河南東鼎實業(yè)有限公司|動力鋰電鋁塑膜|數(shù)碼鋰電鋁塑膜|軟包裝鋰電池鋁塑封裝膜

全球鋰電市場高速增長，自 Sony Sony公司 1991 年第一次將鋰離子電池商業(yè)化以來，基于其高比能量密度，優(yōu)良的循環(huán)性能等優(yōu)點，立刻引起廣泛的關(guān)注，同時也逐漸應(yīng)用到各個領(lǐng)域，帶來出貨量的迅速增加，并逐漸成為主流的電化學體系。統(tǒng)計 2016-2018 三年全球鋰離子電池出貨量數(shù)據(jù)，分別為 118.15GWh、148.1GWh、207.9GW，年均復(fù)合增速達 31.3%。 （2018年的數(shù)據(jù)由于未統(tǒng)計完全暫沒有成圖）

2011-2017年全球不同類型鋰電池出貨量（單位：GWh）

動力電池出貨量增長的同時，整個行業(yè)技術(shù)也不斷更新迭代，即整個電池系統(tǒng)能量密度快速提升。整車空間有限的前提下，提升續(xù)航里程一個有效的解決方案是提高整個電池系統(tǒng)的能量密度。2017 年占銷量 70%以上的新能車系統(tǒng)能量密度小于 120Wh/Kg，到 2018 年占銷量 85%以上新能車電池系統(tǒng)能量密度大于 120Wh/Kg，而且出現(xiàn)了系統(tǒng)的能量密度大于160Wh/Kg，2019 年最新的新能源車公告顯示，吉利帝豪(參數(shù)|圖片)新能車系統(tǒng)能量密度超過 180Wh/Kg，蔚來 ES6 電池系統(tǒng)能量密度超過 170Wh/Kg。電池系統(tǒng)比能量向高端發(fā)展趨勢十分明顯，高能量密度系統(tǒng)需要高能量密度電池單體來支持，因此對電池單體的能量密度的要求越來越高。

2017~2018電池系統(tǒng)能量密度分布

我們知道電池有三種形狀，圓柱，鋁殼和軟包，三種形態(tài)電池中軟包質(zhì)量最輕、 能量密度最高。 軟包動力電池是典型的“三明治”層狀堆壘結(jié)構(gòu)，區(qū)別于方形硬殼和圓柱電池形態(tài)。軟包內(nèi)部結(jié)構(gòu)由正極片，隔膜，負極片依次層疊起來，外部用鋁塑膜包裝；圓柱電池則以正極、隔膜、負極的一端為軸心進行卷繞，封裝在圓柱金屬外殼之中；方形硬殼電池通常有兩個軸心，正極、隔膜、負極疊層圍繞著兩個軸心，進行卷繞，然后以間隙直入方式裝入方形鋁殼之中，以上三種電池形態(tài)中，在容量相同的條件下，軟包電池采用輕量化材料如鋁塑膜，整體質(zhì)量比其他兩種形態(tài)的電池更輕，因而能量密度更高。

軟包電池的結(jié)構(gòu)

目前能量密度最高的電池單體為軟包動力電池，現(xiàn)在行業(yè)技術(shù)水平軟包動力電池單體平均在 260 Wh/Kg，而現(xiàn)在的圓柱和方形硬殼電池單體平均水平只能做到 210 Wh/Kg 和 190 Wh/Kg，遠落后于軟包電池。相同容量的電池，軟包的整體質(zhì)量要比圓柱輕 20%，比方形硬殼輕 30%以上，因此在能量密度方面，軟包動力電池具有絕對領(lǐng)先優(yōu)勢。根據(jù)電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，比較三種電池單體形態(tài)的能量密度及未來發(fā)展規(guī)劃，同期軟包能量最高并遙遙領(lǐng)先。

不同電池能量密度比較

主流軟包電池企業(yè)單體能量密度進階之路。業(yè)內(nèi)企業(yè)推出的量產(chǎn)軟包產(chǎn)品，2016年行業(yè)平均水平在 200-210Wh/Kg， 2018 年電池企業(yè)軟包能量密度達到 260Wh/Kg，到 2019 年，企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出 300Wh/Kg 的軟包電池。目前，國內(nèi)外軟包企業(yè)紛紛布局高能量密度軟包電池，以滿足未來新能車市場的需求。

軟包代表企業(yè)能量密度開發(fā)進展

軟包電池有能量密度最高的優(yōu)勢，因此超高能量密度電池單體的解決方案都會選擇軟包技術(shù)。最近國家科技部公布新能源汽車重點專項項目，其中有一項關(guān)鍵技術(shù)指標要求電池單體能量密度達到 300Wh/Kg。寧德時代“新一代鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)”和天津力神“高比能量動力鋰離子電池開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)”項目均有入圍，其中天津力神研發(fā)的軟包電池能量密度可達303Wh/Kg。在國家科技部重大專項“高比能量動力鋰電池的研發(fā)與集成應(yīng)用”項目中，國軒高科生產(chǎn)的三元 811 軟包樣品通過科技部中期檢驗，其能量密度達到了 302Wh/Kg。三家承擔新型鋰離子電池項目的企業(yè)，都選擇了三元軟包電池技術(shù)路線，來實現(xiàn)單體能量密度超過 300Wh/Kg 的目標。國家 863 計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目組組長歐陽明高點評結(jié)論，寧德時代三元軟包電池在性能和安全各項指標完全滿足國標要求。可以看到，技術(shù)端電池結(jié)構(gòu)采用軟包結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)高能量密度的有效路徑。另外，包動力電池除了結(jié)構(gòu)重量輕，能量密度高等顯著優(yōu)點以外，還具有方形硬殼和圓柱不具備的其他眾多優(yōu)勢

1）安全性好：軟包電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝，在發(fā)生安全隱患的情況下軟包電池一般先鼓氣，或者從封口處裂開釋放能量，而金屬殼電芯則較容易產(chǎn)生較大的內(nèi)壓而發(fā)生爆炸。

2）比能量高：軟包電池重量較同等容量的鋼殼電池輕40%，較鋁殼電池輕20%，因此具有較高的質(zhì)量比能量；軟包電池較同等規(guī)格尺寸的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%，體積比能量也比較高。

3）電化學性能良好、壽命長：軟包電池的內(nèi)阻較小，可以極大的降低電池的自耗電；此外軟包電池的循環(huán)壽命更長。

4）設(shè)計靈活：軟包電池的尺寸以及形狀可根據(jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號。軟包電池的不足之處：一致性較差，成本較高，容易發(fā)生漏液和脹氣，且在成組過程中需要額外的殼體，PACK 工藝復(fù)雜程度高。

軟包電池優(yōu)勢

比較分析三種動力電池形態(tài)細分市場，市場格局表現(xiàn)出現(xiàn)分化。2016-2018 年整個動力電池市場出貨量65GWh，年均復(fù)合增長率超過 40%。其中圓柱電池的出貨量為 7.1GWh，市場份額下降到 12.5%，同比下降 30.2%，圓柱電池的市場份額逐漸萎縮，三年時間大約縮減了一半，出貨量和市場占有率萎縮至倒數(shù)第一；軟包動力電池出貨量增長率超過市場平均增速，達到了 50%以上，軟包動力電池 2018 年出貨量已經(jīng)達到7.6GWh，軟包市場份額保持堅挺，而且穩(wěn)中有升，居于第二的位置，表現(xiàn)出強勁的后發(fā)優(yōu)勢。究其原因是軟包具有最高的能量密度，相對較低的 PACK 的成本優(yōu)勢，未來有進一步搶占市場的潛力，具有黑馬特質(zhì)。

各型號電池市場占有率變化

根據(jù)市場需求趨勢，機動車公告目錄，2019 年軟包將繼續(xù)保持高增長。根據(jù)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀保守預(yù)期軟包動力電池出貨量的滲透率保持在 13.5%左右，達到 12.2GWh；中性偏預(yù)期能搶占部分圓柱市場后滲透率達到 17.0%，出貨量可以升至 14.4GWh 左右；樂觀預(yù)期在前者基礎(chǔ)上能取代部分方形硬殼的市場占有率超過 20.5%以上，出貨量突破 18.5GWh，而且軟包增量 2019 年主要來自國內(nèi)軟包企業(yè)的貢獻。

2019年1~4月軟包電池裝機量

整體來看，國內(nèi)配套企業(yè)集中在國內(nèi)中低端車企，市場體量較小。影響力、質(zhì)量、品牌知名度與國外還有一定差距。但是從頭部企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃來看，孚能、國能、卡耐、遨優(yōu)等均有明確的產(chǎn)能擴充計劃，為搶占增量市場準備。

軟包代表企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃

電池成本占新能車整車成本約 40%以上，電池成本直接影響整車成本。在三種形態(tài)電池中，成本因素也是影響軟包、圓柱和方形硬殼市場占有率的關(guān)鍵要素。當前環(huán)境下，新能車整車帶電量逐年提高，預(yù)計 2019 平均帶電量將超過 40KWh，補貼退坡加速，車企成本壓力顯著增加。按目前的原材料成本發(fā)展趨勢來看，三種形態(tài)的電芯模組價格會下降，2019 年三種電池組成的模組的價格在 1 元/Wh 左右。三種電芯模組中，圓柱電池模組生產(chǎn)工藝最為復(fù)雜，需要 7000 多顆電池串并聯(lián)組成，生產(chǎn)效率低下，成本高企，預(yù)計到 2021 年之前其模組價格都會高于 1 元/Wh，超過了方形硬殼和軟包模組；方形硬殼全年的出貨量超過 50GWh，約是軟包和圓柱出貨量的 6 倍，其制造工藝相對成熟，電芯連續(xù)性卷繞流程，生產(chǎn)效率大大提高，規(guī)?；?yīng)有效攤薄成本，成本價格目前最低。軟包動力電池還處于市場早期，整體出貨量小，廠商釋放產(chǎn)能較小，成本偏高，規(guī)模效應(yīng)未體現(xiàn)，近兩年成本比方形硬殼略高，隨著出貨量增加，規(guī)?；?yīng)會有效降低成本，進一步縮小與方形硬殼的價格差距。到 2021兩者成本差距進一步縮小，模組價格基本一致。

不同電芯模組價格趨勢

全球軟包市場的格局，目前海外軟包電池市場主要由 LGC 和 AESC 把控。LGC 主要配套日產(chǎn)、雷諾、現(xiàn)代、通用、沃爾沃、奧迪等廠商，目前公司 NCM622 軟包電芯能量密度可做到 240wh/kg 左右，并將在 2018 年小部分量產(chǎn) NCM811 電芯（目前配套現(xiàn)代 Kona(參數(shù)|圖片)）。 AESC 主要配套日產(chǎn)的車型，包括備受好評的 Leaf，主要由于該公司是由日產(chǎn)汽車牽頭設(shè)立的企業(yè)，定位于內(nèi)部配套。公司主要走錳酸鋰電池路線，源于 1）安全性高；2）錳儲量豐富，價格較低。然而，由于車企對能量密度要求提升，錳酸鋰路線面臨邊緣化風險，因此日產(chǎn)宣布將開放電池采購，引入 LGC，并出售旗下電池業(yè)務(wù)。根據(jù)公司官網(wǎng)，公司為最新款 Leaf 配套的軟包電芯能量密度為 224wh/kg。 從銷量看，2017 年和 2018 年一季度 LGC 和 AESC 主要配套的 Leaf、Ioniq(參數(shù)|圖片)、ZOE(參數(shù)|圖片) 持續(xù)位居全球銷量前十。這也帶動 LGC 銷量一直維持在全球動力電池出貨量前 10 的位置。

國外軟包代表公司主要情況

2018 年，軟包動力電池行業(yè)十分活躍，各大企業(yè)紛紛加大投資力度，布局謀篇，搶占先機。6 月，億緯鋰能投資成立軟包動力電池公司億緯集能，規(guī)劃產(chǎn)能 2020年到 14GWh；7 月，LG Chem 投資 20 億美金在江蘇南京建設(shè)新廠，計劃到 2023年在中國軟包總產(chǎn)能 40GWh；同期，孚能科技在鎮(zhèn)江投資建設(shè)工廠兩期總產(chǎn)能20GWh；8 月，遠景(參數(shù)|圖片)能源收購日本 AESC，在無錫建設(shè)新廠，預(yù)期產(chǎn)能 20GWh；11月，捷威動力在嘉興建設(shè)軟包生產(chǎn)基地，2019 年產(chǎn)能達 6.5GWh，2020 年增至18.5GWh ，恒大健康收購卡耐性能源又提高了軟包行業(yè)的熱度。根據(jù)公開信息整理，2020 年國內(nèi)軟包電池企業(yè)布局的產(chǎn)能將超過 100GWh。

相對于國外軟包巨頭的產(chǎn)業(yè)布局以及配套車型來看，國內(nèi)軟包企業(yè)合作企業(yè)以及車型較少，與巨頭相比仍然存在較大差距，但是國內(nèi)企業(yè)不斷投入資金以及政府產(chǎn)業(yè)的支持，未來必將有實力與國外鯰魚一決高下。