2021年動力電池產(chǎn)業(yè)全景洞察：雙碳政策助力動力電池乘風(fēng)破浪 -頭豹

2021年動力電池產(chǎn)業(yè)全景洞察：雙碳政策助力動力電池乘風(fēng)破浪2021PowerBatteryIndustryPanoramaInsight科技賦能產(chǎn)業(yè)革新報告提供的任何內(nèi)容(包括但不限于數(shù)據(jù)、文字、圖表、圖像等)均系頭豹研究院獨(dú)有的高度機(jī)密性文件(在報告中另行標(biāo)明出處者除外)。未經(jīng)頭豹研究院事先書面許可，任何人不得以任何方式擅自復(fù)制、再造、傳播、出版、引用、改編、匯編本報告內(nèi)容，若有違反上述約定的行為發(fā)生，頭豹研究院保留采取法律措施、追究相關(guān)人員責(zé)任的權(quán)利。頭豹三方代表頭豹研究院開展商業(yè)活動。1研究報告|2022/03碳中和系列觀點(diǎn)摘要觀點(diǎn)摘要電池生產(chǎn)商的崛起以及下游新能源整車制造市場的繁榮，中國新能源汽車行業(yè)逐步擺脫了早期由政和行業(yè)增長背后的邏輯與機(jī)遇。üü動力電池受到新能源汽車的風(fēng)口影響，其市場規(guī)模在近年來高速增長增長率達(dá)29%。隨著中國新能源汽車?yán)谜叩某掷m(xù)推動、相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步、消費(fèi)者習(xí)慣的改變、配套設(shè)施完善等，中國新能源汽車市場快速發(fā)展，從而帶動了動力電池市場的迅猛發(fā)展。預(yù)計到2025年動力電池的市場規(guī)模將達(dá)到3,073.8億元。ü鈉離子有望在未來取代磷酸鐵鋰和三元電池，成為動力電池上游主要供應(yīng)材料寧德時代于7月29日召開了鈉離子電池發(fā)布會。寧德時代開發(fā)的第一代鈉離子電池，電芯單體能量C80%以上。寧德時代表示，已經(jīng)開始鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化布局，計劃于2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。隨著碳酸鋰價格的上升，人們把目光紛紛投入成本更低、資源更豐富.的鈉離子電池，鈉離子電池未來發(fā)展可期。研究報告動力電池系列動研究報告動力電池系列動力電池簡介316%84%貝特瑞東莞凱金翔豐華其他杉杉股份16%84%貝特瑞東莞凱金翔豐華其他杉杉股份石家莊尚太瑞福特江西紫宸中科星城江西正拓人造石墨天然石墨PVDF膜0寡占III型市場(中高度壟斷).1完整版登錄w.電解液研究報告動力電池系列料的隔膜。其中正極材料是動力電池成本占比最高的部分，高達(dá)45%動力電池的主要組成產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)業(yè)鏈上游%45%三元材料鈷酸鋰德方納米容百科技貝特瑞國軒高科天津巴莫湖南裕能長遠(yuǎn)鋰科湖北萬瑞當(dāng)升科技杉杉股份其他磷酸鐵鋰錳酸鋰26%15%15%84完整版登錄w完整版登錄w.研究報告動力電池系列中國新能源汽車市場井噴式的爆發(fā)帶動了動力電池市場的迅猛發(fā)展。動力電池的市場規(guī)模預(yù)計將在2025年達(dá)到3,073.8億元。下游需求的迅速上漲導(dǎo)致上游原材料出現(xiàn)供不應(yīng)求狀況動力電池市場概述16-2025E0n正極材料是動力電池成本占比最高的原材料，其占總成本的比例高達(dá)45%動力電池的原材料主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液等構(gòu)成。按成本電池成本占比最高的原材料，其占總成本的正極材料主要有五種，包含鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。n下游新能源汽車需求激增，導(dǎo)致上游原材料呈現(xiàn)供不應(yīng)求、價格上漲局面隨著新能源汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，中國動力電池行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。中國動力電池產(chǎn)量從2016年的30.5GWh增長到2020年的83.4GWh。隨著下游需求市場的顯著回暖，中上游材料出現(xiàn)了不同程度的價格上漲和短缺，多數(shù)材料處于緊中不足的供應(yīng)狀態(tài)。例如鋰電池最核心的由于行業(yè)屬性導(dǎo)致開采周期漫長，目前計劃新增電解液同樣面臨著供不應(yīng)求的局面，平均價格由年初的3-4萬元/噸上升至9-10萬元/噸。其中溶質(zhì)材料六氟磷酸鋰漲價態(tài)勢十分迅猛，由2020年8月的6.95萬元/噸提升至2021年9月的43.5萬元/噸。5研究報告動力電池系列環(huán)節(jié)一正極材料研究報告動力電池系列環(huán)節(jié)一正極材料6研究報告動力電池系列n—定義及分類正極材料是動力電池成本占比最高的原材料，其占總成本的比例高達(dá)45%。對比鈷酸鋰和錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元鋰在性能、壽命、安全性等方面具備綜合優(yōu)勢，應(yīng)用更廣泛各類鋰電池正極材料性能對比，2020磷酸鐵鋰三元鋰鈷酸鋰錳酸鋰(mAh/g)循環(huán)性能(次)安全性好較好較差較好優(yōu)點(diǎn)?安全性高?循環(huán)壽命長?成本低?能量密度高?倍率性能好?技術(shù)成熟?生產(chǎn)工藝簡單?電池能量密度高?資源豐富?成本低?無污染缺點(diǎn)?能量密度低?低溫性能差?安全性低?循環(huán)壽命短?成本高?成本高?安全性能低?對環(huán)境有污染?電池能量密度低?儲存性能較差?高溫性能較差應(yīng)用領(lǐng)域適用于新能源純電動客車和儲能適用于新能源純類3C數(shù)碼產(chǎn)品3C數(shù)碼產(chǎn)品(中小型號電芯)低端3C數(shù)碼產(chǎn)品、混合動力客車、插電式混合動力客車等正極負(fù)極隔膜電解液其他n正極材料是動力電池成本占比最高的原材料，其占總成本的比例高達(dá)45%。對比鈷酸鋰和錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元鋰在性能、壽命、安全性等方面具備綜合優(yōu)勢，應(yīng)用更廣泛動力電池的原材料主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液等構(gòu)成。按成本占比劃分，正極材料是動力電池成本占比最高的原材主流的正極材料包括磷酸鐵鋰、三元鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰等：1)對比鈷酸鋰和錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元鋰在性能、壽命、安全性等方面具備綜合優(yōu)勢，因此被廣泛用于汽車和儲能等領(lǐng)域，是當(dāng)前新能源汽車動力電池的主流正極材料。2)鈷酸鋰的技術(shù)工藝較為成熟，是傳統(tǒng)3C數(shù)碼產(chǎn)品電。池的主要正極材料，由于鈷金屬的價格高昂導(dǎo)致鈷酸鋰成本顯著高于其他正極材料。3)錳酸鋰的制備工藝相對簡單且原材料錳資源豐富，因此錳酸鋰是成本低廉的正極材料，但由于錳酸鋰比容量低、循環(huán)壽命較短，因此常被用于低端3C數(shù)碼產(chǎn)品和電動工具等。7研究報告動力電池系列由于鈷材料儲量及產(chǎn)量稀少且價格昂貴，同時高鎳材料能量密度高，能有效解決新能源汽車的里程問題。三元正極材料正在向高鎳化發(fā)展三元正極材料種類及特點(diǎn)NCANCM333NCM523NCM622NCM811鎳元素質(zhì)量占比51.3%20.5%30.8%37.3%50.7%質(zhì)量比能量密安全性一般較好較好一般單位成本低高低中低優(yōu)點(diǎn)比容量高倍率性能好安全性好倍率性能好綜合性能好比容量較高比容量高循環(huán)壽命高缺點(diǎn)技術(shù)工藝難度高成本高能量密度低能量密度低成本較高技術(shù)工藝難度高20n三元正極材料的發(fā)展趨勢為高鎳化，因?yàn)楦哝嚥牧峡梢杂行Ы鉀Q新能源汽車的里程問題NCM是指正極材料由鎳鈷錳由一定比例組合而成，NCA的正極材料是由鎳鈷鋁構(gòu)成。NCM材料根據(jù)鎳、鈷、錳比例不同由于鈷材料儲量及產(chǎn)量稀少且價格昂貴，三元正極材料會通過提高增加鎳的使用以減少對鈷材料的依賴。高鎳材料能量密度高，能有效解決新能源汽車的里程問題。就電池能量密5系高鎳三元材料以54.1%的比例位居三元正極材后的是8系和6系。8系的占比從2019年的11%上升至2020年的21.4%，其增長速度是所有三元正極材料中最快的，其增3系5系6系8系NCA型度更接近300Wh/kg，應(yīng)用于新能源汽車上可幫助其達(dá)到更過三元正極材料占比可看出，三元正極材料向高鎳化發(fā)展。819年20年德方納米4.0萬噸貝特瑞噸裕能新能源噸國軒高科萬潤新能源噸比亞迪北大先行完整版登錄w.研究報告動力電池系列n酸鐵鋰(3/4)鋰正極市場將逐漸向具備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈資源優(yōu)勢的頭部企業(yè)集中中國磷酸鐵鋰正極材料市場份額，2020中國主要磷酸鐵鋰正極企業(yè)產(chǎn)能，2019-2020德方納米貝特瑞裕能新能源國軒高科萬潤新能源比亞迪北大先行其他n在2020年，德方納米以21%的比例位居中國磷酸鐵鋰正極材料市場的首位。在未來，中國磷酸鐵鋰正極材料市場將形成以技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源為主導(dǎo)的良性競爭局面，市場將逐漸向具備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈資源優(yōu)勢的頭部企業(yè)集中在2020年，德方納米以21%的比例位居中國磷酸鐵鋰正極材料市場的首位，緊隨磷酸鐵鋰正極企業(yè)的產(chǎn)能在2020年有小幅上漲，如德方納米從2019年的2.5萬噸增長至2020年的4萬噸。部分磷酸鐵鋰正極企業(yè)在2020年維持原有產(chǎn)能，如比亞迪、北大先行等。極材料市場將形成以技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源為主導(dǎo)的良性競爭局面，市場將逐漸向具備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈資源優(yōu)勢的頭部企業(yè)集中：1)磷酸鐵鋰整體制備技術(shù)成熟且當(dāng)前技術(shù)改進(jìn)都集中于提高效率方面，由于頭部企業(yè)具備一定成本和技術(shù)優(yōu)勢，因此在未來頭部企業(yè)的市場占比會進(jìn)一步提高；2)隨著磷酸鐵鋰正極行業(yè)競爭加劇后，目前磷酸鐵鋰市場低水平競爭情況減少，缺乏核心競爭力的中小企業(yè)逐漸退出市場，而掌握前驅(qū)體核心制備技術(shù)的上游原材料供應(yīng)商和產(chǎn)業(yè)鏈整合能力的下游鋰電池制造商有序地布局中游磷酸鐵鋰正極材料制備環(huán)節(jié)。在未來，中國磷酸鐵鋰正極材料市場將形成以技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源為主導(dǎo)的良性競爭格局，市場將逐漸向具備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈資源優(yōu)勢的頭部企業(yè)集中。9完整版登錄w.研究報告動力電池系列n動力電池正極材料產(chǎn)業(yè)鏈下游——新能源汽車在未來，得益于新能源汽車市場的擴(kuò)大將推動動力電池行業(yè)市場規(guī)模增長，動力電池行業(yè)增長將增加對正極材料的需求，從而帶動動力電池正極材料市場規(guī)模的進(jìn)一步增長0n預(yù)計中國新能源汽車銷量將從2020年的136.7萬輛增長至2025年的%。在未來，得益于新能源汽車市場的擴(kuò)大將推動動力電池正極材料市場規(guī)模的進(jìn)一步增長 (BEV)、插電式混合動力汽車(PHEV)和燃料汽車(FCEV)。受益于汽車產(chǎn)業(yè)低碳化、智能化、信息化發(fā)展，政府對新能源汽車政策扶持力度大、資本對新能源汽車重視程度高等，中國新能源汽車銷量從在未來，在堅(jiān)持新能源汽車是中國國家發(fā)展戰(zhàn)略，長期政策扶持導(dǎo)向不變的背景下，疊加新能源汽車性能不斷優(yōu)化和性價比提升、人民群眾對新能源汽車接受程度與環(huán)保意識提高帶動新能源汽車主動消費(fèi)需求增長等，中國新能源汽車銷量將快速提升。預(yù)計中國新能源汽車銷量將從20年的136.7萬輛增長至2025年的600萬輛，年復(fù)合增長率達(dá)31.6%。隨著產(chǎn)業(yè)鏈下游新能源汽車的快速發(fā)展和市場規(guī)模的擴(kuò)大將推動產(chǎn)業(yè)鏈中游動力電池行業(yè)的市場規(guī)模進(jìn)一步增長，中游動力電池行業(yè)的增長將增加對正極材料的需求，在未來，得益于新能源汽車市場的擴(kuò)大將推動動力電池正極材料市場規(guī)模的進(jìn)一步增長。的通知》的通知》研究報告動力電池系列在2020年之后中國政府對新能源汽車的補(bǔ)貼仍持續(xù)退坡，但全球其他國家對于新能源汽車的補(bǔ)貼政策力度大，因此中國動力電池和正極材料行業(yè)未來主要的增長空間和機(jī)會在海外汽車相關(guān)政策，2019-2020政策名稱頒布日期頒布主頒布主體主要內(nèi)容及影響《關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補(bǔ)貼政策財政部、工信部、科技部和發(fā)展改上2020-2022革委《關(guān)于加快建立綠色生產(chǎn)和消費(fèi)法規(guī)政策體系的意見》法部?建立完善節(jié)能家電、高效照明產(chǎn)品、節(jié)水器具、綠色建材等綠色產(chǎn)品和新能源汽車推廣機(jī)制，有條件的地方對消費(fèi)者購置節(jié)能型家電產(chǎn)品、節(jié)能新能源汽車、節(jié)水器具等給予適當(dāng)支持《推動重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案(2019-2020年)》國家發(fā)改委等部門?明確指出各地不得對新能源汽車實(shí)行限行、限購，已實(shí)行的應(yīng)當(dāng)取消。鼓勵地方對無車家庭購置首輛家用新能源汽車給予支持。財政部工業(yè)財政部工業(yè)用財政補(bǔ)2019.03全。全球各國對電動車的政策，2020容輛n在2020年之后中國政府對新能源汽車的補(bǔ)貼仍持續(xù)退坡，但全球其他國家對于新能源汽車的補(bǔ)貼政策力度大，因此，中國動力電池和正極材料行業(yè)未來主要的增長空間集中在海外國延長了新能源汽車的補(bǔ)貼力度，將新能源車補(bǔ)貼延長22年間在前一年基礎(chǔ)2022分別在前一年基礎(chǔ)上退坡10%、20%?？傮w來看，在2020年之后中國政府對新能源汽車的補(bǔ)貼仍持續(xù)退而加大對產(chǎn)業(yè)鏈上游正極材料的議價。盡管中國的新能源汽車的補(bǔ)貼退坡，但是全球其他國家政府稱2026年美國汽車市場電動化率25％。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，聯(lián)邦政府計劃斥資200億美金將當(dāng)前政府車隊(duì)全面電動化，并計劃重新審議燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)和恢復(fù)全額電動汽車稅收抵免，或恢復(fù)購車最高7500美元個稅返還補(bǔ)貼等刺激政策。因此，中國動力電池和正極材料行業(yè)未來主要的增長空間和機(jī)會集中在海外。11研究報告動力電池系列環(huán)節(jié)二負(fù)極材料研究報告動力電池系列環(huán)節(jié)二負(fù)極材料碳材料焦炭 無定形碳碳纖維中間相碳位球錫基材料氮化物碳材料焦炭 無定形碳碳纖維中間相碳位球錫基材料氮化物研究報告動力電池系列n—定義及分類負(fù)極材料動力電池的核心原材料之一，負(fù)極材料可分為碳材料及非碳材料，石墨類碳材料以價格便宜且各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)較為均衡的優(yōu)勢成為中國鋰離子電池負(fù)極材料的主流材料n動力電池的原材料主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液等原材料構(gòu)成。成本占比最高的原材料，其占總成本的正極負(fù)極隔膜電解液其他商業(yè)化主流石墨類碳材料商業(yè)化主流石墨類碳材料人造石墨改性石墨軟碳負(fù)極材料硅基材料 非碳材料鈦基材料硅基材料 非碳材料鈦基材料 硬碳環(huán)氧樹脂酚醛樹脂n鋰離子電池負(fù)極材料可分為碳材料和非碳材料。碳材料包含石墨類碳材料和無定形碳材料。石墨類碳材料又可分為天然石墨、人造石墨和改性石墨。石墨類碳材料以價格便宜且各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)較為均衡的優(yōu)勢成為中國鋰離子電池負(fù)極材料的主流材料。天然石天然石墨人造石墨中間相碳微球石墨烯硅碳復(fù)合材料鈦酸鋰比容量 首次效率-循環(huán)壽命工作電壓快充性能一般好好優(yōu)點(diǎn)口技術(shù)及配套工藝成熟口成本低口技術(shù)及配套工藝成熟口循環(huán)性能好口倍率性能好口循環(huán)性能好口充電速度快口可提高鋰電池負(fù)載能力口理論的比能量高口高低溫性能優(yōu)異口循環(huán)性能相對優(yōu)異缺點(diǎn)比能量已達(dá)到極限口安全性較差口倍率性能差口安全性能相對較差口技術(shù)及配套技術(shù)不成熟口成本高口成本高口導(dǎo)電率低口成本高口能量密度低登錄lea版研究報告動力電池系列n動力電池負(fù)極材料——各類負(fù)極材料對比天然石墨和人造石墨在電池比容量、首次效率、循環(huán)壽命等方面具備綜合優(yōu)勢，同時原材料來源廣泛、價格便宜，是目前主流鋰電池負(fù)極材料各類負(fù)極材料性能對比力池乘n石墨材料分類中的天然石墨和人造石墨負(fù)極材料具備電導(dǎo)率高、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大、嵌鋰容量高和嵌鋰電位低等特點(diǎn)，相比其他類型鋰電池負(fù)極材料應(yīng)用，天然石墨和人造石墨在電池比容量、首次效率、循環(huán)壽命、安全性等方面具備綜合優(yōu)勢，且原材料來源廣泛、價格便宜，是目前主流的鋰電池負(fù)極材料。n天然石墨負(fù)極材料大多被應(yīng)用于中低端消費(fèi)電池市場，人造石墨負(fù)極材料的下游應(yīng)用集中于大部分動力電池和部分中高端消費(fèi)電池。n硅碳復(fù)合材料除循環(huán)壽命和安全性較差外，其比容量遠(yuǎn)高于其他負(fù)極材料，且其快充性能好，因此硅碳復(fù)合材料成為電池生產(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注和研究的對象。研究報告動力電池系列n動力電池負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)鏈上游——主要成本構(gòu)成天然石墨的主要成本為原材料，直接原材料供應(yīng)商對中游企業(yè)的議價能力較弱；人造石墨墨加工費(fèi)和材料，由于石墨化加工產(chǎn)能受限，導(dǎo)致加工費(fèi)不斷提高n完整版登錄w.費(fèi)直接材料成本以81%的比例位居天然石墨成本構(gòu)成的首位。天然石墨負(fù)極材料的直接原材料主要采用天然鱗片晶質(zhì)石面處理等工序制成的球形石墨。總體來n完整版登錄w.費(fèi)n碳化加工費(fèi)及制造費(fèi)用以7%的比例位居天然石墨成本的第二位n石墨化加工費(fèi)以49%的比例位居人造石墨成本的首位。石墨化是人造石墨負(fù)極材料制備過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要作用為改變?nèi)嗽焓刑荚拥呐帕薪Y(jié)構(gòu)，從而提高人造石墨的導(dǎo)電性、耐腐蝕性等各項(xiàng)性能。由于石墨化工序耗能高、污染大，人造石墨負(fù)極企業(yè)一般采取外協(xié)方式，委托炭素廠完成石墨化加工。近幾年受到環(huán)保監(jiān)管的影響，石墨化加工產(chǎn)能受到限制，加工費(fèi)不斷提高，導(dǎo)致人造石墨負(fù)極材料企業(yè)生產(chǎn)成本持續(xù)上升。研究報告動力電池系列比容量高的硅基復(fù)合材料和鋰合金/石墨烯將是負(fù)極材料未來的發(fā)展趨勢，其中SiOx(0<x≤2)基復(fù)合材料氧化亞硅具有膨脹小、循環(huán)壽命好的特點(diǎn)，是短期實(shí)現(xiàn)商業(yè)化最有潛力的選擇動力電池負(fù)極材料發(fā)展趨勢碳復(fù)合?利用不同制備方法獲得不同維度、形貌各異的脫鋰過程的體積膨脹，改善負(fù)極材料的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性多孔化?硅基材料中引入金高硅基材料的導(dǎo)電性和循環(huán)性能?為今后的一個研究熱點(diǎn)硅碳復(fù)合材料?以納米硅為原材料，表面包覆碳層的結(jié)構(gòu)，硅材料粒徑為30~200nm，碳層多采用瀝青高溫碳化軟碳，單體容量一般為環(huán)穩(wěn)定性較差?最先進(jìn)入商業(yè)化的硅基材料?主要應(yīng)用：為納米硅碳，特點(diǎn)為首次效率高和比容量高，但存在體積膨脹大、循環(huán)壽命低的問題納米化?納米化?增加硅主體與電解液接觸的比表面積，提高鋰離子?能為硅在充放電過程中可能存在的體積膨脹預(yù)留空?硅顆粒作為活性物質(zhì)提供儲鋰容量?碳能緩沖充放電過程中硅負(fù)極的體積的導(dǎo)電性SiOx(0<x≤2)基復(fù)合材料?采用化學(xué)氣相沉積法將2~10nm的硅顆粒均勻分布在?由于硅材料顆粒更小、分散更加均勻且材料結(jié)構(gòu)致膨脹較低，擁有非常好的長循環(huán)穩(wěn)定性成本較高，一定程度限制其在全電池中的使用?目前為短期可實(shí)現(xiàn)商業(yè)化最有潛力的選擇命好的特點(diǎn)，但存在首次效率低、成本較高的問題?金屬氧化物具有較高的儲鋰容量?鋰合金材料能有效應(yīng)對脫嵌鋰過程中的體積變化n隨著人們對鋰離子電池能量密度的追求越來越高，硅基復(fù)合材料和鋰合金/石墨烯將是負(fù)極材料未來的發(fā)展趨勢。硅基材料具有儲量豐富、價格便宜的特點(diǎn)，且理論比容量高達(dá)4200mAh/g(現(xiàn)階段商業(yè)化石墨負(fù)極材料已接近其理論比容量(372mAh/g))，但硅材料在嵌脫鋰循環(huán)過程中具有嚴(yán)重的體積膨脹和收縮，硅基復(fù)合材料能較好改善這一問題，加工成本高是限制其應(yīng)用的主要原因。n未來高比容量硅基材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計的兩個主要發(fā)展方向是硅碳復(fù)合材料和SiOx(0<x≤2)基復(fù)合材料，其主要應(yīng)用分別為納米硅碳和氧化亞硅，其中氧化亞硅具有體積膨脹小、循環(huán)壽命好的特點(diǎn)，是短期可實(shí)力的選擇。鋰合金/石墨烯理論比容量接近3860mAh/g，且循環(huán)性、安全性較好，生產(chǎn)成梯梯隊(duì)劃分廠商名稱2020年產(chǎn)能(萬噸)未來擴(kuò)產(chǎn)計劃(萬第一梯隊(duì) (以2020年產(chǎn)能大于8萬噸)貝特瑞杉杉股份江西紫宸8第二梯隊(duì) (以2020年產(chǎn)能在4-8萬噸)凱金能源璞泰來中科星城深圳斯諾755454第三梯隊(duì) (以2020年產(chǎn)能小于4萬噸)翔豐華中科電氣正拓能源合計36研究報告動力電池系列顯，在新進(jìn)入者有望增多的情形下，企業(yè)整體面臨較大的競爭壓力動力電池負(fù)極材料行業(yè)競爭格局(按出貨量)，2020動力電池負(fù)極材料行業(yè)主要廠商競爭格局，2020貝特瑞江西紫宸杉杉股份凱金能源中科星城其他nn負(fù)極材料行業(yè)進(jìn)入壁壘相對較高，是典定資產(chǎn)投資額大，固定資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率小于行業(yè)集中度較高，主要供應(yīng)商CR4超過70%，前四大廠商市占率頭部企業(yè)市占率略微下降，由2019年的加劇。福鞍碳材料、湖北寶乾、金泰能等企業(yè)相繼宣布投資或開工負(fù)極材料項(xiàng)業(yè)整體面臨較大的競爭壓力。完整版登錄w.n2020年主要負(fù)極材料廠商產(chǎn)能合計約迅速增長的下游需求。行業(yè)第一梯隊(duì)為天然石墨龍頭貝特瑞及人造石墨雙寡頭杉杉股份和江西紫宸，產(chǎn)能均大于8萬有望邁入第一梯隊(duì)。n重資產(chǎn)行業(yè)的巨額開支阻礙部分競爭對手進(jìn)入，現(xiàn)有企業(yè)中江西紫宸、杉杉股署負(fù)極材料產(chǎn)能并提高設(shè)備利用率；整車廠選擇動力電池廠商需經(jīng)過2-3年的遴選過程，一旦納入供應(yīng)體系較難輕易更換，行業(yè)領(lǐng)先者的優(yōu)勢將得到進(jìn)一步研究報告動力電池系列環(huán)節(jié)三研究報告動力電池系列環(huán)節(jié)三鋰鹽添加劑0%-12%80%-85%3%-5%其他鹽六氟磷酸鋰環(huán)狀碳酸酯類鏈狀碳酸鋰鹽添加劑0%-12%80%-85%3%-5%其他鹽六氟磷酸鋰環(huán)狀碳酸酯類鏈狀碳酸酯類成膜添劑穩(wěn)定劑劑過充添劑研究報告動力電池系列動力電池電解液由電解質(zhì)鋰鹽、溶劑和添加劑組成。不同的電解液在性能和屬性上具有一定差異，是由合成配方的不同決定電解液主要構(gòu)成醚醚類有機(jī)溶劑代表所指代材料占電解液的質(zhì)量比例n電解液是動力電池不可或缺的重要組成動力電池的組成包括了正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液等。其中電解電化學(xué)反應(yīng)，電子通過外部電路傳輸產(chǎn)生電流，而離子則直接由電池內(nèi)的負(fù)極向正極傳導(dǎo)。而電解液正是傳導(dǎo)過程中的載體，為離子傳輸提供有效通道。因此是動力電池正常工作的重要組成之一。n動力電池電解液組成環(huán)節(jié)多為化工合成材料，屬于化工行業(yè)電解液的組成包括了電解液鋰鹽、溶劑和添加劑三部分。其質(zhì)量占比分別體，質(zhì)量最大；添加劑則是在各個方面為提升、保障電解液使用性能而添材料包括了六氟磷酸鋰、碳酸酯等化工材料，因此電解液行業(yè)介于化工和新能源行業(yè)之間，上游受化工行業(yè)影響較大，下游則受動力電池及整車制造行業(yè)影響較大。可以看到，電解液作為合成產(chǎn)品根據(jù)鋰鹽、溶劑、添加劑使用的不同具有不同的性能和特征，應(yīng)用于磷酸鐵鋰或三元鋰電池的生產(chǎn)。故電解液的合成配方是行業(yè)較為重要的競爭壁壘。掌握核心配比的電解液生產(chǎn)商可以更好地保障產(chǎn)品在動力電池應(yīng)用中的性能，從而與下游客戶建立長期的合作。而電解液上游的三個部分雖種類繁多但多為標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，可以通過一致的方法進(jìn)行生產(chǎn)，屬于不同的細(xì)分化工賽道。口鋰鹽是鋰離子的提供者，決定了口溶劑是融化鋰鹽和添加劑的載體，口添加劑是為提升、保障電解液使電解液的性能質(zhì)量占比最大用性能而添加的化工原料各組成部分質(zhì)量占比II口鋰鹽是鋰離子的提供者，決定了口溶劑是融化鋰鹽和添加劑的載體，口添加劑是為提升、保障電解液使電解液的性能質(zhì)量占比最大用性能而添加的化工原料各組成部分質(zhì)量占比IIE024E完整版登錄w.研究報告動力電池系列n動力電池電解液——產(chǎn)業(yè)鏈圖譜動力電池產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成分別為上游化工材料供應(yīng)商、中游電解液材料生產(chǎn)商、下游動力電池生產(chǎn)商及新能源汽車制造商中國動力電池電解液行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜201820202022E2024E構(gòu)成構(gòu)成電機(jī)電控零部件其他正極材料隔膜負(fù)極材料電解液其他0一級分一級分類主流電解液溶劑二級分類鏈狀碳酸酯類環(huán)狀碳酸酯類主要特點(diǎn)電化學(xué)穩(wěn)定性好、粘度較低介電常數(shù)高、離子導(dǎo)電率高、粘度較高三級分類碳酸二甲酯碳酸二乙酯碳酸甲乙酯碳酸乙烯酯碳酸丙烯酯簡稱粘度介電常數(shù)1分子量wweaeocom二氧化碳 環(huán)氧丙烷wweaeocom二氧化碳 環(huán)氧丙烷PC二氧化碳 環(huán)氧乙烷EC乙二醇研究報告動力電池系列n動力電池電解液產(chǎn)業(yè)鏈上游——溶劑技術(shù)面分析隨著電解液性能要求的提升，單一溶劑已難達(dá)到電解液的要求，未來將逐步向混合溶劑體系轉(zhuǎn)型，通過結(jié)合高介電常數(shù)的溶劑和低粘度的溶劑實(shí)現(xiàn)性能的提升主流電解液溶劑分類及參數(shù)對比ldl完整版登錄ldl1搜索《2021搜索《202n溶劑使用將由單一種類向多種混合使用轉(zhuǎn)變生產(chǎn)流程上存在較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性(例如DMC是PC及EC產(chǎn)物)。目前，碳酸二甲酯(DMC)作為溶劑中最為典型的品種在市場上應(yīng)用最為廣泛。但隨著電解液性能要求的提升，單一溶劑已難達(dá)到電解液的要求，未來將逐步向混合溶劑體系轉(zhuǎn)型，通過結(jié)合高介電常數(shù)的溶劑和低種溶劑需求量有望大幅提升。主流電解液溶劑關(guān)系示意圖丙丙二醇1天賜材料新宙邦江蘇國泰杉杉股份珠海賽緯天天賜材料新宙邦江蘇國泰杉杉股份珠海賽緯天津金牛汕頭金光香河昆侖研究報告動力電池系列頭部企業(yè)已占據(jù)較大市場份額，并通過擴(kuò)產(chǎn)繼續(xù)提高競爭壁壘。預(yù)計在長單效應(yīng)及企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)的疊加影響下，電解液頭部企業(yè)將持續(xù)向好發(fā)展走勢，2019-2021987定長單等因動力電池電現(xiàn)供不應(yīng)求987定長單等因動力電池電現(xiàn)供不應(yīng)求65432102019-012019-072020-012020-072021-012021-07液典型企業(yè)電解液現(xiàn)有及新增產(chǎn)量匯總507.54722.841.57.54722.841.5112寡占III型市場(中高度壟斷)n電解液價格持續(xù)走高，短期供不應(yīng)求局面難以改善自2021年1季度開始，動力電池電解液價格持續(xù)上漲。以最常規(guī)的三元圓柱電解液和磷酸鐵鋰電解液為例，在未發(fā)生價格大幅上漲之前平均價格普遍維；(2)電解液企增產(chǎn)能仍處于爬坡階段，短期產(chǎn)能釋放難度大等。鑒于現(xiàn)階段電解液生產(chǎn)企業(yè)多采取成本定價模式，價格上漲帶來的收益提升主要以對沖上游原材料價格上漲為主，企業(yè)利潤空間整體未發(fā)生較大改變。n頭部企業(yè)已占據(jù)較大市場份額，并通過擴(kuò)產(chǎn)繼續(xù)提高競爭壁壘杉杉股份為代表的頭部電解液生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)了66%的市場份額。同時，頭部企業(yè)積極擴(kuò)產(chǎn)提高規(guī)模優(yōu)勢。例如新宙邦在荷蘭投資15億元實(shí)施的鋰離子電池電解液及材料生產(chǎn)項(xiàng)目，計劃新增10萬噸產(chǎn)能。與此同時，受電解液供不應(yīng)求影響，下游企業(yè)積極與中游電解液生產(chǎn)商簽訂長單采購合同，利好頭部具有規(guī)模優(yōu)勢的企業(yè)長期獲益。預(yù)計在長單效應(yīng)及企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)的疊加影響下，電解液頭部企業(yè)將持續(xù)向好發(fā)展。2評價指標(biāo)評價指標(biāo)電解質(zhì)鋰鹽溶劑添加劑電解液動力電池行業(yè)增長性23133市場規(guī)模11123議價能力33103行業(yè)競爭程度-2-3-3可模仿性-2-2-1-2發(fā)展不確定性-2-1-1-1綜合1-103業(yè)全洞池風(fēng)浪》察搜索《產(chǎn)年動力電乘景池業(yè)全洞池風(fēng)浪》察搜索《產(chǎn)年動力電乘景池2021碳政策助力動力電研究報告動力電池系列n投資環(huán)境分析潛力尚可，投資環(huán)境一般；電解質(zhì)鋰鹽及添加劑環(huán)節(jié)市場空間及增長潛力有限，投資環(huán)境相對較差中國電解液產(chǎn)業(yè)鏈全景典型企業(yè)圖譜電解質(zhì)鋰鹽溶劑添加劑電解液動力電池天賜材料石大勝華瀚康化工天賜材料寧德時代多氟多奧克化學(xué)華一新能源新宙邦新能源科技必康股份山東?？平K華盛江蘇國泰比亞迪江蘇新泰遼寧港隆青木高新杉杉股份國軒高科中國電解液產(chǎn)業(yè)鏈投資環(huán)境分析leadleocom.-1leadleocom.-1.的投資環(huán)境n除動力電池賽道外，上游電解液、溶劑環(huán)節(jié)投資環(huán)境尚可動力電池因市場需求量龐大、利潤空間可觀、發(fā)展確定性強(qiáng)成為了投資環(huán)境最佳的環(huán)節(jié)。其次為溶劑和電解液環(huán)節(jié)，其行業(yè)處于快速擴(kuò)張期，且受技術(shù)路線變化導(dǎo)致的行業(yè)格局改變影響較小，值得繼續(xù)關(guān)注。但電故投資環(huán)境改善難度較大。電解質(zhì)鋰鹽及添加劑環(huán)節(jié)因技術(shù)路線變化可能性大、市場空間及增長潛力有限等因素疊加，投資環(huán)境相對較差。3風(fēng)險分類風(fēng)險分類風(fēng)險介紹風(fēng)險等級風(fēng)險評估研究報告動力電池系列投資中國電解液行業(yè)需著重關(guān)注技術(shù)層面和市場層面的風(fēng)險，具體包括技術(shù)競爭加劇風(fēng)險、市場不確定性風(fēng)險以及原材料價格波動風(fēng)險中國電解液行業(yè)風(fēng)險分析技術(shù)人才政策人才市場宏觀市場n根據(jù)將風(fēng)險分為技術(shù)、人才、市場、宏觀(經(jīng)濟(jì))、政策五大維度后評判得出，技術(shù)層面是現(xiàn)階段電解液行業(yè)將面臨的最主要的風(fēng)險點(diǎn)之一。具體來看，鑒于電解液行業(yè)及其上游面臨著產(chǎn)品的不斷迭代，進(jìn)而為動力電池升級提供技術(shù)支撐，預(yù)計技術(shù)層面的博弈和同樣是需要著重關(guān)注的維度。現(xiàn)階段市場格局雖趨于等因素存在較大不確定性。宏觀經(jīng)濟(jì)、政策、人才層面風(fēng)險相對可控。內(nèi)部風(fēng)險核心技術(shù)泄密風(fēng)險?電解液配方是行業(yè)競爭的核心壁壘之一，若發(fā)生泄密會對公司持續(xù)經(jīng)營造成不利影響風(fēng)險可控長單風(fēng)險購合同后，鎖定了電解液企業(yè)存量利潤增長空間單不足以為企業(yè)帶來足夠收益戰(zhàn)略布局風(fēng)險完整版登錄w.完整版登錄w.?行業(yè)中長期基本面向好，一體化布局帶來效益提升大于風(fēng)險外部風(fēng)險技術(shù)競爭加劇風(fēng)險?所處精細(xì)化工行業(yè)屬于技術(shù)密集型行計競爭將持續(xù)加劇市場不確定性風(fēng)險?行業(yè)在新能源汽車技術(shù)路線選擇、環(huán)保生產(chǎn)、成本控制等方面仍存在較大的不確定性?短期不確定性風(fēng)險較大，中長期基本面較為明朗原材料價格波動風(fēng)險?原材料占生產(chǎn)總成本超80%，市場整體出現(xiàn)價格波動會提高企業(yè)采購難度?非縱向一體化布局企業(yè)將面臨較大成本波動風(fēng)4研究報告動力電池系列環(huán)節(jié)四研究報告動力電池系列環(huán)節(jié)四5研究報告動力電池系列PVDF全稱為聚偏氟乙烯，是一種高強(qiáng)度、耐腐蝕的半結(jié)晶聚合物，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性和機(jī)械性，被廣泛應(yīng)用于電池粘合劑和隔膜涂覆技術(shù)中VDF的制備路線550-900攝氏度?精餾氧精餾氧氣或co2300300-700攝氏度，催化劑40?H?HF，催化劑-700攝氏度?30?H?HCI，催化劑-70攝氏度490-500金屬催?攝氏度化物?PVDF各性能優(yōu)勢PVDF各性能優(yōu)勢力學(xué)性能§抗蠕變性明顯優(yōu)于全氟碳聚合物§反復(fù)撓曲的壽命更強(qiáng)§耐老化化學(xué)性能?能在較高溫度下抵御大合物、有機(jī)脂肪族等電性能?獨(dú)一無二的介電性質(zhì)和同質(zhì)多晶現(xiàn)象賦予其高壓電和熱電活性nPVDF具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性和機(jī)械性，被廣泛應(yīng)用于電池粘合劑和隔膜涂覆技術(shù)中VDF的制備路線主要有五種。路線一的主要優(yōu)勢是轉(zhuǎn)化率高、副產(chǎn)物少、VDF純度的主要優(yōu)勢是轉(zhuǎn)化率和收得率高，但催化劑制造工藝復(fù)雜、活化時間長且需要定期再生；路線四的主要優(yōu)勢在于工藝簡單，但轉(zhuǎn)化率和收得率無法兼顧、副產(chǎn)物較多；路線五的主要優(yōu)勢在于工藝簡單，反應(yīng)溫度不高且催化劑簡單。中國一般采用路線一，R142b脫HCI方法制備VDF，對于該種路線各公司對應(yīng)的工藝和專利具有一定差異，各公司對催化劑和促進(jìn)劑的選擇各不相同。6研究報告動力電池系列PVDF的發(fā)展歷程PVDF商品化初期場是軍用絕緣熱收縮產(chǎn)技術(shù)于20世紀(jì)70年一步應(yīng)用于建筑涂裝、化工廠塑鋼、造紙制漿PVDF應(yīng)用場景的拓寬PVDF應(yīng)用于增壓通風(fēng)電纜市場年代完成技術(shù)探索PVDF導(dǎo)入鋰電市場純度加工部件和建筑涂裝。90年代末液體型鋰離子二次電池開始工業(yè)化生產(chǎn)，中期開始計劃生產(chǎn)2021年是PVDF市場需求的爆發(fā)期著下游鋰電市場持續(xù)需求爆發(fā)發(fā)展時期思大規(guī)模放量用范圍擴(kuò)大n總體來看，海外PVDF行業(yè)起步時間早，PVDF的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。中國域有限海外PVDF行業(yè)的起步時間早，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。PVDF首先由美國Pennsalt公司于1961年開始進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用，PVDF最初的核心市場是軍用絕緣熱縮管和熱隔膜材料。中國PVDF行業(yè)起步時間晚且在初期發(fā)展較為緩慢。在20世紀(jì)80年代，中國企業(yè)才完成PVDF的技術(shù)探索，直到20世紀(jì)90年代中期中國企業(yè)才開始計劃生產(chǎn)。盡管中國在PVDF行業(yè)發(fā)展初期進(jìn)展緩慢，但從2014年開始中國PVDF行業(yè)進(jìn)仍處于長期被海外企業(yè)占據(jù)的情況。7研究報告動力電池系列隨著中國企業(yè)在PVDF領(lǐng)域技術(shù)的提高及產(chǎn)品質(zhì)量的提升，鋰電池級PVDF在未來有望實(shí)現(xiàn)完中國PVDF企業(yè)產(chǎn)能及投產(chǎn)計劃情況企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)能 (萬噸)規(guī)劃產(chǎn)能 (萬噸)預(yù)計投產(chǎn)時間目前是否配中國企業(yè)東岳集團(tuán)11三愛富(內(nèi)蒙+常熟基地)1浙江孚諾林中化藍(lán)天1乳源東陽光1巨化股份龍星化工海外企業(yè)阿科瑪氟化工蘇威吳羽1n隨著中國企業(yè)在PVDF領(lǐng)域技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量的提升，鋰電池級PVDF在未來有望實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代隨著中國企業(yè)在PVDF領(lǐng)域技術(shù)的提高及產(chǎn)品質(zhì)量的提升，鋰電池級PVDF在未來有望實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)替代。PVDF行業(yè)在發(fā)展初期主要被外企阿科瑪、蘇威、吳羽壟斷，這些外企不僅掌握鋰電中國PVDF在涂料、注塑等應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)完成國產(chǎn)化，但鋰電池級PVDF仍在逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。DF低端領(lǐng)域用量較大。隨著未來鋰電池級PVDF的發(fā)展，在未來的應(yīng)用領(lǐng)域有望進(jìn)一步擴(kuò)寬。中國企業(yè)在PVDF領(lǐng)域的優(yōu)勢主要在大部分企業(yè)配套原材料R142b產(chǎn)能，海外企業(yè)阿科瑪、蘇威及吳羽對于原材料R142b主要依靠外購。但目前原材料供應(yīng)緊張，因此海外企業(yè)的產(chǎn)能也難以釋放。nPVDF產(chǎn)，產(chǎn)能在2022年有望進(jìn)一步增長PVDF產(chǎn)能中能用作鋰電池粘結(jié)劑的總產(chǎn)能較低。在中國企業(yè)中，東岳集團(tuán)和三愛富的產(chǎn)能最多。8 完整版登錄w.研究報告動力電池系列n電池PVDF產(chǎn)業(yè)鏈下游——注塑及鋰電用途PVDF在鋰電池正極粘結(jié)劑中被廣泛使用，使用率可達(dá)90%。隨著動力電池正極材料市場規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，PVDF在鋰電領(lǐng)域的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大中國動力電池正極材料市場規(guī)模(按銷售額計)，2016-2025E0三元正極材料磷酸鐵鋰正極材料n注塑在2020年以21%的比例成為PVDF的第二大應(yīng)用領(lǐng)域。PVDF在注塑上的應(yīng)用主要是通過注塑來形成各類閥門、管道等配件注塑在2020年以21%的比例成為PVDF的第二大應(yīng)用領(lǐng)域。PVDF在注塑上的應(yīng)用主要是通過注塑來形成各類閥門、管道等配件，PVDF在注塑方面的優(yōu)勢主要有以下兩點(diǎn)：1)良好的加工性、耐化學(xué)性、抗疲勞及蠕變性。2)PVDF對氯、溴鹵素及鹵素化合物有極其優(yōu)異的抵抗特性。nPVDF以其優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性以及良好的粘接性能，在鋰電池正極粘結(jié)劑中被廣泛使用，使用率可達(dá)90%。隨著動力電池正極材料市場規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，PVDF在鋰電領(lǐng)域的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大年以19.4%的比例成為PVDF的第三大應(yīng)用領(lǐng)域，其是PVDF發(fā)展最快的下游應(yīng)用領(lǐng)域。PVDF在鋰電池中的應(yīng)用較為廣泛，如其可應(yīng)用于鋰電池中粘結(jié)劑、隔膜等。三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池由于粒徑較小，所需的粘結(jié)劑的數(shù)量更高。PVDF以其優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性以及良好的粘接性能，在鋰電池正極粘結(jié)劑中被廣泛使大，PVDF在鋰電領(lǐng)域的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大。9基膜水性PVDF涂層隔膜12.1厚度基膜水性PVDF涂層隔膜12.1厚度13.36.45面密度7.45170.7/拉伸強(qiáng)度217.7/209.1(Mpa)縱/橫235.2122/85延伸%)縱40/15557穿刺強(qiáng)度(gf)593透氣性(Sec/100cc)179企業(yè)技術(shù)需求強(qiáng)度(由弱至強(qiáng))研究報告動力電池系列2020年中國水處理膜的市場規(guī)模為8.47億美元，預(yù)計在2027年將增長至12.79億美元。隨著中國水處理膜市場規(guī)模在未來的快速增長，PVDF的市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大基膜vs.水性PVDF涂層隔膜性能對比水處理膜主要材料的性能對比，2020PVDFPVCPPPES純水通量強(qiáng)度親水性抗污染抗污染性耐強(qiáng)酸耐強(qiáng)酸完整版登錄完整版登錄w.抗氧化性耐高溫耐日光nPVDF作為隔膜涂層可提高隔膜的保溫性能、潤濕性以及電化學(xué)穩(wěn)定性，因此隔膜材料的未來發(fā)展趨勢將會為高性能PVDF基復(fù)合隔膜PVDF可用于隔膜涂層，同時其也可作為隔膜材料。PVDF作為隔膜涂層可提高隔膜的保液性能、潤濕性以及電化學(xué)穩(wěn)定性，因此隔膜材料的未來發(fā)展趨勢將會為高性能PVDF基復(fù)合隔膜。以基膜和水性PVDF涂覆隔膜為例，水性PVDF涂覆隔膜在多個性能上均具有一定優(yōu)勢，如拉伸強(qiáng)度、延伸率等。根據(jù)研究表明，水性PVDF涂覆隔膜可提高電芯可控性、方便加工和運(yùn)輸，同時增加電池的安全性能。n根據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2020年中國水處理膜的市場規(guī)模為8.47億美元，預(yù)計在2027年將增長至12.79億美元。隨著中國水處理膜市場規(guī)模在未來的快速增長，PVDF的市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大水處理膜以13.5%的比例成為PVDF的第四大下游應(yīng)用領(lǐng)域。對比水處理膜的其及抗氧化性上均具有一定優(yōu)勢。根據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2020年中國水處理膜的市場規(guī)模為8.47億美元，預(yù)計在2027年將增長至12.79億美元。隨著中國水處理膜市場規(guī)模在未來的快速增長，PVDF的市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。研究報告動力電池系列話題篇動力電池鈉離子技術(shù)研究報告動力電池系列話題篇動力電池鈉離子技術(shù)電池充放電設(shè)備正電池充放電設(shè)備正極研究報告動力電池系列n鈉離子電池結(jié)構(gòu)原理及主要構(gòu)成在原材料方面，鈉離子電池比鋰電池更具有成本優(yōu)勢。在制造工藝方面，鈉離子電池的制鈉離子電池的結(jié)構(gòu)原理充充電放電負(fù)極n鈉離子電池即一種濃差電池，正負(fù)極由兩種不同的鈉離子嵌入化合物組成充電時，鈉離子從正極脫嵌經(jīng)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，此時負(fù)極處于富鈉狀態(tài)，正極處于貧鈉狀態(tài)，這時電子的補(bǔ)償電荷經(jīng)放電時，鈉離子從負(fù)極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極，正極處于富鈉狀態(tài)，負(fù)極處于貧鈉狀態(tài)，這時電子的補(bǔ)償電荷經(jīng)外電路供給到負(fù)極，以保證正負(fù)極電荷平衡。n在原材料方面，鈉離子電池比鋰電池鈉離子電池的主要構(gòu)成特點(diǎn)難點(diǎn)寧德時代解決方案正極材料?普魯士白和層狀氧化物?克容量達(dá)160mAh/g?材料在循環(huán)過程中容量快速衰減?構(gòu)建高通量材料集成計算平臺負(fù)極材料?軟碳、硬碳等?鈉離子無法像鋰離子一樣在石墨層間自有穿梭?開發(fā)出能夠讓大量鈉離子儲存和快速通行、具有獨(dú)特空隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料?鈉鹽+溶劑?適配度?開發(fā)了適配正極、負(fù)極材料的新型電解液體系成本優(yōu)勢高。在制造工藝方面，鈉離子電池與鋰電池接近，因此可沿用鋰電產(chǎn)線在原材料方面，對比鋰電池，鈉離子電池具有顯著的成本優(yōu)勢。鈉離子電池的主要組成部分包含正極材料、負(fù)極材料、電解液等：1)正極材料：由于鈉離子電池的正極材料采用的是普魯士白和層狀氧化物等，可減少對鋰等材料的依賴；2)負(fù)極材料：鈉離子的負(fù)極材料主要以碳基材料為主，活性炭儲存鈉離子的能力超過鋰電池負(fù)極材料且價格低；3)電解液，鈉離子電池的電解質(zhì)選擇范圍更廣泛。在制造工藝方面，鈉離子電池的制造工研究報告動力電池系列在性能方面，鈉離子電池主要優(yōu)勢為快充性能好、高低溫性能優(yōu)異、安全性能好、設(shè)備兼容性好，但能量密度以及循環(huán)壽命低是制約其發(fā)展的主要問題鋰離子電池VS.鈉離子電池VS.鉛酸電池鋰離子電池(磷酸鐵鋰)鈉離子電池鉛酸電池質(zhì)量能量密度體積能量密度平均電壓循環(huán)壽命(次)容量保持率(-20℃)70%60%耐過放電較差可放電至0V較差安全性優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀環(huán)保特性優(yōu)秀優(yōu)秀較差n在性能方面，鈉離子電池主要優(yōu)勢為快充性能好、高低溫性能優(yōu)異、安全性能好、設(shè)備兼容性好，但能量密度以及循環(huán)壽命低是限制其發(fā)展的主要問題n要有以下性能優(yōu)勢：%左；2)高低溫性能優(yōu)異：工作溫度范圍在-40℃-80℃。高低溫環(huán)境下電池仍有良好的容量保持率；4)設(shè)備兼容性好：鈉離子電池與鋰離子電池生產(chǎn)工藝相近，如兩者在電極生產(chǎn)過程、完全相同，因此設(shè)備兼容性高，企業(yè)產(chǎn)線轉(zhuǎn)換成本較低；5)鈉離子溶劑化能低：鈉離子比鋰離子更易脫溶劑化，界面反應(yīng)動力學(xué)更好。1)能量密度低：對比鋰離子，鈉離子最大的缺陷是能量密度較低，在相同續(xù)航情況大，反應(yīng)過程中嵌入脫出難度大且容易造成結(jié)構(gòu)變化，從而造成其循環(huán)壽命較低。完整版登錄w.研究報告動力電池系列鈉元素資源豐富且分布較廣，可避免資源卡脖子問題。從成本端來看，鈉離子對比鋰離子的電池成本降低了約20%鋰離子的成本構(gòu)成，2020n從可持續(xù)角度來看，鈉元素資源豐富且分布較廣，可避免資源卡脖子問題：且鈉資源分布于全球各地。鈉的價格低廉且易獲??；分布在南美洲地區(qū)。相對于鈉離子而言，鋰離子的價格更高。n從成本端來看，鈉離子對比鋰離子的電池成本降低了約20%：1)正極材料：鈉離子電池的正極材料如銅鐵錳層狀氧化物約為2.9萬元/噸、普魯士白類為2.6萬元/噸、鎳鐵錳層狀氧化物為4.2萬元/噸，而鋰離子電池的正極材料碳酸鋰的價格約為8.6萬元/噸。2)集流體：鈉離子電池負(fù)極集流體均為鋁箔，鋰離子電池負(fù)極集流體只能使用銅箔。電池級鋁箔成本在2.4-3萬元/噸，電池級銅箔成本在8-9萬元/噸。3)電解液：由于同濃度電解液下鈉鹽電導(dǎo)率高于鋰電解液，因此可降低成本，或鈉離子電池可用低鹽濃度電解液來降低成本。研究報告動力電池系列n中國鈉離子電池技術(shù)水平和應(yīng)用概述從研發(fā)水平、核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)來看，中國在鈉離子電池方面處于國際領(lǐng)先水平。鈉離子電池有望在儲能市場和中低端動力電池市場率先應(yīng)用鈉離子電池下游應(yīng)用領(lǐng)域動力領(lǐng)域儲能領(lǐng)域可再生能源接入公共汽車/大巴數(shù)據(jù)中心電動船舶5G通信基站動力領(lǐng)域儲能領(lǐng)域可再生能源接入公共汽車/大巴數(shù)據(jù)中心電動船舶5G通信基站家庭/工業(yè)儲能兩輪電動車低速電動車鈉離子電池下游應(yīng)用領(lǐng)域n從研發(fā)水平、核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)來看，中國在鈉離子電池方面處于國際領(lǐng)先水平。在核心材料體系方面，中國鈉離子電池具有獨(dú)立自主的知識產(chǎn)權(quán)，部分專利還截至2020年，全球約有二十多家企業(yè)致力于鈉離子電池的研發(fā)，包括英國Faradion、鈉創(chuàng)新能源、星空鈉電等公司。從核心技術(shù)來看，中國在鈉離子電池的研發(fā)方面處于國際領(lǐng)先水平，在核心材料體系方面具有獨(dú)立自主的知識產(chǎn)權(quán)，部分專利還獲得了美國、日本及歐美的授權(quán)。n鈉離子電池有望在儲能市場和中低端動力電池市場率先應(yīng)用鈉離子電池有望在儲能市場和中低端動力電池市場率先應(yīng)用。鈉離子電池的能量密度較低，暫時無法在高端車型實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，更適合在中低能量密度動力電池領(lǐng)域應(yīng)018年6月，中科海納推出了全球首輛鈉離子電池(72V80Ah)驅(qū)動的低速電動車。此外，鈉離子電池在儲能方面更具優(yōu)勢。2021年6月28日，由中科海納打造的全球首套1MWh鈉離子電池儲能系統(tǒng)在山西太原正式投入運(yùn)營，該系統(tǒng)以鈉離子電池為儲能主體，結(jié)合市電、光伏和充電設(shè)施形成微網(wǎng)系統(tǒng)，可根據(jù)需求與公共電網(wǎng)智能互動。此次鈉離子電池光儲充智能微網(wǎng)系統(tǒng)的研制成功，標(biāo)志著中國在鈉離子電池技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化走在了世界前列。完整版登錄w.研究報告動力電池系列由于鈉離子電池主要是作為鋰電池的補(bǔ)充主要應(yīng)用于儲能領(lǐng)域，因此當(dāng)前鋰電池市場沖擊鋰電池產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，2014-202000數(shù)碼鋰電池儲能鋰電池動力鋰電池n由于鈉離子電池主要是作為鋰電池的補(bǔ)充主要應(yīng)用于儲能領(lǐng)域，因此當(dāng)前鋰電池市場沖擊較小由于鈉離子電池主要是作為鋰電池的補(bǔ)充主要應(yīng)用于儲能領(lǐng)域，因此當(dāng)前鋰電池市場沖擊較小：1)鈉離子電池主要定位于儲能，主要作為鋰電池的補(bǔ)充。鈉離子電池的理論能量密度低于鋰電池，目前鈉離子電池學(xué)術(shù)界暫無重大突破，難以突破現(xiàn)在的3C和動用。因此，鈉離子電池未來是在儲能市場和低端動力電池市場對鋰離子電池實(shí)現(xiàn)部分替代，鋰電池概念實(shí)際受到?jīng)_擊較小；2)鈉離子電池在汽車上的應(yīng)用目前并未形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。目前來看，