【知識(shí)背景】鋁塑膜是軟包電池核心材料,對(duì)于電池輕量化起著關(guān)鍵作用。相較于鋼殼、鋁殼或塑料殼等包裝材料,鋁塑膜具有質(zhì)量輕、厚度薄、外形設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)勢(shì),正在逐漸成為市場(chǎng)主流。2016年我國(guó)鋰電池鋁塑膜的需求量達(dá)到9500萬平,同比增長(zhǎng)高達(dá)44%。
鋁塑膜基本介紹
鋁塑膜的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
鋁塑復(fù)合膜是由外層尼龍層(ON層)、中間鋁箔層(AL層)、內(nèi)層熱封層(CPP或PP)構(gòu)成的復(fù)合材料,層與層之間通過膠黏劑進(jìn)行壓合粘結(jié)。
相較于鋼殼、鋁殼或塑料殼等包裝材料,鋁塑膜具備質(zhì)量輕、厚度薄、外形設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)勢(shì),在3C消費(fèi)電子、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
鋁塑膜應(yīng)用場(chǎng)景
鋁塑膜是軟包裝鋰電池電芯封裝的關(guān)鍵材料,單片電池組裝后用鋁塑膜密封形成電池。
由于軟包鋰電池節(jié)省了系統(tǒng)的體積和重量,比容量相較于其他類型電池更高,且具備安全性能好、內(nèi)阻小、外形設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn),許多車企開始采用軟包電池技術(shù)路線,比如暢銷車型leaf和volt,2016年leaf以48777量的銷售排名全球電動(dòng)車銷量第一。
鋁塑膜與軟包電池示意圖
由于電池內(nèi)部有電解液的存在,要求軟包材料能夠抵擋有機(jī)溶劑的溶脹、溶解和吸收,同時(shí)還要求保證氧氣和水分的嚴(yán)格阻隔。
因此,鋁塑膜材料的設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用技術(shù)都和普通的復(fù)合包裝材料有質(zhì)的差別,其技術(shù)難度超過隔膜、正極、負(fù)極、電解液,鋁塑膜也是鋰離子電池材料領(lǐng)域技術(shù)難度較高的環(huán)節(jié),綜合毛利率可以達(dá)到40%以上。
我國(guó)鋁塑膜行業(yè)現(xiàn)狀分析
2016年中國(guó)鋰電池鋁塑膜的需求量(不含外資企業(yè)在中國(guó)的工廠,ATL除外)為9500萬平方米,同比增長(zhǎng)44%;市場(chǎng)規(guī)模為29.5億元,同比增長(zhǎng)39.1%。
2016年軟包數(shù)碼電池產(chǎn)值占總數(shù)碼產(chǎn)值的比例從2015年的56%上升到68%;動(dòng)力軟包電池開始逐步放量,預(yù)計(jì)2017年軟包動(dòng)力電池產(chǎn)值同比增長(zhǎng)超過30%。
對(duì)于數(shù)碼類鋁塑膜,國(guó)內(nèi)有部分企業(yè)可以進(jìn)行生產(chǎn),因此在數(shù)碼鋰電池領(lǐng)域軟包電池滲透率較高;而在動(dòng)力電池領(lǐng)域,2017年新能源汽車政策補(bǔ)貼大幅退坡,終端降成本壓力將進(jìn)一步傳導(dǎo)至動(dòng)力電池等廠商,電池環(huán)節(jié)的壓力加劇。
對(duì)比軟包、方形、圓柱鋰電池價(jià)格,軟包電池目前價(jià)格偏高,因此2016年軟包電池在動(dòng)力鋰電池滲透率僅約9%。
而從長(zhǎng)期來看,市場(chǎng)普遍預(yù)測(cè)軟包電池的價(jià)格會(huì)下降從而帶動(dòng)滲透率的提升,依據(jù)主要有兩點(diǎn):
1)由于leaf帶動(dòng)軟包鋰電池市場(chǎng)滲透率提升,企業(yè)開始參與研制產(chǎn)軟包電池,比如萬向A123、多氟多、億緯鋰能等;
2)在動(dòng)力電池原材料市場(chǎng)中,隔膜已經(jīng)逐步完成進(jìn)口替代,預(yù)計(jì)鋁塑膜近兩年內(nèi)也會(huì)逐步進(jìn)口替代,國(guó)產(chǎn)化鋁塑膜會(huì)有會(huì)有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
鋁塑膜未來市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)
消費(fèi)電子
在3C數(shù)碼消費(fèi)領(lǐng)域,消費(fèi)電子產(chǎn)品對(duì)于電池的要求向著體積小、輕薄化的趨勢(shì)發(fā)展。軟包聚合物鋰電池憑借其優(yōu)異的綜合性能,在智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)類電子產(chǎn)品中廣泛使用,且增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超過鋰電池行業(yè)平均水平。
Apple公司是聚合物鋰電池最大的采購(gòu)商,其iPhone、iPad、MacBook等移動(dòng)電子產(chǎn)品全部是采用聚合物鋰電池,占主導(dǎo)地位。其它企業(yè)如三星、LG、華為等,消費(fèi)電子產(chǎn)品都已開始采用聚合物鋰電池。
ipad聚合物鋰電池展示
聚合物鋰電池相較于液鋰電池,具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化,以及高安全性和低成本等多種明顯優(yōu)勢(shì),因此在3C消費(fèi)領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在全球范圍內(nèi)2009年軟包聚合物鋰離子電池在移動(dòng)PC電池中的應(yīng)用占比僅為7.6%,而2015占比達(dá)64%以上。
在整個(gè)3C消費(fèi)電子領(lǐng)域,聚合物鋰電池在消費(fèi)電池中的占比已經(jīng)從2012年的26%上升至60%。
聚合物鋰離子電池與液態(tài)鋰離子電池比較
雖然傳統(tǒng)3C消費(fèi)類產(chǎn)品增速趨緩,但是智能手機(jī)更新?lián)Q代和“雙電芯”提高續(xù)航能力的要求將持續(xù)提升鋰電池的需求。
隨著可穿戴設(shè)備、無人機(jī)等新興市場(chǎng)不斷涌現(xiàn),新的消費(fèi)產(chǎn)品的問世將彌補(bǔ)智能手機(jī)、筆記本電腦增長(zhǎng)疲軟的問題,預(yù)計(jì)3C消費(fèi)鋰電池的需求在未來幾年都能夠維持9%左右的復(fù)合增長(zhǎng)率,且軟包電池的滲透率將進(jìn)一步提升。
2011-2020我國(guó)3C類鋰電池需求及增速
動(dòng)力鋰電池
根據(jù)工信部頒布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出,2020年新能源汽車的保有量要達(dá)到500萬輛;未來十年政府將投入1000億元,打造新能源汽車的產(chǎn)業(yè)鏈,到2030年我國(guó)純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入普及期,純電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到6859萬輛。
鋰電池作為新能源汽車的重要組成部分,成本占比達(dá)到50%,也已經(jīng)進(jìn)入了黃金發(fā)展期。
2014-2017年6月我國(guó)新能源汽車銷量(來源:中汽協(xié))
2016年全球新能源車暢銷車型排名靠前依次為L(zhǎng)eaf、Model S、紳寶(Senova)、秦(Qin)、唐(Tang)、Volt、Outlander、Model X和ZOE。
其中日產(chǎn)leaf迄今已經(jīng)在世界范圍內(nèi)累計(jì)銷售20萬臺(tái)以上,由于搭載了軟包疊片電池,擁有更佳的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)了非常高的安全性和續(xù)航距離,而leaf動(dòng)力系統(tǒng)的供貨商AESC也成為世界三大動(dòng)力電池的制造商(最新款的Leaf電池供貨商已成為L(zhǎng)G)。
2016年全球銷量前十的新能源車型
目前,國(guó)內(nèi)如東風(fēng)、眾泰、北汽新能源、比亞迪等主流電動(dòng)車企開始布局軟包動(dòng)力電池車型,國(guó)內(nèi)主要軟包電池供應(yīng)商有ATL、多氟多、微宏動(dòng)力、中航鋰電等,同時(shí)卡耐新能源、億緯鋰能、山東恒宇、蘇州宇量等企業(yè)也開始大力投建軟包動(dòng)力電池生產(chǎn)線。
國(guó)內(nèi)部分軟電芯能量密度情況
隨著新補(bǔ)貼政策的出臺(tái),電池的系統(tǒng)能量密度成為一項(xiàng)重要考核指標(biāo)。
三元軟包電池容量較同等尺寸規(guī)格的鋼殼鋰電高10~15%、較鋁殼電池高5~10%,而重量卻比同等容量規(guī)格的鋼殼電池和鋁殼電池更輕,因此,補(bǔ)貼新政對(duì)三元軟包電池更有利。
需求總預(yù)測(cè)
2016年,國(guó)內(nèi)鋰電總總產(chǎn)量為63.76GWh,其中方形、圓柱、軟包鋰電池產(chǎn)量分別占比為36.68%、19.94%、43.38%,軟包電池占比超過方形和圓柱;在動(dòng)力電池領(lǐng)域,2016年方形、圓柱、軟包鋰電池占比分別為68%、23%、9%。
在消費(fèi)電子領(lǐng)域,未來幾年消費(fèi)類鋰電池會(huì)保持在7.5%左右的增速。在動(dòng)力電池領(lǐng)域,由于軟包電池所具備的能量密度、安全性等優(yōu)勢(shì),預(yù)計(jì)未來動(dòng)力電池領(lǐng)域軟包電池的滲透率將會(huì)逐步提升至30%。
根據(jù)2016內(nèi)的數(shù)據(jù),軟包電池總產(chǎn)量為2766Gwh,鋁塑膜總的需求量為9500萬平。因此我們假設(shè)1GWh鋰電池需要鋁塑膜343萬平進(jìn)行測(cè)算,通過計(jì)算2017~2020年國(guó)內(nèi)鋁塑膜需求復(fù)合增速達(dá)到24%,合計(jì)市場(chǎng)空間約160億元。