河南東鼎實(shí)業(yè)有限公司|動(dòng)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(chǎng)高速增長(zhǎng)，自 Sony Sony公司 1991 年第一次將鋰離子電池商業(yè)化以來(lái)，基于其高比能量密度，優(yōu)良的循環(huán)性能等優(yōu)點(diǎn)，立刻引起廣泛的關(guān)注，同時(shí)也逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，帶來(lái)出貨量的迅速增加，并逐漸成為主流的電化學(xué)體系。統(tǒng)計(jì) 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(dá) 31.3%。 （2018年的數(shù)據(jù)由于未統(tǒng)計(jì)完全暫沒(méi)有成圖）

2011-2017年全球不同類型鋰電池出貨量（單位：GWh）

動(dòng)力電池出貨量增長(zhǎng)的同時(shí)，整個(gè)行業(yè)技術(shù)也不斷更新迭代，即整個(gè)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(gè)有效的解決方案是提高整個(gè)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(guò) 180Wh/Kg，蔚來(lái) ES6 電池系統(tǒng)能量密度超過(guò) 170Wh/Kg。電池系統(tǒng)比能量向高端發(fā)展趨勢(shì)十分明顯，高能量密度系統(tǒng)需要高能量密度電池單體來(lái)支持，因此對(duì)電池單體的能量密度的要求越來(lái)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(dòng)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(fù)極片依次層疊起來(lái)，外部用鋁塑膜包裝；圓柱電池則以正極、隔膜、負(fù)極的一端為軸心進(jìn)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(gè)軸心，正極、隔膜、負(fù)極疊層圍繞著兩個(gè)軸心，進(jìn)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(dòng)力電池，現(xiàn)在行業(yè)技術(shù)水平軟包動(dòng)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(yuǎn)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(dòng)力電池具有絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。根據(jù)電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，比較三種電池單體形態(tài)的能量密度及未來(lái)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(jìn)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(dá)到 260Wh/Kg，到 2019 年，企業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出 300Wh/Kg 的軟包電池。目前，國(guó)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(lái)新能車市場(chǎng)的需求。

軟包代表企業(yè)能量密度開(kāi)發(fā)進(jìn)展

軟包電池有能量密度最高的優(yōu)勢(shì)，因此超高能量密度電池單體的解決方案都會(huì)選擇軟包技術(shù)。最近國(guó)家科技部公布新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目，其中有一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)要求電池單體能量密度達(dá)到 300Wh/Kg。寧德時(shí)代“新一代鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)”和天津力神“高比能量動(dòng)力鋰離子電池開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)”項(xiàng)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(dá)303Wh/Kg。在國(guó)家科技部重大專項(xiàng)“高比能量動(dòng)力鋰電池的研發(fā)與集成應(yīng)用”項(xiàng)目中，國(guó)軒高科生產(chǎn)的三元 811 軟包樣品通過(guò)科技部中期檢驗(yàn)，其能量密度達(dá)到了 302Wh/Kg。三家承擔(dān)新型鋰離子電池項(xiàng)目的企業(yè)，都選擇了三元軟包電池技術(shù)路線，來(lái)實(shí)現(xiàn)單體能量密度超過(guò) 300Wh/Kg 的目標(biāo)。國(guó)家 863 計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目組組長(zhǎng)歐陽(yáng)明高點(diǎn)評(píng)結(jié)論，寧德時(shí)代三元軟包電池在性能和安全各項(xiàng)指標(biāo)完全滿足國(guó)標(biāo)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(shí)現(xiàn)高能量密度的有效路徑。另外，包動(dòng)力電池除了結(jié)構(gòu)重量輕，能量密度高等顯著優(yōu)點(diǎn)以外，還具有方形硬殼和圓柱不具備的其他眾多優(yōu)勢(shì)

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(kāi)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(xué)性能良好、壽命長(zhǎng)：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(zhǎng)。

4）設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)新的電芯型號(hào)。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(guò)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(shì)

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

各型號(hào)電池市場(chǎng)占有率變化

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

2019年1~4月軟包電池裝機(jī)量

整體來(lái)看，國(guó)內(nèi)配套企業(yè)集中在國(guó)內(nèi)中低端車企，市場(chǎng)體量較小。影響力、質(zhì)量、品牌知名度與國(guó)外還有一定差距。但是從頭部企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃來(lái)看，孚能、國(guó)能、卡耐、遨優(yōu)等均有明確的產(chǎn)能擴(kuò)充計(jì)劃，為搶占增量市場(chǎng)準(zhǔn)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(chǎng)占有率的關(guān)鍵要素。當(dāng)前環(huán)境下，新能車整車帶電量逐年提高，預(yù)計(jì) 2019 平均帶電量將超過(guò) 40KWh，補(bǔ)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(shì)來(lái)看，三種形態(tài)的電芯模組價(jià)格會(huì)下降，2019 年三種電池組成的模組的價(jià)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(jì)到 2021 年之前其模組價(jià)格都會(huì)高于 1 元/Wh，超過(guò)了方形硬殼和軟包模組；方形硬殼全年的出貨量超過(guò) 50GWh，約是軟包和圓柱出貨量的 6 倍，其制造工藝相對(duì)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(jià)格目前最低。軟包動(dòng)力電池還處于市場(chǎng)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(huì)有效降低成本，進(jìn)一步縮小與方形硬殼的價(jià)格差距。到 2021兩者成本差距進(jìn)一步縮小，模組價(jià)格基本一致。

不同電芯模組價(jià)格趨勢(shì)

全球軟包市場(chǎng)的格局，目前海外軟包電池市場(chǎng)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(píng)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(chǔ)量豐富，價(jià)格較低。然而，由于車企對(duì)能量密度要求提升，錳酸鋰路線面臨邊緣化風(fēng)險(xiǎn)，因此日產(chǎn)宣布將開(kāi)放電池采購(gòu)，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(dòng) LGC 銷量一直維持在全球動(dòng)力電池出貨量前 10 的位置。

國(guó)外軟包代表公司主要情況

2018 年，軟包動(dòng)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(jī)。6 月，億緯鋰能投資成立軟包動(dòng)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(jì)劃到 2023年在中國(guó)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(yuǎn)景(參數(shù)|圖片)能源收購(gòu)日本 AESC，在無(wú)錫建設(shè)新廠，預(yù)期產(chǎn)能 20GWh；11月，捷威動(dòng)力在嘉興建設(shè)軟包生產(chǎn)基地，2019 年產(chǎn)能達(dá) 6.5GWh，2020 年增至18.5GWh ，恒大健康收購(gòu)卡耐性能源又提高了軟包行業(yè)的熱度。根據(jù)公開(kāi)信息整理，2020 年國(guó)內(nèi)軟包電池企業(yè)布局的產(chǎn)能將超過(guò) 100GWh。

相對(duì)于國(guó)外軟包巨頭的產(chǎn)業(yè)布局以及配套車型來(lái)看，國(guó)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(guó)內(nèi)企業(yè)不斷投入資金以及政府產(chǎn)業(yè)的支持，未來(lái)必將有實(shí)力與國(guó)外鯰魚(yú)一決高下。