【风口内参】动力电池新技术——自修复长寿命技术

说起动力电池很多从业者都不陌生，作为锂电池继消费电子、储能设备之后涉足的第三大领域，逐渐成为新能源汽车的核心竞争力之一，消费者对于动力电池的安全性、续航能力、成本等都提出了较高的要求。作为新能源汽车的核心组件，动力电池市场的竞争一直都没停止，甚至有越演越烈的局势。

一、动力电池基本介绍

动力电池是有一定差异性的产品，汽车不同的功能需求对于电池的参数有着决定性的影响。粗略来，根据使用情况可将锂电池分为两类，一类是功率型，主要用来为汽车加速提供短暂的动力，可以储存的能量较少，不能长期提供能量，其能量释放时间通常持续几秒到几十分钟；另一类是能量型，可以长期提供能量，但放电速率相对较小，一般情况下放电时间设计为 1 小时甚至更长，一般纯电动汽车会用到能量型电池。

功率型电池与能量型电池的主要区别是功率/能量比，即放电倍率，功率型电池的放电倍率可达 15C 以上，能量型电池的放电倍率不超过 2C，随着纯电动汽车带电量日益增大，对于放电倍率的要求会进一步放宽。这两种需求反映在电芯层面，最显著的区别是功率型电芯极片由于电流密度较大，为确保结构稳定，活性层的厚度很薄，能量密度较低，成本更高。因此工业上这两类电芯在设计方面截然不同。动力电池设计时，必须了解用电设备具对电池性能指标及电池使用条件，一般应考虑以下几个方面电池工作电压；电池工作时间；电池工作环境；电池最大允许体积。

美国阿贡国家实验室提出了一套设计则，规则要求用户输入多个设计参数，例如电池电量，电池 和模组数量，以及最大功率下的目标电压等。此外，用户必须输入以下三种能量测量值之一电池组能量，电池容量或车辆电气范围，定义其中一个值将决定其他两个值。然后，迭代过程通过改变电池容量和电极厚度来解决用户定义的能量参数（能量，容量或范围）和剩余电池特性。结果是电池，模组和电池组的尺寸，质量，体积和材料等方面的要求。

锂电池参数设计流程图

 
锂电池生产流程图

二、动力电池细分市场分析

动力电池是新能源电动汽车的“心脏”，作为电动汽车的关键零部件，动力电池是整车成本中占比最大的零部件，占整车成本的 30%-40%，是潜在市场达数千亿的新兴产业。对动力电池核心技术与供应链的争夺，将成为大国制造业竞争的另一制高，且很大程度上影响着未来全球新能源汽车的行业格局。细分为正极材料、负极材料、隔膜及电解液四大关键材料的成本占电池成本的八成以上。

1、正极材料2019年产量突破50万吨，优势企业占据主要市场份额

我国锂电池正极材料产量快速增长，这主要得益于锂电池下游行业中手机、笔记本电脑、电动车等的快速发展，企业对锂电池正极材料的投资加大，新能源汽车的发展和国家政策的支持等。根据中国有色金属工业协会锂业分会调研情况，2019年我国锂电池正极材料产量突破50万吨，达到53.7万吨。

 
(备注2016、2017年产量增速为49.6%、99.9%)
在国内市场，目前仍有较多的企业在参与市场竞争，由于锂电池正极材料行业技术集成度高、下游客户对产品质量要求严格等因，一些不具备核心竞争力的企业将会逐步退出，行业内的优势企业将占据越来越多的市场份额。近年来，我国锂电正极材料市场发展迅速，正极材料的产销量已占据全球的40%以上。国内主要正极材料企业产能如下

 
2、负极材料2019年产量约在25万吨，行业企业竞争格局变化不大
近几年来，我国负极材料产量呈现逐年增长的趋势，2019年，国内负极材料的产量约在25万吨，人造石墨市场占比估计在75%以上，其市场占比进一步扩大，对于针状焦的需求预计在今年依旧保持坚挺。

 
(备注2016、2018年产量增速为33.6%、47.7%)
从企业竞争格局来，2019年，深圳贝特瑞、江西紫宸、杉杉科技占据前三位置，不过三者的市场占比差距在逐渐缩小。二梯队厂商，如湖南中科、深圳斯诺、深圳翔丰等企业受动力电池带动，保持较快增长。根据中国电池网发布的锂电池负极材料企业竞争力排名名单情况来，行业企业竞争格局排名变化不大。

 
3、隔膜高端隔膜基本依靠进口，【恩捷股份(002812)、股吧】逆袭排名第一
由于隔膜具备较高的技术壁垒，导致国产隔膜与进口隔膜在性能上存在较大的差距，导致国内隔膜市场大部分需要进口，尤其是高端隔膜基本依靠进口。根据起研究院(SPIR)数据统计， 2019年上半年中国锂电池隔膜出货量13.8亿平方米，同比增长70%，主要因有隔膜出口量增长较大，主要企业为恩捷、星源、捷力等;储能、3C数码及小动力拉动市场需求，加上动力电池稳步增长;政策出台补贴过渡期取消，因此二季度前二个月是行业冲量高峰时期。

 
2019年中国锂电池隔膜行业年度品牌榜单中，恩捷股份逆袭排名第一，其客户涵盖了国内一线电池企业，恩捷股份的逆袭完全可以证实行业的龙头是可以被打败的，几年前国产隔膜行业基础被星源材质、金辉高科和中科科技三家公司垄断。如今，恩捷股份毫无疑问成为海内隔膜行业的龙头企业，尤其是在湿法领域更是占据了绝对市场份额。
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4、电解液2019年电解液出货量18.3万吨，竞争格局变化不大

我国电解液产量不断增加，近年来随着锂电池产业的成熟，国产锂电池电解液从2002年左右开始进入市场，并逐步取代进口产品。高工产研锂电研究所(GGII)调研显示， 2019年中国电解液出货18.3万吨 ，同比增长30%。

国内电解液厂商包括新宙邦、天津金牛、东莞杉杉、珠海赛纬电子、广州天赐等企业，其产品涵盖了高、中、低端市场，基本满足中国锂离子电池生产的需要，并有部分出口。

【相关个股】

300750宁德时代

公司占据国内整体动力电池市场份额的50%以上，2017 年宁德时代出货量位居全球第一，并计划到 2020 年将产能扩大 2 倍，目前其产能利用率仍然供不应求，预计将成为动力电池高速成长过程中的主要获益者。

6月10日，宁德时代称，新型电池采用自修复长寿命技术，可实现16年超长寿命或200万公里行驶里程，成本相比当前电池增加不超10%。