钜大LARGE | 点击量：949次 | 2022年12月30日
动力锂电池新技术——自修复长寿命技术
说起动力锂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，消费者关于动力锂电池的安全性、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，动力锂电池市场的竞争一直都没停止，甚至有越演越烈的局势。
一、动力锂电池基本介绍
动力锂电池是有一定差异性的产品，汽车不同的功能需求关于电池的参数有着决定性的影响。粗略来看，根据使用情况可将锂电池分为两类，一类是功率型，重要用来为汽车加速供应短暂的动力，可以储存的能量较少，不能长期供应能量，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，可以长期供应能量，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。
功率型电池和能量型电池的重要差别是功率/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，关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，最显著的差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。动力锂电池设计时，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原则，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，含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含义的能量参数（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：
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
二、动力锂电池细分市场分析
动力锂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，动力锂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。对动力锂电池核心技术和供应链的争夺，将成为大国制造业竞争的另一制高点，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，优势公司占据重要市场份额
我国锂电池正极材料产量快速上升，这重要得益于锂电池下游行业中手机、笔记本电脑、电动汽车等的快速发展，公司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。根据我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，目前仍有较多的公司在参和市场竞争，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原因，一些不具备核心竞争力的公司将会逐步退出，行业内的优势公司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。国内重要正极材料公司产量如下：
2、负极材料：2019年产量约在25万吨，行业公司竞争格局变化不大
近几年来，我国负极材料产量呈现逐年上升的趋势，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，关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%)
从公司竞争格局来看，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、深圳翔丰等公司受动力锂电池带动，保持较快上升。根据我国电池网公布的锂电池负极材料公司竞争力排名名单情况来看，行业公司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，导致国产隔膜和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要进口，尤其是高端隔膜基本依靠进口。根据起点研究院(SPIR)数据统计，2019年上半年我国锂电池隔膜出货量13.8亿平方米，同比上升70%，重要原因有：隔膜出口量上升较大，重要公司为：恩捷、星源、捷力等;储能、3C数码及小动力拉动市场需求，加上动力锂电池稳步上升;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年我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公司，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公司，尤其是在湿法领域更是占据了绝对市场份额。
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新增，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年我国电解液出货18.3万吨，同比上升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、广州天赐等公司，其产品涵盖了高、中、低端市场，基本满足我国锂电池生产的要，并有部分出口。
【相关个股】
300750CATL
公司占据国内整体动力锂电池市场份额的50%以上，2017年CATL出货量位居全球第一，并计划到2020年将产量扩大2倍，目前其产量利用率仍然供不应求，预计将成为动力锂电池高速成长过程中的重要获益者。
六月十日，CATL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，成本相比当前电池新增不超10%。
