新能源車及儲(chǔ)能的高速發(fā)展,驅(qū)動(dòng)電池技術(shù)加速迭代、產(chǎn)能規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張。而電池的發(fā)展,又反過來對(duì)整車設(shè)計(jì)、技術(shù)路線選擇、新能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展等產(chǎn)生重大影響。因此,涵蓋交通、能源在內(nèi)的大能源產(chǎn)業(yè)相關(guān)主體如政府、行業(yè)組織、企業(yè)等都有必要實(shí)時(shí)跟蹤行業(yè)動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)更新認(rèn)知。但當(dāng)前市場上,針對(duì)電池技術(shù)與產(chǎn)能布局的現(xiàn)狀及趨勢,仍缺乏全面系統(tǒng)的梳理與深度總結(jié)。蓋斯特研究團(tuán)隊(duì)基于此,系統(tǒng)盤點(diǎn)中國電池技術(shù)與產(chǎn)能布局的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢,并在報(bào)告中提出企業(yè)針對(duì)性應(yīng)對(duì)策略,以期為電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展及企業(yè)戰(zhàn)略決策提供參考與助力。
關(guān)于技術(shù),本研報(bào)圍繞以下業(yè)內(nèi)重點(diǎn)話題展開探討:
(1)電池性能:仍有多大潛力?核心問題點(diǎn)在哪?可解決至何種程度?
(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):CTP、CTB/CTC市場發(fā)展現(xiàn)狀如何?發(fā)展方向是什么?
(3)工藝裝備:液態(tài)電池和固態(tài)電池工藝裝備的發(fā)展現(xiàn)狀分別如何?發(fā)展趨勢是什么?
關(guān)于產(chǎn)能,本研報(bào)圍繞以下業(yè)內(nèi)重點(diǎn)話題展開探討:
(1)電池產(chǎn)能:中國市場的電池需求與產(chǎn)能布局現(xiàn)狀如何?動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池各自表現(xiàn)怎么樣?優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能供給情況如何?海外市場是過剩還是存在缺口?未來布局的重點(diǎn)是什么?
(2)四大主材:產(chǎn)能是否仍處于過剩狀態(tài)?不同材料的布局與供需存在哪些差異性?新的發(fā)展趨勢或核心特征是什么?
(3)上游原材料:有哪些因素可能影響供需格局?國際形勢會(huì)對(duì)價(jià)格產(chǎn)生怎樣的影響?當(dāng)前價(jià)格水平及未來價(jià)格走勢如何?
一、動(dòng)力電池技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢
1.磷酸鐵鋰電池技術(shù)發(fā)展
磷酸鐵鋰電池工藝已較為成熟,但企業(yè)為追求更優(yōu)性能,仍在持續(xù)改性升級(jí),且已取得階段性進(jìn)展。面向未來,磷酸鐵鋰電池各性能仍有提升空間,具體如下:
圖1磷酸鐵鋰性能/價(jià)格現(xiàn)狀及預(yù)判
在能量密度上,目前行業(yè)優(yōu)秀水平已達(dá)到200Wh/kg,隨著壓實(shí)密度持續(xù)提升、磷酸錳鐵鋰正極或硅基負(fù)極的引入,預(yù)計(jì)2030年能量密度可進(jìn)一步提升至250Wh/kg。
在倍率性能上,當(dāng)前普及水平為2C~4C,領(lǐng)先水平已達(dá)到10C。但過度追求倍率性能提升不僅會(huì)犧牲其他性能,還會(huì)推高電芯成本,而相應(yīng)的使用體驗(yàn)的提升卻較為有限。因此,企業(yè)雖會(huì)通過正負(fù)極改性升級(jí)、SEI膜增強(qiáng)或自修復(fù)技術(shù)等持續(xù)優(yōu)化倍率性能,但不會(huì)盲目追求過高的性能參數(shù)。
在循環(huán)壽命上,量產(chǎn)產(chǎn)品已達(dá)4000~6000次,隨著V2G技術(shù)的推廣,車端對(duì)電池循環(huán)壽命的要求會(huì)持續(xù)提高,預(yù)計(jì)到2030年量產(chǎn)產(chǎn)品的性能將提升至8000~10000次,2035年突破15000次,關(guān)鍵性支撐技術(shù)包括正極補(bǔ)鋰、表面包覆、界面優(yōu)化等。
在耐低溫性能上,在-20℃環(huán)境下,磷酸鐵鋰電池容量保持率為60%~75%。預(yù)計(jì)通過材料優(yōu)化、系統(tǒng)級(jí)熱管理設(shè)計(jì)等方案,2030年-20℃下容量保持率可提升至80%,2035年進(jìn)一步提升至85%以上。
在價(jià)格方面,目前磷酸鐵鋰電芯價(jià)格約為0.35元/Wh,由于磷酸鐵鋰電池工藝成熟、主要材料降本空間有限,未來降本將主要依賴制造端優(yōu)化,預(yù)計(jì)2030年、2035年電芯價(jià)格將分別降至0.32元/Wh、0.3元/Wh。
總體而言,磷酸鐵鋰電池性能多維度均衡,綜合性價(jià)比優(yōu)勢顯著,預(yù)計(jì)在全固態(tài)電池全面成熟前,磷酸鐵鋰電池仍將占據(jù)較大市場空間;相較而言,為提升能量密度而開發(fā)的磷酸錳鐵鋰電池因存在性能短板,更適用于特定場景。
2.三元電池技術(shù)發(fā)展
三元電池通過工藝進(jìn)步實(shí)現(xiàn)了性能持續(xù)優(yōu)化,但在核心的安全性能上,并未取得突破性進(jìn)展。具體如下:
圖2三元電池性能/價(jià)格現(xiàn)狀及預(yù)判
在能量密度上,當(dāng)前已達(dá)到甚至超過280Wh/kg,隨著高鎳化、高壓化的推進(jìn),以及硅基負(fù)極的引入,預(yù)計(jì)2030年、2035年三元電池能量密度分別可達(dá)≥400Wh/kg、450Wh/kg。
在倍率性能上,目前規(guī)模裝車的電池的倍率性能在3C~4C,預(yù)計(jì)2030年可達(dá)6C~8C,2035年突破10C,關(guān)鍵性支撐技術(shù)包括全極耳、低阻抗電解液、梯度電極等。
在循環(huán)壽命上,目前在2000~3000次,可滿足使用需求,后續(xù)通過表面包覆、體相摻雜、充放電管理等技術(shù),預(yù)計(jì)2035年可將循環(huán)壽命提升至5000次以上。
在耐低溫性能上,在-20℃環(huán)境下,容量保持率可做到80%,通過材料和界面創(chuàng)新等方案,預(yù)計(jì)2030年后,-20℃下容量保持率有望超過90%。
在安全性上,受近期發(fā)生的起火燃燒事件影響,三元電池安全性受到質(zhì)疑,預(yù)計(jì)未來通過“材料改性+系統(tǒng)性工程設(shè)計(jì)+智能監(jiān)控”的組合方案,可實(shí)現(xiàn)非極端場景下可靠性可信賴,極端場景下風(fēng)險(xiǎn)可控性提升。
在電芯價(jià)格方面,當(dāng)下約為0.48元/Wh,后續(xù)可通過高鎳低鈷化、工藝優(yōu)化等方式降本,疊加更高能量密度帶來單Wh成本下降,預(yù)計(jì)2035年三元電芯價(jià)格可降至0.4元/Wh以下。
從三元電池發(fā)展前景來看,其在高端車領(lǐng)域仍有空間,但還需關(guān)注磷酸鐵鋰電池的進(jìn)步速度及固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)展。此外,三元電池需在解決安全問題基礎(chǔ)上,通過技術(shù)創(chuàng)新與成本下降實(shí)現(xiàn)市場空間的進(jìn)一步拓展。
3.半固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展
半固態(tài)電池產(chǎn)品經(jīng)過兩代的迭代發(fā)展,性能持續(xù)優(yōu)化,但從已呈現(xiàn)的性能參數(shù)來看,其性能潛力尚未充分釋放,原有短板也仍然存在。長期看,半固態(tài)電池性能會(huì)持續(xù)提升,但核心短板難以實(shí)現(xiàn)本質(zhì)性突破。具體如下:
圖3半固態(tài)電池性能/價(jià)格現(xiàn)狀及預(yù)判
在能量密度上,當(dāng)前已達(dá)到330~380Wh/kg,未來通過選用超高鎳正極、高硅負(fù)極,在2030年、2035年分別達(dá)到450Wh/kg、500Wh/kg。
在倍率性能上,目前量產(chǎn)產(chǎn)品的倍率性能在2C上下,從材料本征特性看,該性能雖然仍能提升,但要達(dá)到先進(jìn)三元電池的水平,工程挑戰(zhàn)極大,想要超越三元電池更是難上加難。
在循環(huán)壽命上,目前是1000~2000次,不及三元電池,但從原理上看,半固態(tài)電池具備明顯優(yōu)勢,未來超越三元電池是大概率事件。預(yù)計(jì)到2030年半固態(tài)電池循環(huán)壽命可超過4000次,與三元電池持平甚至超過三元。
在耐低溫性能上,在-20℃環(huán)境下,半固態(tài)電池容量保持率可達(dá)85%,后續(xù)通過元素?fù)诫s、界面工程等進(jìn)一步優(yōu)化后,預(yù)計(jì)2030年在-20℃下容量保持率可提升至90%以上。
在電芯價(jià)格方面,目前約為0.9元/Wh,較高的價(jià)格制約其推廣應(yīng)用。隨著半固態(tài)電池技術(shù)成熟及規(guī)模降本,預(yù)計(jì)2030年其價(jià)格可降至0.5元/Wh,2035年將進(jìn)一步接近三元電池的價(jià)格水平。
總體而言,半固態(tài)電池盡管技術(shù)有進(jìn)展,也在推廣應(yīng)用,但綜合成本與性能表現(xiàn),預(yù)計(jì)難以在車端大規(guī)模推廣應(yīng)用。
4.全固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展
全固態(tài)電池的科學(xué)問題基本解決,部分企業(yè)已將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向工藝攻關(guān),尋求解決單體容量放大、生產(chǎn)制造及性能優(yōu)化等關(guān)鍵問題。具體如下:
圖4全固態(tài)電池性能/成本現(xiàn)狀及預(yù)判
容量方面,當(dāng)前正通過超薄電解質(zhì)膜、電極層梯度設(shè)計(jì)、界面緩沖層、無塵車間等手段,推動(dòng)單體容量從5~20Ah向60Ah甚至更高規(guī)格發(fā)展。
生產(chǎn)制造方面,目前多借助新型工藝、高精密設(shè)備、惰性氣體氛圍、密閉性全自動(dòng)化車間等支撐精密化生產(chǎn)設(shè)計(jì),同時(shí)應(yīng)對(duì)化學(xué)穩(wěn)定性、界面阻抗等挑戰(zhàn)。
在能量密度上,當(dāng)下主流水平為400Wh/kg,但企業(yè)正在積極探索富鋰錳基、高硅負(fù)極、鋰負(fù)極等新型正負(fù)極材料,目標(biāo)是將能量密度推向500+Wh/kg水平。
在倍率性能上,全固態(tài)電池的理論潛力很大,但需待產(chǎn)品落地后持續(xù)開展優(yōu)化工作。
在循環(huán)壽命上,考慮到高能量密度下車端對(duì)電池的循環(huán)壽命要求降低,因此目前800次的循環(huán)壽命已能基本滿足需求,未來通過摻雜包覆、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等技術(shù)改進(jìn),可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)1000+次循環(huán)壽命。
在電芯成本方面,當(dāng)前成本約1.5元/Wh,居高不下,在降本路徑上,預(yù)計(jì)前期核心在于補(bǔ)鏈和推動(dòng)規(guī)模化生產(chǎn),中后期核心在于材料升級(jí)/替代與工藝優(yōu)化,預(yù)計(jì)2035年成本可降至0.5元/Wh。
綜上,全固態(tài)電池當(dāng)前重點(diǎn)是解決工藝裝備開發(fā)與產(chǎn)業(yè)鏈培育等問題,基于全固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)程,預(yù)計(jì)其規(guī)?;茝V仍需5年,大規(guī)模商業(yè)化大概率在2032年之后。
5.鈉電池技術(shù)發(fā)展
鈉電池需區(qū)分聚陰離子鈉電池與層狀氧化物鈉電池,目前聚陰離子鈉電池在部分性能上已具備優(yōu)勢,層狀氧化物鈉電池競爭力仍明顯不足。具體如下:
層狀氧化物鈉電池能量密度已達(dá)170Wh/kg,未來有望超過200Wh/kg,但從本征特性上看,層狀氧化物鈉電池的能量密度只能接近磷酸鐵鋰電池而難以超越;同樣,在倍率性能、循環(huán)壽命上,層狀氧化物鈉電池均不及磷酸鐵鋰電池。長期來看,層狀氧化物鈉電池更可能憑借低成本和耐低溫性能優(yōu)勢,在偏低端的車用場景中有一定市場空間。
聚陰離子鈉電池在能量密度上存在明顯短板,但在倍率性能、循環(huán)壽命、耐低溫性能上有先天優(yōu)勢,超越磷酸鐵鋰電池只是時(shí)間問題,且預(yù)計(jì)2030年前即可實(shí)現(xiàn)。因此,聚陰離子鈉電池應(yīng)用場景不在車端,而在儲(chǔ)能領(lǐng)域。一旦在性能、成本方面實(shí)現(xiàn)突破,有望獲得較大規(guī)模應(yīng)用。
圖5鈉電池性能/成本現(xiàn)狀及預(yù)判
就電芯成本而言,目前層狀氧化物鈉電池和聚陰離子鈉電池暫不具備優(yōu)勢,預(yù)計(jì)隨著工藝成熟及鈉電池規(guī)?;茝V,鈉電池電芯成本有望在2030年達(dá)到0.28元/Wh,2035年進(jìn)一步降至低于0.25元/Wh。
6.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括CTM、CTP、CTB/CTC等多種方案。從市場應(yīng)用角度看,目前以CTP為主導(dǎo),CTB/CTC處于滲透初期,未來將逐步走向CTB/CTC主導(dǎo)。具體來看,當(dāng)前CTP市占率達(dá)61%,其中REV、PHEV的滲透率分別為75%、95%,BEV領(lǐng)域仍有超過40%的車采用CTM方案;而CTB/CTC總市占率僅為3%,但在高端電動(dòng)車中占比已達(dá)12%。預(yù)計(jì)到2030年CTB/CTC市占率有望與CTP持平,到2035年,CTB/CTC將成為主導(dǎo)性方案,CTP僅在特定場景中繼續(xù)存在。
從技術(shù)發(fā)展角度看,電池封裝集成的整體技術(shù)方案已基本定型,未來以CTB/CTC為導(dǎo)向,對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行精耕細(xì)作式改進(jìn),同時(shí),通過智能化技術(shù)引入突破電池僅作為能源體和結(jié)構(gòu)件的傳統(tǒng)定位。具體來看,一是打破系統(tǒng)邊界實(shí)現(xiàn)功能深度融合,即將電池系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)、熱管理系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)等作為整體統(tǒng)籌設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能深度耦合與性能最優(yōu)化;二是推動(dòng)BMS AI化,使電池系統(tǒng)成為智能節(jié)點(diǎn),即通過電池全生命周期數(shù)字化、AI技術(shù)引入,使電池進(jìn)化為整車智能網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)精準(zhǔn)監(jiān)控、預(yù)測及自適應(yīng)管理,進(jìn)而與懸架、制動(dòng)等系統(tǒng)協(xié)同,實(shí)現(xiàn)效率最大化,同時(shí)與整車電子電氣架構(gòu)協(xié)同,支持V2X功能;三是進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì),進(jìn)一步提高整體空間利用率,如接口布置重新調(diào)整以簡化裝配、縮短線束等。
7.工藝裝備發(fā)展
液態(tài)電池與全固態(tài)電池的工藝裝備呈現(xiàn)出不同的發(fā)展特點(diǎn):
在液態(tài)電池方面,生產(chǎn)工藝已趨于成熟,各環(huán)節(jié)設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,關(guān)鍵工序設(shè)備國產(chǎn)化率>80%,但核心設(shè)備如涂布機(jī)的部分高端機(jī)型仍依賴進(jìn)口,其他設(shè)備多已達(dá)到國際先進(jìn)水平。就發(fā)展趨勢而言,液態(tài)電池設(shè)備行業(yè)正朝著“整線解決方案+全生命周期服務(wù)+智能化”方向轉(zhuǎn)型。
在全固態(tài)電池方面,需要對(duì)全段設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造:在前段,核心設(shè)備需適應(yīng)干法工藝的特殊要求;在中段,疊片工藝替代卷繞、新增等靜壓機(jī)等;在后段,設(shè)備參數(shù)要求升級(jí)、化成壓力要求高。
對(duì)于企業(yè)而言,工藝裝備與產(chǎn)品性能、成本的關(guān)聯(lián)度很高,電池廠商、裝備供應(yīng)商乃至車企間協(xié)同合作日趨關(guān)鍵。
二、動(dòng)力電池產(chǎn)能布局現(xiàn)狀及趨勢
1.中國電池產(chǎn)能布局
下游新能源車及儲(chǔ)能需求的快速增長,驅(qū)動(dòng)企業(yè)積極布局電池產(chǎn)能,但產(chǎn)能的布局速度與需求增長速度不匹配,導(dǎo)致供需失衡,且該失衡現(xiàn)象在動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池領(lǐng)域同時(shí)存在。分開來看:
圖6中國電池供需情況
在動(dòng)力電池方面,目前中國電池產(chǎn)能已超過2000GWh,但中國實(shí)際裝機(jī)量不足1000GWh,因此過剩產(chǎn)能超過1000GWh。同時(shí),若規(guī)劃產(chǎn)能全部落地,到2030年中國動(dòng)力電池產(chǎn)能將達(dá)到5000GWh,屆時(shí),過剩產(chǎn)能將超過2000GWh。
在儲(chǔ)能電池方面,受政策影響,中國今年出現(xiàn)搶裝潮,疊加海外儲(chǔ)能市場如歐洲、美國、中東等多點(diǎn)爆發(fā),致使中國儲(chǔ)能電池供應(yīng)緊張。
綜上所述,中國動(dòng)力電池產(chǎn)能過剩,儲(chǔ)能電池產(chǎn)能緊張,因此判斷規(guī)劃中的動(dòng)力電池產(chǎn)能會(huì)部分轉(zhuǎn)向儲(chǔ)能電池。在此情況下,行業(yè)總體產(chǎn)能仍處于過剩狀態(tài),由此,預(yù)計(jì)中國電池產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)三大趨勢,一是規(guī)劃中的部分產(chǎn)能難以真正落地,二是不能快速進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和成本控制的企業(yè)將被淘汰,三是產(chǎn)能過剩刺激企業(yè)加快新場景挖掘及出海尋找新機(jī)會(huì)。
2.車企電池產(chǎn)能布局
電池布局策略對(duì)于車企的電池供應(yīng)穩(wěn)定性、整車成本與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響深遠(yuǎn),因此電池布局策略選擇對(duì)于車企意義重大。目前,在具體布局策略上,企業(yè)從各自資金實(shí)力、研發(fā)能力、Know-how積累、核心競爭力構(gòu)建等角度出發(fā),采取了差異化策略。具體如下:
目前僅少部分企業(yè)掌握自研自產(chǎn)能力,該類企業(yè)通常擁有10年以上電池研發(fā)經(jīng)驗(yàn)積累且資金實(shí)力較雄厚,其中產(chǎn)能布局積極的企業(yè)現(xiàn)在基本處于產(chǎn)能過剩狀態(tài),布局節(jié)奏偏慢的企業(yè)產(chǎn)能尚不能滿足內(nèi)部需求。
對(duì)于大部分車企而言,資金及技術(shù)積累尚不足以支撐自建產(chǎn)能,因此合資建廠及對(duì)外采購成為普遍性選擇,但也要注意到,部分企業(yè)在合作中正在謀求獲取更大的話語權(quán)。
從車企掌控產(chǎn)能角度看,車企自建(含規(guī)劃中產(chǎn)能)加合資產(chǎn)能累計(jì)達(dá)1500GWh,其中建成產(chǎn)能為955GWh,占比達(dá)63.4%,而在建及規(guī)劃中產(chǎn)能占比僅36.6%,由此可見,在行業(yè)產(chǎn)能總體過剩的背景下,車企對(duì)未來產(chǎn)能建設(shè)持偏謹(jǐn)慎態(tài)度。
發(fā)展建議方面,對(duì)于大部分車企,我們認(rèn)為,沒有必要自主布局產(chǎn)線,要用好電池廠商的專業(yè)能力,但車企有必要深度自研電池,并爭取對(duì)產(chǎn)線有一定話語權(quán),否則容易落后于其他車企半步;對(duì)于電池廠商,要適度開放合作,通過與車企深度融合實(shí)現(xiàn)長期綁定,共謀發(fā)展。
3.電池廠商產(chǎn)能布局及配套情況
當(dāng)前,電池廠商已建成產(chǎn)能已超過實(shí)際裝車需求,但在產(chǎn)能利用率方面,行業(yè)內(nèi)企業(yè)分化明顯,二線及以上電池廠商產(chǎn)能利用率超過70%,三線及以下電池廠商的產(chǎn)能利用率不足30%。由此可見,當(dāng)前過剩產(chǎn)能主要是弱勢企業(yè)的劣質(zhì)產(chǎn)能,優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能仍然供不應(yīng)求。也正因?yàn)槿绱?,代表先進(jìn)產(chǎn)能、產(chǎn)能利用率更高的頭部企業(yè)或在細(xì)分領(lǐng)域有相對(duì)優(yōu)勢的企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃建設(shè)更激進(jìn),其他企業(yè)則放緩了產(chǎn)能擴(kuò)張步伐。
圖7電池廠商產(chǎn)能建設(shè)情況
在客戶配套策略上,電池廠商多采取多元化策略,其中除弗迪主供比亞迪,國軒高科、億緯鋰能客戶有一定集中性外,其他電池廠商的客戶均較為分散。同時(shí)也可觀察到,車企也普遍采取了多供應(yīng)商策略以保障自身議價(jià)能力及供應(yīng)穩(wěn)定性。
圖8主要電池企業(yè)車企配套情況
4.儲(chǔ)能電池發(fā)展
在下游儲(chǔ)能需求釋放的刺激下,企業(yè)密集擴(kuò)張產(chǎn)能。新建產(chǎn)能以鋰電池為核心;鈉電池規(guī)劃產(chǎn)能快速落地,投產(chǎn)產(chǎn)能已達(dá)45GWh;液流電池產(chǎn)能也在擴(kuò)張,2025年1~9月新增項(xiàng)目達(dá)41個(gè),但因行業(yè)尚不成熟,體量多為GWh級(jí)。
在市場應(yīng)用方面,當(dāng)前儲(chǔ)能市場以鋰電池為絕對(duì)主導(dǎo),占新型儲(chǔ)能的95%以上,液流電池與壓縮空氣儲(chǔ)能尚處于導(dǎo)入階段,占新型儲(chǔ)能比重約為1%,鈉電池占比則<1%。長期來看,預(yù)計(jì)鋰電池仍主導(dǎo)中短時(shí)儲(chǔ)能,但在≥4h的中長時(shí)儲(chǔ)能中競爭力不足;鈉電池憑借成本、循環(huán)壽命優(yōu)勢用于工商業(yè)儲(chǔ)能;液流電池在6~8h中長時(shí)儲(chǔ)能中有優(yōu)勢,有望和壓縮空氣成為電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主力;氫儲(chǔ)能在超長時(shí)儲(chǔ)能上有潛力,但產(chǎn)業(yè)成熟仍需時(shí)間。
圖9新型儲(chǔ)能發(fā)展趨勢判斷
在儲(chǔ)能技術(shù)方面,鋰電池正從300Ah向500Ah以上的大容量電芯發(fā)展,電池循環(huán)壽命也從數(shù)千次、上萬次向數(shù)萬次發(fā)展;在系統(tǒng)層面,則聚焦集成技術(shù)優(yōu)化、數(shù)智化賦能及安全技術(shù)升級(jí)。
對(duì)于企業(yè),要注意到儲(chǔ)能市場的需求側(cè)尚存在不確定性,同時(shí)技術(shù)也在快速升級(jí)換代,因此要采取謹(jǐn)慎的態(tài)度,要在深研各場景未來市場空間及針對(duì)性技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,將重點(diǎn)放在市場前景大的技術(shù)路線,并前瞻性開發(fā)支撐高端產(chǎn)能的先進(jìn)技術(shù)。
5.全球動(dòng)力電池產(chǎn)能布局
目前海外電池產(chǎn)能擴(kuò)張主要集中在歐美地區(qū),但兩大市場的供需格局存在差異。具體如下:
在美國,規(guī)劃產(chǎn)能超過1100GWh,建成產(chǎn)能約200GWh,均以三元電池為主。磷酸鐵鋰電池規(guī)劃產(chǎn)能不足200GWh,建成產(chǎn)能不足10GWh。從供需上看,美國呈短缺狀態(tài),進(jìn)口需求超過160GWh,其中三元電池超過130GWh,磷酸鐵鋰電池超過30GWh。長期看,隨著規(guī)劃產(chǎn)能的落地,美國電池產(chǎn)能將從不足走向過剩,尤其是三元電池。在磷酸鐵鋰電池方面,受韓企技術(shù)工藝成熟度的影響,磷酸鐵鋰電池真正落地并大規(guī)模推廣至少需要3年時(shí)間,因此預(yù)計(jì)美國在2030年前實(shí)現(xiàn)供需平衡。
在歐洲,規(guī)劃總產(chǎn)能約為1850GWh,建成產(chǎn)能超過200GWh,其中三元電池規(guī)劃產(chǎn)能約為1500GWh,建成產(chǎn)能超過200GWh,磷酸鐵鋰電池規(guī)劃產(chǎn)能約為350GWh,建成產(chǎn)能約為4GWh。從供需上看,歐洲電池產(chǎn)能仍存在缺口,缺口約為百GWh。但在短中期內(nèi),歐洲建成產(chǎn)能有望提升至470GWh,長期或超過1000GWh,可滿足歐洲需求。不過,也要看到,歐洲規(guī)劃及在建產(chǎn)能中約1/3來自初創(chuàng)企業(yè),這部分產(chǎn)能有建設(shè)延誤風(fēng)險(xiǎn),且技術(shù)驗(yàn)證、產(chǎn)能爬坡也需要時(shí)間。
在全固態(tài)電池發(fā)展方面,世界各國均未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車,但不同區(qū)域/國家發(fā)展存在差異性,其中歐洲車企在積極推進(jìn)測試驗(yàn)證,已取得一定成果,美國則缺乏車企支持,主要依賴初創(chuàng)企業(yè)推進(jìn)研發(fā)。在歐美外,日韓企業(yè)在專利方面領(lǐng)先,但量產(chǎn)進(jìn)程落后。
全球電池的發(fā)展,對(duì)于中國電池廠商而言,要抓住全球電池產(chǎn)業(yè)鏈從全球化分工向區(qū)域閉環(huán)轉(zhuǎn)型的機(jī)遇,積極參與海外本土產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),借此站穩(wěn)腳跟;對(duì)于車企,在進(jìn)行國際化發(fā)展時(shí),要前瞻性思考當(dāng)?shù)毓?yīng)鏈完備性及自身成本訴求,平衡全球資源。
6.鋰電上游礦產(chǎn)資源供需
鋰電池上游資源主要為鋰、鈷、鎳、磷等,從全球總供需角度看,呈過剩狀態(tài),且在可預(yù)見周期內(nèi),上游礦產(chǎn)儲(chǔ)量足夠滿足需求。受多因素影響,各資源價(jià)格雖會(huì)出現(xiàn)階段性震蕩,但不會(huì)出現(xiàn)大幅波動(dòng)。具體如下:
圖10電池關(guān)鍵上游資源價(jià)格走勢判斷
鋰資源呈現(xiàn)供需兩旺格局,受供需釋放周期的差異性及國際形勢影響,在總體平衡下會(huì)出現(xiàn)短期的動(dòng)態(tài)波動(dòng),如2025年在儲(chǔ)能爆發(fā)及新能源車高速發(fā)展背景下,鋰資源由過剩轉(zhuǎn)為緊平衡,進(jìn)而拉動(dòng)碳酸鋰價(jià)格向上波動(dòng)。
鎳資源總體供應(yīng)過剩,但印尼RKAB審批政策的不確定性導(dǎo)致價(jià)格震蕩。
鈷資源總體產(chǎn)能過剩,受剛果(金)出口限制政策影響,短期價(jià)格上漲,但中長期有下行壓力。
磷資源方面,目前中國以內(nèi)供為主,且供需平衡,但中國富礦資源接近枯竭,儲(chǔ)采比僅34年,因此從中長期看,進(jìn)口依賴度會(huì)提升。另一方面,全球磷資源儲(chǔ)量非常充足,供應(yīng)端不存在根本性問題,企業(yè)重點(diǎn)在于避免供需錯(cuò)配。
綜上可得,下游需求方更多是要在價(jià)格平穩(wěn)期簽訂長供協(xié)議,保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定性,避免價(jià)格波動(dòng)影響。
7.電池四大主材產(chǎn)能布局
鋰電池四大主材經(jīng)過前期的產(chǎn)能擴(kuò)張,目前均出現(xiàn)產(chǎn)能過剩情況,但過剩程度不同,企業(yè)應(yīng)對(duì)策略也存在差異性。具體如下:
圖11鋰電池四大主材產(chǎn)能分布情況
在正極材料方面,磷酸鐵鋰正極2025年產(chǎn)能預(yù)計(jì)超過500萬噸,需求約350萬噸,總產(chǎn)能利用率為70%。其中頭部企業(yè)產(chǎn)能利用率超過90%,第二梯隊(duì)企業(yè)產(chǎn)能利用率為70%~80%,中小廠商產(chǎn)能利用率為30%~60%。三元正極2025年產(chǎn)能超過145萬噸,需求約70萬噸,總體產(chǎn)能利用率約為50%,其中頭部企業(yè)產(chǎn)能利用率為40%~70%,第二梯隊(duì)企業(yè)產(chǎn)能利用率為40%~60%,中小廠商產(chǎn)能利用率不足30%。在此情況下,磷酸鐵鋰正極頭部企業(yè)在積極擴(kuò)張產(chǎn)能,三元正極的產(chǎn)能擴(kuò)張主要集中在高端產(chǎn)能,對(duì)于中低端產(chǎn)能則放緩或延期。
在負(fù)極材料方面,2025年產(chǎn)能達(dá)490萬噸,需求為260萬噸,總產(chǎn)能利用率不足60%,其中頭部企業(yè)產(chǎn)能利用率為70%~90%,第二梯隊(duì)企業(yè)產(chǎn)能利用率為30%~50%,中小廠商產(chǎn)能利用率不足30%。在產(chǎn)能建設(shè)方面,總體增速放緩,新規(guī)劃產(chǎn)能中面向未來需求的硅基負(fù)極項(xiàng)目居多。
在電解液方面,2025年產(chǎn)能達(dá)560萬噸,需求為190萬噸,總產(chǎn)能利用率僅為35%,其中頭部企業(yè)產(chǎn)能利用率為60%~80%,第二梯隊(duì)企業(yè)產(chǎn)能利用率普遍不足50%,中小廠商產(chǎn)能利用率不足30%。在此情況下,企業(yè)產(chǎn)能建設(shè)熱度在減退,新規(guī)劃產(chǎn)能以海外為主。
在隔膜方面,2025年產(chǎn)能達(dá)400億㎡,需求為270億㎡,總產(chǎn)能利用率僅為65%,但干法隔膜和濕法隔膜產(chǎn)能利用率存在明顯差異。在干法隔膜上,頭部企業(yè)、第二梯隊(duì)企業(yè)、中小廠商產(chǎn)能利用率分別為<60%,<40%、<30%,在濕法隔膜上,則分別為>80%、約70%、約60%。在此背景下,部分企業(yè)已暫緩擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,目前以消化與優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)能為主。
綜上所述,過剩產(chǎn)能主要在二三梯隊(duì)企業(yè),頭部企業(yè)和代表先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能供應(yīng)仍緊張,產(chǎn)能也在擴(kuò)張。在此背景下,材料企業(yè)更需要面向未來進(jìn)行前瞻布局,下游需求方更要提前鎖定優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能。
三、總結(jié)
蓋斯特對(duì)電池技術(shù)與產(chǎn)能發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢簡要總結(jié)如下:
在不同材料體系電池技術(shù)方面,石墨負(fù)極磷酸鐵鋰電池性能已接近天花板,通過材料改性升級(jí)來提升的空間有限,但憑借綜合性價(jià)比優(yōu)勢,磷酸鐵鋰電池仍將保持市場主體地位(車企關(guān)注重點(diǎn));磷酸錳鐵鋰電池存在性能短板,僅適用于特定場景,如中端/中高端車;三元電池在安全方面有望實(shí)現(xiàn)非極端場景下可信賴,極端場景下可控,但在市場空間上,還取決于磷酸鐵鋰電池性能進(jìn)步速度與全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,對(duì)于車企而言,布局要謹(jǐn)慎;半固態(tài)電池存在固有性能短板,實(shí)際效用有限;全固態(tài)電池是當(dāng)下熱點(diǎn)、重點(diǎn),企業(yè)要積極推動(dòng),核心在基于產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,盡早推出可裝車應(yīng)用的產(chǎn)品,而后再快速迭代中發(fā)展、完善;在鈉電池中,層狀氧化物鈉電池重點(diǎn)在小型/低端車,聚陰離子鈉電池憑借循環(huán)壽命、倍率性能優(yōu)勢,在儲(chǔ)能領(lǐng)域潛力大。
在電池整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,正在從物理結(jié)構(gòu)集成向功能深度融合、整車多系統(tǒng)協(xié)同、BMS AI化方向演化。
在工藝裝備方面,液態(tài)電池的重點(diǎn)在于攻克高端設(shè)備,全固態(tài)電池則需聚焦在新型工藝、高精度設(shè)備的快速開發(fā)、快速迭代上,力爭實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)。
在電池產(chǎn)能方面,目前存在結(jié)構(gòu)性失衡,即動(dòng)力電池過剩,儲(chǔ)能電池緊張,劣質(zhì)產(chǎn)能過剩,優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能緊缺。對(duì)于電池企業(yè),要深研技術(shù),前瞻布局,并關(guān)注柔性產(chǎn)線;對(duì)于車企,雖沒必要自主布局產(chǎn)能,但要深度研發(fā),優(yōu)化合資合作策略,爭取對(duì)產(chǎn)線有一定話語權(quán),以支撐電池整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、保證供應(yīng)鏈穩(wěn)定性。
在上游材料方面,四大主材產(chǎn)能總體過剩,但優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能不足,因此下游需求方有必要積極對(duì)接材料供應(yīng)商以鎖定高端產(chǎn)能;在原材料上,供應(yīng)可滿足需求,因此價(jià)格大幅上漲可能性低,但仍存在多個(gè)會(huì)導(dǎo)致價(jià)格波動(dòng)的不確定因素,企業(yè)有必要通過長供協(xié)議等策略穩(wěn)定采購價(jià)格。






