千秋。“三元锂电池与磷酸铁锂电池就像传统汽车中的汽油与柴油一样,是一对既有相同共性又各有个性的一对孪生姐妹。”青岛中科华联董事长郅立鹏形象地比喻道。

      磷酸铁锂的容量偏低,这使得铁锂电池单体的“理想质量密度”相比于高镍三元电池,有约25%以上的差距,但安全性好、使用寿命长是磷酸铁锂的主要优势。由于能量密度等方面的劣势,磷酸铁锂电池在2020年市场份额落后于三元锂电池。

      中信建设认为,2021年,我国磷酸铁锂动力电池装机量将达41.8GWh,至2025年磷酸铁锂动力电池装机量将达136GWh。磷酸铁锂在动力电池中的份额将维持在40%至50%之间。

      三元锂电池安全性较差,循环寿命次于磷酸铁锂,但具有更高的能量密度,更优秀的低温性能,以及快充优势,这使其在高配乘用车型中备受青睐。为摆脱钴资源紧缺的制约,三元正极材料正朝着高镍化、无钴化的方向发展。随着镍含量增加,三元正极比容提升明显,而稀有金属钴含量降低可有效降低成本。动力电池产品方面,宁德时代方形NCM811电芯能量密度已实现260Wh/kg,达到世界一流水平,已配套包括广汽、宝马、蔚来等在内的主要客户群。LG化学南京工厂生产的圆柱体系NCM811电池已供货特斯拉Model3。LG化学还将研发NCMA四元材料,通过添加铝元素使高镍电池具有较高能量密度的同时保持较好的稳定性。

      世纪证券研究报告认为,短期内,高性能中镍三元锂电池将持续占据主导地位,高镍三元逐步渗透,磷酸铁锂迎来复苏。长期看,高镍三元将成为未来市场的争夺点。近年来,三元体系与铁锂体系需求逐渐明朗,“半江瑟瑟半江红”,三元锂将主要配套高端乘用车,磷酸铁锂则广泛应用于中低端乘用车以及商用车。

      中国电池百人会秘书长于清教认为,2020年磷酸铁锂需求强势回暖,主要得益于乘用车市场占比回升。三元锂电池循环寿命在1500-2000次左右,而磷酸铁锂可以达到3500次左右。和三元电池相比,磷酸铁锂电池的正极成本和电芯成本分别低55%和22%。近年实现的结构创新使磷酸铁锂电池系统能量密度上了一个台阶,推动磷酸铁锂需求强势回暖。

      中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,2020年宁德时代,比亚迪,国轩高科的磷酸铁锂电池系统能量密度均已突破140Wh/kg,证明了磷酸铁锂电池在市场方面的潜在竞争力。比亚迪自主研发生产刀片电池横空出世,已装机汉EV和唐EV,国轩高科产品占据了宏光MINIEV。以上车型持续热销或形成示范效应,推动磷酸铁锂电池在乘用车市场的份额进一步提升。但三元锂电池所具有的独到优势,使其在高端乘用车市场上仍长盛不衰。

      短期内,石墨仍将是锂离子电池主流负极材料。硅颗粒作为活性物质,提供储锂容量,碳颗粒既能缓冲充放电过程中负极的体积变化,又能改善材料的导电性,还能避免硅颗粒在充放电循环中发生团聚,使用硅碳复合材料作为负极材料来提升电池能量密度已成为业界公认的方向之一。

      硅碳材料是目前最具商业化前景的备选负极材料。硅碳负极材料尚处于导入期,未来随着技术突破成本降低性能提升,届时硅碳负极材料将进入快速增长期,预计2025年其渗透率超过20%,到2030年成为主流的负极材料。

      关于市场热议的氢能源电池,当前呈现“叫好不叫座”状态。据《日本经济新闻》报道,日产发布暂停开发燃料电池车的计划。氢能源电池市场容量偏小,成本偏高,燃料电池系统和储氢系统占整车成本的65%以上,远高于纯电动车电池40%的比例,而且加氢站等配套措施投资巨大,以及使用不方便等短板,严重制约了氢电池行业的发展。但氢能源体系覆盖“源、网、荷、储”,交通只是一个细分领域,不能说氢能没有未来。

      对于热炒的“石墨烯电池”,清华大学科学与工程博士弗雷刘表示:“石墨烯只有在理论上能够提高充放电速率,而对于能量提升基本没有帮助,其噱头意义远大于实用价值。”

      近几年内,动力锂电池仍是主流动力电池,氢燃料、固态电池等技术短期内无望实现商业化量产应用。

      湿法隔膜与干法隔膜携春同行,高端电池广泛使用湿法隔膜趋势不变

      隔膜是锂离子电池的重要组成部分。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。从隔膜产品结构来看,2020年湿法隔膜出货量26亿平米,同比增长30%,占隔膜总出货量的70%。干法隔膜出货量11亿平米,同比增长超过40%,占隔膜市场总量的30%。

      广发证券认为,干法隔膜安全性及成本优势明显,但缺点是稳定性差。干法隔膜主要活跃在中低端动力电池市场,配合磷酸铁锂使用。磷酸铁锂电池对隔膜孔隙率要求不高,搭配干法隔膜使得磷酸铁锂电池更加符合其成本低安全性高的定位。

      “相比于干法隔膜,湿法隔膜在厚度均匀性、力学性能、透气性能、理化性能等材料性质方面均更为优良,有利于电解液的吸液保液并改善电池的充放电及循环能力,适合做高容量电池。从产品力的角度来说,湿法隔膜综合性能强于干法隔膜。”于清教表示。

      据青岛蓝科图新材料公司董事长杨波介绍,湿法隔膜制备过程中,双向同步拉伸技术可在横、纵两个方向同时取向,免除了单独进行纵向拉伸的过程,增强了隔膜厚度均匀性,产品透明度高、无划伤、光学性能及表面性能优异,在隔膜高端市场中占据着重要的地位,也是现阶段市场表现最好的锂电池隔膜。

      世纪证券研究报告表明,我国湿法隔膜与干法隔膜均已达到国际一流水平,中国已经成为隔膜出货量最大的国家。恩捷股份是国内湿法隔膜绝对龙头,2020年在国内湿法隔膜市场份额占比为47%,是全球产能和出货量最大的锂电池隔膜供应商。恩捷股份通过对苏州捷力和纽米科技的并购,实现了从动力电池向3C电池的延伸,进一步提升了其在湿法隔膜领域的竞争力。“隔膜行业技术壁垒较高,建设周期较长,大客户认证时间长,具备先发优势的企业通常会长期绑定优质客户资源,因此隔膜行业集中度较高,头部企业地位短期内难以撼动。”吴辉认为。

      郅立鹏表示,“2020年锂电隔膜产品受锂电能量密度提升、三元动力以及钴酸锂数码电池出货量增长带动,隔膜向薄层化以及功能化方向发展加快。细分产品型号主要集中在7/9/12μm领域,其中5μm湿法隔膜正在加快市场导入,山西蓝科图超高强度隔膜生产线的顺利投产,满足了电池企业对超薄超强隔膜的强烈需求。”

      青岛华世控股副董事长陈继朝介绍说,中科华联作为整套湿法锂离子电池隔膜生产线装备制造商,在锂电池隔膜设备研发生产方面有着丰富经验和深刻理解。服务客户覆盖比亚迪、沧州明珠、上海恩捷、河南义腾等知名企业。公司早在2014年开发的湿法双向拉伸隔膜产线荣获“国内首台套重大技术装备与工艺零部件”的认定,锂离子电池隔膜信息管理系统获得“2014年度中国制造业精细化生产管理最佳实践奖”,并于2017年荣获“中国湿法锂电池隔膜装备制造基地”荣誉称号,成为与日本制钢所、日本东芝、德国布鲁克纳齐名的全球四大隔膜装备制造商之一。

      在吴辉看来,隔膜越薄内阻越小,倍率性能和循环性能就越好,且较薄的隔膜可以给电极活性物质提供更大的空间,电池容量更高,符合动力电池高能量密度、高倍率等要求。尤其是高端市场,几乎所有三元电池中均使用湿法隔膜,未来几年动力锂电池作为重要引擎拉动湿法超高强度隔膜产量稳定增长的趋势不会变。

      北京亚创投资合伙人陈刚明指出,涂覆技术弥补了湿法隔膜热稳定性差的缺陷,涂覆隔膜相较于基膜安全性更优,湿法+涂覆将主导未来隔膜市场。另外,涂覆隔膜具有良好的电解液浸润和吸液保液能力,不仅可以延长电池循环寿命,还可以增加电池大倍率放电能力,适用于高端储能电池和动力电池。主要的涂覆材料分为陶瓷颗粒和聚偏氟乙烯(PVDF)。

      “对于国产隔膜来说,提升品质最关键的是装备制造能力和工艺改进能力。在影响隔膜品质的所有因素里,设备占50%,工艺跟管理各占25%。工艺与管理可以提升调整,而设备如果存在先天不足则带来的则往往是硬伤。”郅立鹏介绍说,“目前大多数国内锂电池隔膜生产线没有形成完整的自动化系统,这也在很大程度上影响了生产效率和产品的一致性。”

      据悉,山西蓝科图依托母公司青岛中科华联的装备和工艺优势,生产出了具有自主知识产权的超高强度隔膜,有利于增加单位体积能量密度,5μm隔膜的性能能达到9μm隔膜的各项指标。在线涂覆技术又可以进一步降低隔膜涂覆成本。2021年下半年,山西蓝科图将再上6条生产线,总产能将达到8亿平方米。

      现在,中科华联已启动科创板上市步伐,其与孚能科技一样同属技术领先风格,具备“自主创新、进口替代”的“硬科技”条件,并计划在2023年实现上市。全球隔膜龙头企业上市公司恩捷股份(上市代码:002812)2020年实现营业收入43亿元,净利润 11亿元,截至2021年4月30日市值1195亿,市盈率高达108倍;星源材质(上市代码:300568)2020年实现营业收入9.6亿元,净利润1.2亿元,市值138亿元,市盈率115倍。参照湿法隔膜“四大天王”恩捷股份、星源材质、中材科技、金力股份的市场表现,结合行业地位,市场壁垒、财务状况及发展潜力,估计中科华联上市后市值可望达到200亿元。

    请登录之后再进行评论

    登录

    点击下载

  • 发布内容
  • 做任务
  • 实时动态
  • 偏好
  • 帖子间隔 侧栏位置: