車輛動力電池根據(jù)封裝形式主要分為圓柱、方形和軟包三種類型,其性能各有優(yōu)劣。在目前的高能量密度發(fā)展趨勢下,重量輕、比能量高的封裝形式將具有較大潛力。
▲軟包電池結構示意圖
在重量方面,同樣容量的軟包電池比鋼殼電池輕40%,比鋁殼電池輕20%;
在比能量方面,同樣尺寸規(guī)格的三元軟包電池容量比鋼殼電池高10~15%、比鋁殼電池高5~10%;
在使用壽命方面,由于軟包電池內(nèi)阻小,自耗電少,因此其使用壽命更長,更符合車載鋰電池的要求;
此外,在安全性方面,軟包電池也更勝一籌。
▲圓柱電池、方形電池及軟包電池性能優(yōu)劣對比
LG領銜全球軟包電池,國內(nèi)動力軟包電池放量伊始
在國際上,LG和AESC為具代表性的動力軟包電池生產(chǎn)商,包括雪弗蘭、日產(chǎn)、福特及沃爾沃等汽車品牌均采用了LG所生產(chǎn)的軟包電池。
國內(nèi)動力軟包電池也已經(jīng)開始放量。
● 2017年8月,國能電池與野馬汽車簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,未來雙方將在電池供應、產(chǎn)品開發(fā)等領域展開深度合作;
● 9月,孚能科技與北汽集團、北京市順義區(qū)政府正式簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,三者將在順義區(qū)共同建設新能源汽車動力電池研發(fā)與制造基地,形成年產(chǎn)8GWh電芯與電池包生產(chǎn)能力,孚能科技將成為北汽集團主要動力電池供應商之一。
據(jù)統(tǒng)計,2016年國內(nèi)圓柱、軟包、方形鋰電池產(chǎn)量分別為13.92GWh、22.99GWH和26.64GWh,占比分別為21.9%、36.2%、41.9%,軟包電池產(chǎn)量接近方形電池,位列第二。
但據(jù)中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng)統(tǒng)計,目前軟包電池中約有75%用于消費電子領域,其中主要是3C(計算機、手機、相機)數(shù)碼產(chǎn)品,據(jù)此比例計算,另考慮到還有極少量應用針對儲能領域,則2016年國內(nèi)軟包電池用作動力電池的僅有5.5Gwh左右,不足動力電池總出貨量的20%。
▲2011-2016年國內(nèi)鋰電池出貨結構
關鍵材料國產(chǎn)化率低,攻堅鋁塑膜國產(chǎn)化
軟包電池的四大關鍵材料(正極材料、負極材料、隔膜、電解液)與方形電池及圓柱電池相比差別不大,其特別之處在于以鋁塑膜為軟包裝材料,區(qū)別于方形電池及圓柱電池的鋼/鋁硬殼。
鋁塑膜由外阻層(一般為尼龍BOPA或PET構成的外層保護層)、阻透層(中間層鋁箔)和內(nèi)層(多功能高阻隔層)三層材料組成,其指標要求很多,包括極高的阻隔性、良好的冷沖壓成型性、耐穿刺性、耐電解液穩(wěn)定性、絕緣性等,是軟包電池中關鍵、技術壁壘高的材料。
▲鋁塑膜及軟包電池成品
據(jù)了解,電池體積越小,單位電池容量鋁塑膜用量將越大,動力電池鋁塑膜用量約為150萬平方米/Gwh,3C電池鋁塑膜用量約為550萬平方米/Gwh。
▲2017-2020年國內(nèi)動力電池及3C電池需求量及其滲透率
▲2017-2020年國內(nèi)軟包動力電池及3C電池需求量
按照2017年到2020年國內(nèi)軟包動力電池和3C電池需求量,國內(nèi)軟包電池鋁塑膜總需求在2017年約為1.25億平方米,到2020年有望達到2.39億平方米,由于3C電池單位電池容量鋁塑膜用量顯著高于動力電池,故3C電池需求處于較為主導的地位。
▲2017-2020年國內(nèi)鋁塑膜需求量預測
鋁塑膜的供給方面,目前全球鋁塑膜市場基本由日本及韓國企業(yè)壟斷,據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計,日本及韓國的4家企業(yè)(大日本印刷、昭和電工、凸版印刷、栗村化學)在鋁塑膜市場的總體市占率達到約95%,其他企業(yè)僅瓜分5%的市場份額。
▲全球鋁塑膜供給結構
由于軟包電池所具有的輕質(zhì)、循環(huán)性能好及安全性能突出等優(yōu)良特性,其市場尤其是動力軟包電池市場在國內(nèi)已開啟放量,而其技術核心鋁塑膜國產(chǎn)化率仍難破10%,國內(nèi)軟包電池在成本端仍受制于國外鋁塑膜壟斷龍頭,國產(chǎn)化進程亟待加速。
國內(nèi)多家企業(yè)已展開布局鋁塑膜產(chǎn)業(yè),此外亦有企業(yè)通過并購消化的模式切入鋁塑膜市場。目前國內(nèi)能夠確認的產(chǎn)能約8000萬平方米/年,但其中多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)能利用率仍然極低。
目前國內(nèi)主要鋁塑膜生產(chǎn)企業(yè)
道明光學
產(chǎn)能:1500萬m2(2017Q2量產(chǎn))
下游應用:3C、動力
備注:公司已與部分國內(nèi)的動力電池企業(yè)進行初步合作,個別企業(yè)已完成測試進入商務洽談階段。
東莞卓越
產(chǎn)能:約100萬㎡(2015年數(shù)據(jù))
下游應用:3C
備注:主要產(chǎn)品有:113μm鋁塑膜(銀色)、88μm鋁塑膜(銀色)、115μm鋁塑膜(黑色)、90μm鋁塑膜(黑色)、銅塑膜(超薄電池使用)、不銹鋼塑膜(動力電池使用)等。
新綸科技
下游應用:3C、動力
產(chǎn)能:2400萬㎡(2017年);9600萬㎡(2018年底)
備注:收購T&T三重工廠,目前主要出貨動力電池,客戶包括孚能科技、捷威動力、卡耐新能源、多氟多、ATL等。
紫江企業(yè)
產(chǎn)能:1400萬㎡(2016年數(shù)據(jù))
下游應用:3C、動力
備注:產(chǎn)品已通過ATL、光宇、力神等大型鋰電池廠商認證,2016 年鋁塑膜產(chǎn)品數(shù)碼與動力結構占比為9:1。
蘇達匯誠
產(chǎn)能:2500萬㎡(2017年)
下游應用:3C、動力
備注:2018年目標:數(shù)碼用鋁塑膜出貨100萬平米/月,公司產(chǎn)品在物流車實現(xiàn)裝車,對乘用車電池領域的鋁塑膜進行認證。
佛塑科技
產(chǎn)能:小批量生產(chǎn)
下游應用:3C
備注:2008年開始立項,2012年中開始試產(chǎn),目前處于中試和市場開拓階段,暫未大規(guī)模量產(chǎn)。
通產(chǎn)麗星
產(chǎn)能:暫未量產(chǎn)
備注:公司參股子公司深圳市麗得富新能源科技有限公司鋰電池鋁塑復合膜項目尚未能量產(chǎn),已完成研發(fā)并取得相關專利。
福斯特
備注:2015年底公告擬投資建設年產(chǎn)500萬㎡鋁塑膜項目。
明冠新材
備注:2015年投建年產(chǎn)1000萬㎡鋰電池鋁塑膜項目。
原標題:鋁塑膜:鋰電池行業(yè)的后一塊高地 國產(chǎn)化不足10%