鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。在充放電過程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。
當(dāng)前，市場(chǎng)上主要使用的可充電電池按照材料可分為鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等。鉛酸電池、鎳鎘電池內(nèi)含有大量鉛、鎘、汞等有害元素，廢棄后會(huì)產(chǎn)生大量有毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，在全球范圍內(nèi)其生產(chǎn)、銷售和使用已逐步受到限制。相比之下，鋰離子電池具有體積小、重量輕、能量密度高、工作電壓高、循環(huán)壽命長、充電速度快、無記憶效應(yīng)、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，正在逐漸替代鉛酸電池。
近年來，鋰離子電池在消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能裝置等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸加深，市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大。根據(jù)高工產(chǎn)研（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球鋰電池出貨量 294.5GWh，同比增長 35.32%，2013-2020CAGR 達(dá) 26.13%。
EVTank 近期發(fā)布《中國鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2022 年）》表明，2021年全球鋰離子電池總體出貨量 562.4GWh，同比大幅增長 90.64%，預(yù)計(jì) 2030年之前全球鋰離子電池出貨量的復(fù)合增長率將達(dá)到 25.6%，到 2030 年總體出貨量或?qū)⒔咏?5TWh。從國內(nèi)市場(chǎng)來看，受益于消費(fèi)電子產(chǎn)品普及與新能源汽車的銷量提升，國內(nèi)鋰電池迅速放量，產(chǎn)量由 2010 年的 26.87 億只提升至2021 年的 232.6 億只，其中 2021 年同比增長 22.4%，仍處于上升通道。GGII數(shù)據(jù)顯示，2021 年中國鋰電池出貨量為 327GWh，同比增長 130%，預(yù)計(jì)2022 年中國鋰電池出貨量有望超 600GWh，同比增速有望超 80%；2025 年中國鋰電池市場(chǎng)出貨量將超 1450GWh，21-25 年復(fù)合增長率超過 43%。
2. 鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈：體系成熟完整，專業(yè)化程度高
經(jīng)過近二十年的發(fā)展，鋰離子電池行業(yè)已經(jīng)形成了一個(gè)專業(yè)化程度高、分工明晰的產(chǎn)業(yè)鏈體系，上游為基礎(chǔ)原料，中游涵蓋電池材料、鋰離子電芯、鋰電池模組及 PACK，下游包括三大應(yīng)用領(lǐng)域與鋰電池回收利用。
1、上游：鈷、鋰、鎳、錳、石墨等是構(gòu)成鋰離子電池的基礎(chǔ)原料。
2、中游：
1）正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜四大材料與其他輔材正極材料：鋰離子電池通過正極出現(xiàn)的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來實(shí)現(xiàn)電池的充放電過程，正極材料在鋰離子電池四大材料中占據(jù)最為核心的地位，對(duì)電池的能量密度、循環(huán)壽命和倍率性能等綜合性能至關(guān)重要，其成本占鋰離子電池成本的 40%- 45%，決定了電池整體成本的高低。正極材料主要分為鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）、三元（NCM/NCA）等。
正極材料出貨結(jié)構(gòu)方面，受消費(fèi)電池增速放緩影響，主要應(yīng)用于 3C 數(shù)碼領(lǐng)域的鈷酸鋰市場(chǎng)占比逐步下滑；在電動(dòng)車市場(chǎng)高速增長驅(qū)動(dòng)下，磷酸鐵鋰與三元正極材料合計(jì)市場(chǎng)份額由 2020 年的 70%提升至 2021 年的 81%，其中磷酸鐵鋰市場(chǎng)占比由 24%上升到 43%，三元市場(chǎng)占比則略微下滑。
根據(jù) GGII 預(yù)測(cè)，2022 年鐵鋰材料新產(chǎn)能投放將超 80 萬噸，在動(dòng)力和儲(chǔ)能需求帶動(dòng)下成為市場(chǎng)主流；三元正極材料新產(chǎn)能投放將超 40 萬噸，高鎳、無鈷以及高電壓化為技術(shù)演進(jìn)方向。
負(fù)極材料：負(fù)極在電池中起儲(chǔ)鋰作用，對(duì)電池循環(huán)性能有直接影響，成本占比10%左右。目前的主流材料包括人造石墨、天然石墨等，其中人造石墨的綜合性能最優(yōu)，占據(jù)負(fù)極材料的市場(chǎng)主流地位。硅碳負(fù)極在提升能量密度方面具備優(yōu)勢(shì)，有望成為未來負(fù)極材料演變方向。
電解液：電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。電解液影響電池的能量密度、循環(huán)壽命、安全性等綜合性能，一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成。
隔膜：隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能。鋰電池電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料，一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
2）鋰離子電芯：鋰離子電芯廠商使用上游材料廠商提供的正負(fù)極材料、電解液和隔膜，生產(chǎn)出不同規(guī)格、不同容量的鋰離子電芯產(chǎn)品。電芯在鋰電池模組成本構(gòu)成中占比超過 60%，被視為鋰電池的“心臟”。
3）鋰電池模組：由鋰離子電芯、電源管理系統(tǒng)、精密結(jié)構(gòu)件及輔料等構(gòu)成，是手機(jī)、便攜式電腦、智能硬件等消費(fèi)類電子產(chǎn)品和新能源汽車的必需基礎(chǔ)元器件之一。鋰電池模組及 PACK 是將電芯加工成電池的過程，電池模組廠商根據(jù)下游客戶產(chǎn)品的不同性能、使用要求選擇不同的鋰離子電芯、電源管理系統(tǒng)方案、精密結(jié)構(gòu)件、制造工藝等，進(jìn)行鋰電池模組的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。
3、下游：電池產(chǎn)品最終可應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域（智能手機(jī)、平板電腦、智能手環(huán)等）、動(dòng)力領(lǐng)域（電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等）、儲(chǔ)能領(lǐng)域（電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、5G 基站等）。
鋰離子電池回收利用：在電池使用壽命屆滿或報(bào)廢后，可對(duì)廢舊電池中的三元材料、磷酸鐵鋰、石墨等材料進(jìn)行加工再生，使上述材料在電池產(chǎn)業(yè)中實(shí)現(xiàn)循環(huán)。主要途徑包括火法、濕法冶金工藝以及固相電解還原技術(shù)等。
3. 動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池市場(chǎng)為消費(fèi)電池廠商打開廣闊成長空間
按應(yīng)用領(lǐng)域不同，鋰離子電池主要分為消費(fèi)型、動(dòng)力型和儲(chǔ)能型三大類。其中，消費(fèi)型鋰離子電池主要供應(yīng)手機(jī)、筆記本電腦、智能硬件等消費(fèi)電子產(chǎn)品，動(dòng)力型鋰離子電池應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、電動(dòng)兩輪車等領(lǐng)域，而儲(chǔ)能型鋰離子電池則供太陽能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等可再生能源儲(chǔ)蓄使用。
三類鋰電池處于不同的發(fā)展階段。消費(fèi)電池起步較早，已歷經(jīng)相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期，目前步入成熟階段；動(dòng)力電池近十年來異軍突起，當(dāng)前出貨量規(guī)模已占據(jù)主導(dǎo)地位；隨各國清潔能源替代計(jì)劃逐步推進(jìn)，儲(chǔ)能電池呈高速增長態(tài)勢(shì)，目前受限于成本與技術(shù)仍處于市場(chǎng)導(dǎo)入期，預(yù)計(jì)將逐步邁入規(guī)模化階段，未來放量可期。
根據(jù)工信部，2021 年我國消費(fèi)、動(dòng)力、儲(chǔ)能型鋰電池產(chǎn)量分別為 72GWh、220GWh、32GWh，分別同比增長 18%、165%、146%，動(dòng)力、儲(chǔ)能型鋰電池增速較快，占比進(jìn)一步提升。在消費(fèi)電池漸趨飽和、動(dòng)力電池方興未艾的背景下，轉(zhuǎn)換產(chǎn)品方向、進(jìn)軍動(dòng)力和儲(chǔ)能領(lǐng)域成為眾多傳統(tǒng)消費(fèi)電池廠商的戰(zhàn)略選擇。動(dòng)力領(lǐng)域，海外來看，三星 SDI、LG 化學(xué)、松下等大體量電池廠商均于 21 世紀(jì)初陸續(xù)投入動(dòng)力電池研發(fā)，搶占市場(chǎng)獲取先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
國內(nèi)來看，億緯鋰能、鵬輝能源較早切入動(dòng)力電池業(yè)務(wù)，動(dòng)力電池對(duì)營收的貢獻(xiàn)迅速增長，已成為公司業(yè)績(jī)的重要支撐，其中億緯鋰能 2021 年動(dòng)力電池業(yè)務(wù)共實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 100.07 億元，占鋰離子電池業(yè)務(wù)營收的 59.21%。欣旺達(dá)于 2008 年開始布局動(dòng)力電池領(lǐng)域，2021 年動(dòng)力電池總出貨量 3.52GWH，實(shí)現(xiàn)收入 29.33 億元，同比增長 584.67%，占總營收比重為 8.98%，較 2020 年上漲 5.6 個(gè)百分點(diǎn)。珠海冠宇布局相對(duì)較晚，2021年動(dòng)力電池業(yè)務(wù)占營收比重為 0.91%，未來提升空間較大。
另外，當(dāng)前占據(jù)國內(nèi)動(dòng)力電池龍頭地位的寧德時(shí)代（CATL），亦脫胎于消費(fèi)鋰電龍頭 ATL 的動(dòng)力電池部門。儲(chǔ)能領(lǐng)域，當(dāng)前全球儲(chǔ)能電池出貨量前四大廠商三星 SDI、LG 化學(xué)、寧德時(shí)代、松下均具備消費(fèi)電池背景，鵬輝能源、欣旺達(dá)、德賽電池、億緯鋰能等二線廠商陸續(xù)切入。
歷經(jīng)多年積累，消費(fèi)電池廠商在產(chǎn)業(yè)鏈整合、技術(shù)儲(chǔ)備等方面綜合實(shí)力突出，有望在動(dòng)力、儲(chǔ)能新領(lǐng)域積極卡位。鋰離子電池為資金、技術(shù)密集型行業(yè)，頭部企業(yè)站穩(wěn)腳跟需具備生產(chǎn)工藝、資金投入、上游供應(yīng)鏈整合、下游客戶認(rèn)證等方面的綜合實(shí)力。自 20 世紀(jì) 90 年代以來，消費(fèi)鋰電行業(yè)已歷經(jīng)三十余年發(fā)展歷程，業(yè)內(nèi)企業(yè)大多擁有長期技術(shù)積累與產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，許多廠商通過并購、合資等方式與上游材料供應(yīng)商建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，具備良好的成本管控能力。縱觀鋰電三大應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)格局，三星 SDI、LG 化學(xué)、松下等國際消費(fèi)鋰電巨頭轉(zhuǎn)向動(dòng)力與儲(chǔ)能領(lǐng)域后仍迅速占據(jù)龍頭地位，充分印證了傳統(tǒng)消費(fèi)電池廠商的相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力。
