近年來眷抠,新能源汽車發(fā)展迅速鞋剔,一批互聯(lián)網(wǎng)造車新勢力涌現(xiàn)幅猖,其中不乏較為成功的小鵬怒随、蔚來、理想等品牌梢翼,其高速發(fā)展態(tài)勢直接性的給國內(nèi)的汽車產(chǎn)業(yè)市場帶來的無限活力與機遇彰你。動力電池作為電動汽車的主要動力來源,是促進(jìn)新能源汽車發(fā)展的重要關(guān)鍵組成部分叮廉,在快速發(fā)展的背景下也造就了一批全球性頭部中國電池企業(yè)蛋济。圍繞著產(chǎn)業(yè)鏈的上下游也孕育著大量的產(chǎn)業(yè)機遇,本文將從動力電池出發(fā)探索更多的產(chǎn)業(yè)新機遇炮叶,深度挖掘動力電池發(fā)展帶來的新賽道。
一渡处、重點產(chǎn)業(yè)名詞概述
新能源動力電池——顧名思義镜悉,新能源動力電池即為提供動力來源的電源,多指為電動汽車、電動列車侣肄、電動自行車旧困、高爾夫球車等提供動力的蓄電池。根據(jù)不同的材料類型可以分為:鉛酸蓄電池稼锅、鎳鎘蓄電池吼具、鎳氫蓄電池、鐵鎳蓄電池矩距、鈉氯化鎳蓄電池拗盒、銀鋅蓄電池、鈉硫蓄電池锥债、鋰蓄電池陡蝇、空氣蓄電池(鋅空氣蓄電池、鋁空氣電池)钧鸥、燃料電池面塌、太陽能蓄電池、超容量電容器膏莽、飛輪電池嘱疑、鈉硫電池等。其中体六,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池在乘用車和商用車領(lǐng)域起主導(dǎo)應(yīng)用呐蹂,目前乘用車電池以三元鋰電池為主,商用車電池以磷酸鐵鋰電池為主莫诺。
新能源汽車——依據(jù)工業(yè)和信息化部2017年最新頒布實施的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》伐种,新新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源(或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置)畸玲,綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù)啡罗,所形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)揭胶、新結(jié)構(gòu)的汽車骤视。主要包括:混合動力電動汽車、純電動汽車(包括太陽能汽車)鹃觉、燃料電池電動汽車专酗、替代燃料汽車(天然氣、乙醇盗扇、甲醇)等祷肯。
二、新能源動力電池的分類
新能源汽車的核心部件當(dāng)屬汽車動力電池疗隶,也就是新能源汽車的能量來源佑笋,直接決定了汽車的續(xù)航里程翼闹。以下是各類主流電池的介紹:
1、 鉛酸電池——鉛酸電池作為比較成熟的技術(shù)蒋纬,因其成本較低猎荠,而且能夠高倍率放電,依然是唯一可供大批量生產(chǎn)的電動車用電池蜀备。北京奧運會時关摇,有20輛使用鉛酸電池的電動汽車,為奧運會提供交通服務(wù)晾晕。但是鉛酸電池的比能量何屏、比功率和能量密度都很低,以此為動力源的電動車不可能擁有良好的車速及續(xù)航里程哮寨。
2尔产、 鎳鎘電池和鎳氫電池——雖然性能好于鉛酸電池,但含有重金屬瞎遗,使用遺棄后對環(huán)境會造成污染每此。鎳氫動力電池剛剛進(jìn)入成熟期,是目前混合動力汽車所用電池體系中唯一被實際驗證并被商業(yè)化截纹、規(guī)男挝化的電池體系,現(xiàn)有混合動力電池99%的市場份額為鎳氫動力電池贬屹,商業(yè)化的代表是豐田的普銳斯塞秤。目前全球主要的汽車動力電池廠商主要有日本的PEVE和Sanyo,PEVE占據(jù)全球Hybrid動力車用鎳氫電池85%的市場份額月锅,目前主要的商業(yè)化的混合動力汽車如豐田的Prius癌炒、Alphard和EsTIma,以及本田的Civic迹蛤,Insight等均采用PEVE的鎳氫動力電池組民珍。在我國,長安杰勛盗飒、奇瑞A5嚷量、一汽奔騰、通用君越等品牌轎車已經(jīng)在示范運行逆趣,他們采用的也都是鎳氫電池蝶溶,不過電池主要向國外采購,國內(nèi)鎳氫電池在汽車上的運用仍處于研發(fā)匹配階段宣渗。
3抖所、 鋰電池——傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池本身技術(shù)比較成熟落包,但它們用在汽車上作為動力電池則存在較大的問題部蛇。目前摊唇,越來越多的汽車廠家選擇采用鋰電池作為新能源汽車的動力電池咐蝇。因為鋰離子動力電池有以下優(yōu)點:工作電壓高(是鎳鎘電池氫-鎳電池的3倍);比能量大(可達(dá)165WH/kg涯鲁,是氫鎳電池的3倍);體積小;質(zhì)量輕;循環(huán)壽命長;自放電率低;無記憶效應(yīng);無污染等。當(dāng)前許多知名的汽車制造商都致力于開發(fā)動力鋰電池汽車法雄,如美國福特用兵、克萊斯勒,日本豐田白叫、三菱晴顷、日產(chǎn)、韓國現(xiàn)代队装、法國Courreges狮善、Ventury等。而國內(nèi)汽車制造商比亞迪烟焊、吉利换募、奇瑞、力帆隔造、中興等車企也紛紛在自己的混合動力和純電動汽車中搭載動力鋰電池洲稽。
目前阻礙動力鋰離子電池發(fā)展的瓶頸是安全性能和汽車動力電池的管理系統(tǒng)。安全性能方面刃勤,由于鋰離子動力電池具有能量密度大蚂朽、工作溫度高、工作環(huán)境惡劣等方面的原因湖饱,加上以人為本的安全理念掖蛤,因此,用戶對電池的安全性提出了非常高的要求井厌。汽車動力電池的管理系統(tǒng)方面蚓庭,由于汽車動力電池的工作電壓是12V或24V,而單個動力鋰離子電池的工作電壓是3.7V旗笔,因此必須由多個電池串聯(lián)而提高電壓彪置,但由于電池難以做到完全均一的充放電,因此導(dǎo)致串聯(lián)的多個電池組內(nèi)的單個電池會出現(xiàn)充放電不平衡的狀況蝇恶,電池會出現(xiàn)充電不足和過放電現(xiàn)象拳魁,而這種狀況會導(dǎo)致電池性能的急劇惡化,最終導(dǎo)致整組電池?zé)o法正常工作撮弧,甚至報廢潘懊,從而大大影響電池的使用壽命和可靠性能。
4贿衍、磷酸鐵鋰電池——磷酸鐵鋰電池也是一種鋰電池授舟,其比能量不到鈷酸鋰電池的一半婆跋,但是其安全性高,循環(huán)次數(shù)能達(dá)到2000次络灾,放電穩(wěn)定簇精,價格便宜,成為車用動力新的選擇蜕芭。比亞迪最新的“刀片電池”即是磷酸鐵鋰電池载秀。
5、燃料電池——簡單地說乳的,燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置泥贷。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池,電就被奇妙地生產(chǎn)出來硼环。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等洼眶,像一個蓄電池,但實質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”狰宗。最有望用于汽車的是質(zhì)子交換膜燃料電池白庙。它的工作原理是:將氫氣送到負(fù)極,經(jīng)過催化劑(鉑)的作用好勤,氫原子中兩個電子被分離出來捣域,這兩個電子在正極的吸引下,經(jīng)外部電路產(chǎn)生電流宴合,失去電子的氫離子(質(zhì)子)可穿過質(zhì)子交換膜(即固體電解質(zhì))焕梅,在正極與氧原子和電子重新結(jié)合為水。由于氧可以從空氣中獲得卦洽,只要不斷給負(fù)極供應(yīng)氫贞言,并及時把水(蒸汽)帶走,燃料電池就可以不斷地提供電能阀蒂。
三该窗、產(chǎn)業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析
1、產(chǎn)業(yè)投資環(huán)境及規(guī)模
在國家政策的指引下蚤霞,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展酗失。2014-2017年,我國新能源汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)投融資數(shù)量和金額呈現(xiàn)快速上升態(tài)勢昧绣,2018-2020年趨勢平緩并呈現(xiàn)下降趨勢规肴。2020年我國新能源汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)共計發(fā)生投融資案例44起,同比下降26.67%夜畴,其中涉及投資規(guī)模達(dá)437.96億人民幣塞姻。由此可見,新能源汽車產(chǎn)業(yè)投融資呈顯出下滑趨勢的惕。
圖:2014-2021年Q1中國新能源汽車行業(yè)投融資事件數(shù)量及規(guī)模(單位:起尺澜,億人民幣)
數(shù)據(jù)來源:IT桔子
2绵顷、新能源汽車區(qū)域競爭格局分析
根據(jù)全國乘用車聯(lián)合會監(jiān)測零售數(shù)據(jù)顯示,2020年我國新能源汽車銷量前十城市份額占全國的40%厅肩,其中北上廣深四大一線城市包攬全國新能源汽車銷量前四名螺蜻。上海市是唯一新能源汽車銷量突破10萬輛的城市,成為2020年全國銷量第一的城市舵博,其銷量達(dá)12.55萬輛蜻弧。北京市超默、深圳市的新能源汽車銷量均超過7萬輛蟆盖,分別為9.09萬輛和7.59萬輛,位居二园环、三名;廣州市達(dá)5.33萬輛多梦,位居第四名;排在第五的是新一線城市天津,銷量為4.25萬輛陋气。
圖:2020年中國新能源汽車區(qū)域銷量TOP10情況(單位:萬輛)
資料來源:全國乘用車聯(lián)合會
3劳吠、新能源汽車企業(yè)銷量TOP10
依據(jù)第一電動統(tǒng)計數(shù)據(jù),2020年我國新能源汽車企業(yè)銷量排名第一位的是比亞迪股份有限公司巩趁,2020年實現(xiàn)新能源汽車銷量達(dá)到18.32萬輛;其次是特斯拉中國痒玩,實現(xiàn)銷量13.75萬輛;排名第三的是上海汽車乘用車,實現(xiàn)銷量7.68萬輛议慰。
圖:2020年中國新能源汽車企業(yè)銷量TOP10情況(單位:萬輛)
資料來源:第一電動
4蠢古、新能源動力鋰電池發(fā)展分析
近三年,隨著國家對新能源產(chǎn)業(yè)的扶持别凹,推動了我國動力鋰電池迅速發(fā)展草讶。根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2020年國內(nèi)新能源汽車銷量為136.7萬輛炉菲,與2019年相較變化趨勢平緩堕战。新能源汽車行業(yè)的發(fā)展,對于動力鋰電池的需求量也在不斷擴張拍霜。根據(jù)公開統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示嘱丢,2020年我國動力鋰電池總裝機量達(dá)到63.6GWh,累計增長2.3%
圖:2013-2020年中國動力鋰電池裝機總量(單位:GWh)
資料來源:OFweek
從2020年我國動力鋰電池行業(yè)裝機量企業(yè)結(jié)構(gòu)來看祠饺,寧德時代占了50.09%腔益,裝機量達(dá)到31.79GWh;排在第二的是比亞迪,占了14.33%芋甸,裝機量達(dá)到9.11GWh绪毅,同比下降3%;第三名是LG化學(xué),占10.41%谬咽,裝機量為6.62GWh叙傅。我國動力鋰電池行業(yè)高端產(chǎn)品之間的競爭主要集中在國內(nèi)僅有的幾家企業(yè)與國外企業(yè)之間众新,屬于壟斷競爭格局。隨著我國政策對動力鋰電池產(chǎn)品提出更高的要求熊赐,市場份額將進(jìn)一步向頭部企業(yè)集中弄袜。
圖:2020年中國動力鋰電池裝機量排行榜(單位:GWh)
資料來源:OFweek
圖:2020年中國動力鋰電池企業(yè)裝機量TOP10市場份額(單位:%)
資料來源:OFweek
5、新能源動力鋰電池產(chǎn)業(yè)市場分布
對全國的重點動力電池企業(yè)的產(chǎn)業(yè)分布進(jìn)行分析汛滩,我國的新能源動力電池企業(yè)主要集中化分布在華東地區(qū),占比達(dá)58.95%;華南地區(qū)占比13.68%;華中地區(qū)占比12.10%女溺。
圖:中國新能源動力電池企業(yè)地域分布占比
華東地區(qū)作為中國最大的地理分區(qū),包括了上海市、江蘇省函绊、浙江省敛竭、安徽省、福建省阁最、江西省戒祠、山東省、臺灣省共8個省份,也是集聚最多動力電池企業(yè)的地區(qū)速种。江蘇省的重點企業(yè)有:智航新能源姜盈、星恒電源、塔菲爾新能源配阵、正昀新能源馏颂、江蘇海四達(dá)等企業(yè)。浙江省的重點企業(yè)有:遨優(yōu)電池棋傍、微宏動力救拉、萬向一二三、谷神能源舍沙、橫店東磁等領(lǐng)銜近上。上海有德朗能動力、捷新動力拂铡、卡耐新能源壹无、精鴻新能源等動力電池企業(yè)。安徽主要有:國軒高科实射、歐鵬巴赫启中、蕪湖天弋能源等。山東則有:玉皇新能源磺伍、國金電池疯食、魔方新能源以及山東威能等企業(yè)。江西和福建主要有:孚能科技或缘、遠(yuǎn)東福斯特梅明、安馳新能源、恒東新能源、電池巨頭寧德時代乳环、福建猛獅匠泵、冠城瑞閩新能源等。
圖:華東地區(qū)動力電池企業(yè)地域分布
華南地區(qū)共包括廣東省倘回、廣西壯族自治區(qū)了酌、海南省、香港特別行政區(qū)音瓷、澳門特別行政區(qū)5個省及自治區(qū)对嚼。電池企業(yè)主要分布在廣東,由比亞迪、銀隆新能源绳慎、天勁新能源纵竖、億緯鋰能、比克電池偷线、鵬輝能源等先行者領(lǐng)銜,還有振華新能源磨确、欣旺達(dá)、億鵬能源声邦、創(chuàng)明電池、邁科新能源等電池企業(yè)摆舟。廣西壯族自治區(qū)內(nèi)共有廣西卓能新能源等企業(yè)亥曹。
圖:華南地區(qū)動力電池企業(yè)地域分布
華中地區(qū)共有河南、湖南恨诱、湖北三省媳瞪。其中湖南省由桑頓新能源、妙盛動力照宝、中車時代等企業(yè)領(lǐng)銜蛇受。湖北則有包括武漢眾宇動力、駱駝集團新能源巫顽、東風(fēng)汽車等企業(yè)菱脯。河南有中航鋰電(洛陽)、多氟多(焦作)菲痹、河南鋰動湘秀、河南新太行等企業(yè)。
圖:華中地區(qū)動力電池企業(yè)地域分布
四编毒、新能源動力電池新賽道發(fā)展與探索
1军含、新能源汽車充電樁設(shè)備及服務(wù)
新能源汽車充電樁是安裝于公共建筑(公共樓宇、商場歹簸、公共停車場等)和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi)孩砸,根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車提供電力保障的充電設(shè)備。電動汽車充電樁按照安裝方式分為落地式充電樁、掛壁式充電樁;按照安裝地點贸掰,可分為公共充電樁和專用充電樁;按照充電接口的多少可分為一樁一充和一樁多充;按照充電樁充電方式署弯,分為直流充電樁、交流充電樁和交直流一體充電樁儿捧。
圖:新能源汽車充電樁分類圖表
截至2020年12月荚坞,中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟(充電聯(lián)盟)聯(lián)內(nèi)成員單位總計上報公共類充電樁80.7萬臺,較2019年實現(xiàn)大幅增長菲盾。政策的扶持及相關(guān)的財政補貼政策極大的促進(jìn)了政府和企業(yè)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展颓影。
圖:2013-2020年中國電動汽車充電樁數(shù)量(單位:萬臺)
資料來源:中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟
截至2020年底,通過聯(lián)盟成員內(nèi)整車企業(yè)采樣約103.6萬輛車的車樁相隨信息懒鉴,其中建設(shè)安裝私人累充電樁70.27萬臺诡挂,未搭建私人樁數(shù)量33.37萬臺。擁有較大的市場空間临谱。
在新能源汽車充電設(shè)備競爭結(jié)構(gòu)中璃俗,截至2020年,我國省級行政區(qū)域內(nèi)所擁有的公共類充電樁數(shù)量前十的有:北京87644悉默、廣州85874城豁、上海85538。
圖:2020年我國各省市新能源汽車充電樁擁有量情況TOP10(單位:臺)
資料來源:中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟
新能源汽車充電設(shè)備發(fā)展前景良好抄课,按照《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2021-2035年)》唱星,到2025年,純電動乘用車新車平均電耗降至12.0千瓦時/百公里跟磨,新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右局硝,高度自動駕駛汽車實現(xiàn)限定區(qū)域和特定場景商業(yè)化應(yīng)用。2025年我國新能源汽車銷量累計超過700萬輛潭灯,以國家電網(wǎng)充電樁招標(biāo)價格(直流充電樁10萬元/個;交流充電樁1.8萬元/個)及電動汽車和充電樁配置比例(直流充電樁按照3:1配置焙逝,交流按照5:1配置)來測算的話,前瞻分析預(yù)測2025年我國充電樁年需求量將達(dá)到250萬個左右话弹,充電樁的市場將會超過180億元年笋,其市場前景巨大。
圖:2025年中國電動汽車充電樁行業(yè)需求規(guī)模測算(單位:萬個粪业,十億元)
資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
2黄骇、新能源汽車動力電池回收利用
2020年新能源汽車銷售136萬輛,2021年一季度更是同比增長2.8倍牵巾、銷量達(dá)51.5萬輛倒奋。相比銷售數(shù)據(jù),投資市場更加火熱赂牍,除了三大造車新勢力市值高企翰鲸,今年以來百度复答、小米等先后宣布“入圈”新能源汽車。然而碟渺,作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要一環(huán)鲜锚,退役電池回收暗藏風(fēng)險。業(yè)內(nèi)人士指出苫拍,到2020年我國動力電池累計退役量約20萬噸芜繁,其中大量流入小作坊等非正規(guī)渠道,帶來安全和環(huán)境隱患绒极。如何避免新能源汽車“爆發(fā)式增長”帶來“爆發(fā)式污染”骏令,值得警惕。
中國汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)顯示垄提,2020年我國動力電池累計退役量約20萬噸榔袋,2025年累計退役量約為78萬噸。為保障電池回收铡俐,工信部2018年發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》凰兑,要求汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)承擔(dān)動力蓄電池回收的主體責(zé)任。2018年至今审丘,共27家企業(yè)進(jìn)入工信部符合“新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件”的名單吏够,俗稱“白名單”。
相關(guān)公開數(shù)據(jù)分析丢华,1塊20克質(zhì)量的手機電池可使1平方公里土地污染50年左右船白,更大更重的電動汽車動力電池,含鎳码署、鈷、錳等重金屬每缎,電解液中的六氟磷酸鋰在空氣環(huán)境中容易水解產(chǎn)生五氟化磷朝财、氟化氫等有害物質(zhì),或?qū)Νh(huán)境帶來更大威脅燃圾,但當(dāng)前動力電池回收市場仍存在多重難題龟栗。
對于電池的回收及環(huán)保利用可以探索建立電池從“生”到“死”的全過程可追溯體系,利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立國家級的動力電池管控信息系統(tǒng)弧泊,做到全程可追溯焰醇,可以嚴(yán)控電池末端的環(huán)保管理;加大技術(shù)創(chuàng)新,實現(xiàn)動力電池梯級利用近们,和再生利用腿扒。如電池容量在40%-80%時,可供其他行業(yè)二次使用或用于儲能;當(dāng)電池容量在40%以下時拆解電池术瓮,回收原材料康聂。
除了充電樁及電池回收外,對于新能源電池的特種新材料及新型電池均有一定的產(chǎn)業(yè)機遇,作為企業(yè)或園區(qū)應(yīng)找到自己的發(fā)展方向恬汁,充分研判資源及條件伶椿,精準(zhǔn)把握產(chǎn)業(yè)方向,提前謀劃布局氓侧,積極創(chuàng)新發(fā)展脊另,搶占未來機遇市場。
(前瞻產(chǎn)業(yè)研究院)
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