Vicky 随着国务院、工信部等针对锂电行业下游应用端发布了大量促进性政策，以及各类锂电池生产环节的标准文件相继出台，可以预测，锂电行业在继续保持快速增长状态的同时，将迎来更加规范、健康的发展环境;本期，请随笔者一起来深度了解锂电行业。
第一章 概述
一、锂电产业概况
2017年全球锂离子电池市场规模高达177GWh，同比增长31.9%;2011年以来，锂电市场规模年均复合增长率高达34.7%。在全球经济总体尚处低谷的情况下，锂电的发展是难得的亮点之一。
全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国，三者占据了全球97%左右的市场份额。从2015年开始，在中国大力发展新能源汽车的带动下，中国锂离子电池产业规模开始迅猛增长，2015年已经超过韩国、日本跃居至全球首位。
二、产业政策推动行业快速发展
根据国务院发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，到2020年，新能源汽车实现当年销量200万辆以上，复合增长率达60%以上，将有效带动锂电产业的整体发展。
2016年1月，工信部出台《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》，对动力电池综合利用产业提出规模化、规范化和专业化的要求。
2017年9月工信部、财政部、商务部、海关总署、质检总局等五部门联合发布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》，这标志着备受关注的双积分政策正式落地，一方面弥补了补贴的退坡，一方面更有利于有核心技术优势、产品更具竞争力的企业，未来有助于推动行业良性发展。
2017年10月，发改委、能源局等五部委发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》，明确了促进我国储能技术与产业发展的重要意义、总体要求、重点任务和保障措施。储能市场将在政策指引下，成为带动锂电产业发展的另一重要增长极。
可以看出，国务院、工信部等针对锂电行业下游应用端，发布了大量促进性政策，以消费带动整个产业链的快速、健康发展，同时针对锂电池的生产环节也颁布了大量的标准文件，指导锂电行业标准化发展。随着各生产、应用环节的国家政策逐渐明确落地，锂电行业将继续保持快速增长状态，同时迎来更加规范、健康的发展环境，实现对传统汽车强国的“弯道超车”，使我国成为最具竞争力的新能源产业国家。
第二章 锂离子电池介绍
一、锂离子电池组成结构
锂离子电池是一种二次化学电池(充电化学电池)，其正负极由两种不同的物质构成，可供锂离子可逆地嵌入和脱出。充电过程中，锂离子从正极脱出，经过电解质嵌入负极的晶格之中，从而正极处于高电位的贫锂状态，负极则处于低电位的富锂状态;放电时则相反，具有电压高、比能量高、比功率高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、对环境友好等特点，是当前最符合新能源应用发展趋势的储能技术。
二、锂离子电池主要分类
锂电池的种类很多，按正极材料不同，可分为铁酸锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池、镍酸锂电池、三元材料锂电池、磷酸铁锂电池等;按电解质材料不同，可分为液态锂电池、固态聚合物锂电池;从包装上来讲，可分为软包装、钢壳包装、铝壳包装等;从使用上来说，可分为动力型锂电池、消费型锂电池、储能型锂电池等。
三、锂离子电池产业链
锂电池上游包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等，中游为锂电池生产厂商，包括BMS等，下游主要是锂电配套应用领域，目前已广泛用于消费电池、动力电池、储能电池。
四、锂离子电池市场应用前景
动力锂电池：基于解决环境污染和能源危机问题两大因素，新能源汽车得到了快速发展，而新能源汽车的关键在动力电池，随着新能源汽车呈现高速增长态势，2017年，锂离子电池在动力电池领域的应用首次超过消费电池，成为锂电需求增长的最主要因素。
储能锂电池：由于风能、太能在使用过程中存在不稳定、不连续的缺点，需要经过储能系统稳定后再连入电网，并且储能系统可以消除电能在使用过程中不均衡的现象，实现削峰填谷，提高供电可靠性和利用率。所以，随着全球的储能革命在不断深化，风能、太阳能等新能源的发展给锂离子储能电池带来了新的发展机遇。
消费锂电池：目前来看 锂电池在3C 产品上渗透率已经非常高，未来此类产品对消费型锂离子电池用量的增长主要取决于单位产品电池容量的增加。该市场中最值得关注的是移动电源细分市场，成为当下消费锂电增长的主力军，此外可穿戴产品及消费型无人机等产品的普及，也将为消费锂电带来持续的增长动力。
第三章 锂电产业链
一、前段资源：核心资源稀缺性将持续
1.碳酸锂
1.1碳酸锂资源分布
根据美国地质调查局(USGS)数据，目前全球锂矿储量约1400 万吨，主要集中在智利、中国、阿根廷和澳大利亚，其中智利储量占比过半，中国锂矿储量约占全球储量的22.10%，国内锂矿储量较大，不易受国际资源环境影响，但我国锂矿资源主要集中在西北地区及青藏高原，开采难度大且容易对自然环境易构成破坏。
1.2碳酸锂供给情况
目前国内外主要锂盐生产厂商的碳酸锂产能已达到30万吨/年以上，且仍在持续扩产中。据中国产业信息网统计及预测，2016年全球锂资源原矿层面供给量20.15万吨(折算成碳酸锂当量)，2017-2019年全球产量有望分别达到23.56万吨、28.06万吨及36.22万吨。
预计2017年-2020年碳酸锂需求量分别为25.14万吨、29.54万吨、36.40万吨及48.90万吨，电池级碳酸锂的增速占据重要地位。2017-2018 年碳酸锂供需仍未紧平衡状态，到 2019年能够基本实现供需平衡，考虑到下游锂电池行业未来将保持快速增长，碳酸锂价格有望持续较高位运行。
2.钴
2.1全球钴资源分布
钴矿分布集中，刚果(金)钴矿资源储量最大。全球钴矿资源分布集中，近一半资源都分布在刚果。据USGS统计，2015年全球钴资源储量总计716万吨，刚果(金)储量340万吨，澳大利亚110万吨，古巴50万吨。中国储量仅有8万吨，仅占比全球钴矿资源的1%左右。
2.2主产国政治动荡，影响钴矿价格
自2016下半年起，刚果(金)政治局势出现动荡，导致国内钴矿产量下滑。进入2018年，刚果(金)政府正在讨论将钴矿收归国有，进一步加强资源管控。2017-2018 年基本没有高产能的钴项目投产。政治因素加上下游锂电应用的快速扩张，导致钴矿价格近年来一直在高速上涨，已由2015年的16万元人民币/吨上涨至近日的66万元人民币/吨，后续可能还将继续上涨。
二、上游
1.正极材料
1.1正极材料发展概况
正极材料为电池提供锂离子，占电池总成本的30%左右，其性能直接决定了锂电池容量上限，是产业链的核心部分。锂电池正极材料主要是锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰三元材料等，其中三元锂包括镍钴锰酸锂NCM和镍钴铝酸锂NCA两大类，三元NCM材料根据镍钴锰三元素的相对占比又可细分为NCM333、NCM523、NCM622以及NCM811等，随着镍占比的提升，正极材料能量密度也相应升高。
1.2正极材料市场规模情况
2017年全国锂电池正极材料产量32.3万吨，同比增长49.54%。其中，磷酸铁锂产量10.1万吨，同比增长36.49%;三元材料产量12.6 万吨，同比增长93.85%。
可以看出，由于补贴政策的调整，在国家产业政策引导和动力电池市场需求的双重刺激下，三元材料的生产量快速增长，当升科技、贝特瑞、宁波容百等企业已开始生产NCM811以及NCA等三元材料。磷酸铁锂电池的安全性、低成本、使用寿命长等优点，在动力汽车和储能领域应用广泛。
我国已成为全球最重要的正极材料生产国和消费国。根据统计，国内前30家企业的产能就超过50万吨。湖南杉杉、宁波容百、贝特瑞等一批龙头企业建设或规划建设中正极材料产能也达数十万吨。预计到2020年，国内的正极材料产能将翻一番，预计复合增长率将达80.4%。
1.3正极材料竞争格局
目前我国正极材料 CR5=28%，CR10=49%，行业集中度较低，据统计，截止2017年，我国正极材料企业数量超过300家，而产能过万吨企业30余家。据统计，2017年以来有数家企业布局正极材料项目，比如格林美11万吨，厦门钨业4万吨，天赐材料5万吨等，预计到2020年总产能超过60万吨，产能过剩将加剧企业竞争压力，且毛利率也维持在较低的5-10%水平，行业面临洗牌。
2016年11月22日，工信部发布《汽车动力电池行业规范条件(2017 年)》(征求意见稿)。意见稿对企业研发、生产、销售等环节进行了严格的条件约束，特别是对产品技术水平及相关指标进一步加严。目前国内大多数企业不满足产能要求且产品技术水准与国外先进企业还有明显差距。意见稿实施后将加速优质动力电池企业进行横向整合，开展技术升级，做强多大形成竞争优势开拓国际市场。
1.4正极材料发展趋势
1)三元材料势不可挡： 2017年4月，工信部发布的《汽车产业中长期发展规划》要求动力电池单体比能量达到300Wh/Kg，系统比能量260Wh/Kg。基于磷酸铁锂的动力电池能量密度很难满足此要求，三元材料已为确定性趋势。在政策导向、产品技术优势和市场空间的共同驱动下，锂电池正极材料企业纷纷加大对三元正极材料的布局，2017年国内正极材料企业在建或拟在建的新产线中绝大多数都为三元材料;产能结构性过剩风险下，未来产品技术、有效产能和优质客户三位一体的三元正极材料企业将占据市场主导地位。
2)高镍替代低镍：随着国家政策向着动力电池高能量密度发展，低镍材料逐渐难以达到补贴标准，所以动力三元材料必将向着高镍化发展，主要以NCM811、NCA技术为主，未来几年将是高镍三元材料的重要发展周期，在技术端优势突出的公司将会在竞争中脱颖而出。
3)具备三元前驱体独立生产技术：前驱体具有高技术壁垒，首先，三元前驱体的制备属于湿法过程，生产过程将产生大量含重金属的废水，对环境污染大，存在较高的环保壁垒。此外，从三元前驱体的制备流程来看，其制备流程较为复杂，需要精细控制产物的镍、钴、锰含量以及杂质含量，技术壁垒高。
2.负极材料
2.1负极材料发展概况
作为锂离子电池的四大关键材料之一，负极材料技术与市场均较为成熟，目前商业化锂离子电池采用的负极材料主要包括：
1)石墨类碳材料，分为天然石墨、人造石墨;
2)无序碳材料，包括硬碳和软碳;
3)钛酸锂材料;
4)硅基材料，主要分为碳包覆氧化亚硅复合材料、纳米硅碳复合材料、无定形硅合金。
目前，由于石墨类碳材料在保证负极结构稳定性、防止锂电池能量衰减等方面作用较为明显，且经过多年发展，产业较为稳定，技术较为成熟，所以目前市场上大量采用石墨类碳材料作为锂电池负极材料。
2.2负极材料市场规模情况
锂电池自商业化应用以来，负极基本以石墨为主，因此产业最为成熟。目前全球产业主要集中于中国和日本，占全球总产销的95%，并且产能不断向中国转移。2017年，中国负极材料出货量达到18万吨，增长率约为46%，占全球 70%。
2.3负极材料发展趋势
石墨类碳负极材料还可以继续在锂电池领域获得大量应用，但性能提升的幅度不大，技术成熟度很高，生产企业较多，利润率较低。硬碳材料成本较高，软碳材料体积能量密度低，发展空间有限;高容量的硅基负极材料循环性能、倍率性能都还有待提高，体积膨胀问题也需要解决，但是硅基负极材料具有不可替代的高容量优势，预计未来几年，随着制备工艺和材料设计的不断改进以及匹配黏结剂、导电添加剂、集流体、电解质、功能添加剂、正极材料的优化，硅基负极材料将会陆续地批量进入市场。
3.隔膜
3.1隔膜技术发展情况
隔膜是锂离子电池电芯的重要组成部分，通常也被称为电池隔膜、隔膜纸、离子交换膜、分离膜等。它将电池正极和负极隔开，并且具有电子绝缘性和离子导电性，防止正负极板直接接触产生短路，同时，由于隔膜中具有大量曲折贯通的微孔，电池液中的离子载体可以在微孔中自由通过，在正负极之间迁移形成电池内部导电回路，而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流，供用电设备利用。
目前聚烯烃隔膜的制备工艺有干法和湿法两种技术路线。干法制膜工艺生产过程控制技术要求高，双向拉伸设备造价昂贵固定资产投入大。湿法制膜工艺技术相对要求较低，设备投入较小，但需要大量有机溶剂对膜进行萃取，但有机溶剂的使用致使成本较高并存在环境污染问题。
3.2隔膜材料市场规模情况
由于锂电池隔膜属于国家鼓励发展的电池配套材料，符合国家《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，同时属于“国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)”中所列：高效能源材料技术中的高效二次电池材料及关键技术专题。我国出台的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》确定的七大战略性新兴产业中，“新能源、新材料、新能源汽车”等三项都与锂离子电池有关。
而在国家政策及资金的支持下，锂电池隔膜国产化取得了快速发展，出货量在全球市场的占比越来越高。据统计，截止至 2017 年，我国国产隔膜市场产量约为14亿平方米，规模达到50亿元左右，而2010年，我国国产隔膜市场规模仅为6.46亿元，我国锂电隔膜行业正处于高速发展的阶段。锂电池隔膜国产化率正在不断提升，进展速度惊人。
3.3隔膜市场竞争格局
从全球竞争格局来看，市场集中度正在逐渐下降，国内生产商正在打破垄断格局。目前全球主要的锂电池隔膜厂商中，日本旭化成，日本东丽东燃，韩国 SKI，中国格瑞恩等四家企业占据了全球 57%的市场份额，市场集中度相比 2008 年大幅下降，尤其可以看到，已经有中国企业进入世界隔膜生产企业前列。
从国内隔膜企业产量的占有率情况看，据统计，2017年，国内隔膜企业产量占比排在前5名的分别是上海恩捷13.88%、苏州捷力11.10%、星源材质10.48%，沧州明珠8.67%，河南义腾5.34%，其中上海恩杰全部为湿法膜。未来随着大量湿法隔膜新产能的释放，市场竞争将更加激烈行业将面临重新洗牌。
3.4隔膜发展趋势
1)加速国产替代进口：湿法隔膜目前进口率约60%，预计未来将逐步下降至20%，到2020年前后，我国高端湿法隔膜领域将基本摆脱对进口产品的依赖。随着动力锂电池市场的快速发展，预计到2018年，我国湿法隔膜产量将超8亿平米，占据隔膜一半以上市场份额。
2)干法转向湿法：随着三元正极材需求的快速增长，未来湿法涂覆隔膜将逐渐成为主流，国内企业纷纷开始转型湿法隔膜。2017年，国内隔膜出货量达14.4亿平，随着湿法价格不断下降，同时叠加双积分下对能量密度的要求，以及三元材料的大量应用，预计湿法隔膜的需求将飞速增长。
3)高端扩产，低端淘汰：隔膜区别于锂电池其他环节，毛利率高达50%左右，是锂电池所有环节中盈利能力最强的环节，虽然市场规模在50亿左右，但由于有较强的盈利能力，吸引了大批企业进入隔膜生产环节，沧州明珠、星源材质等企业均在扩充产能，随着未来这些产能的释放，隔膜环节将进入洗牌阶段低端生产企业将面临淘汰。
4)隔膜涂覆工艺崭露头角：涂覆可以显著改善湿法隔膜的耐高温性差等性能不足。常用的“陶瓷涂覆技术”能够显著提高锂电池隔膜的耐高温性、化学稳定性、循环寿命等诸多性能，改善了非涂覆湿法隔膜熔点低、安全性差的缺陷，使其更适用于制备高能量密度动力电池。
4.电解液
4.1电解液发展概况
电解液在电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂，LiBF4)、添加剂等原料，按比例配制而成。
电解液的核心是材料提纯技术和配方技术。锂离子电池电解液通常要求水分控制小于20ppm，游离酸小于 50ppm。纯度要求高，因此对企业生产工艺和过程控制提出较高要求。锂电池应用广泛，不同技术路线以及不同应用领域的锂电池对电解液要求也会有所不同，因此电解液厂商需要与下游客户协同开发，因而形成较为稳定的合作关系。可以说锂电池性能的每次提升，都离不开电解液的进步与之匹配。
4.2电解液市场规模情况
到2018年，国内电解液产能将扩大至 17.05万吨，而电池量约为92GW(新能源车 55GWh+3C产品 31GWh+储能6GWh)，按每GWh需要约1200吨电解液测算电解液需求约为11.0万吨，对应产能利用率为 64.75%，虽然相比 2016年的57.14%以及2017年的59%提高不少，但整体产能仍处于过剩状态。从格局来看，由于众多中小型电解液企业扩产明显，行业集中度略微下降，但前五家集中度仍保持在 70%以上，产能集中。
4.3电解液发展趋势
受供求关系影响，电解液价格短期内难有大起色，但结构会略有分化，普通的磷酸铁锂、锰酸锂电池电解液价格自2016年以来一路下跌，最高跌幅达42%;而符合锂电池高电压、三元趋势的耐高压型电解液价格则持续维持高位，价格下跌幅度较小，考虑到耐高压型电解液难度较高，需要特殊添加剂，短期内不容易被大规模攻克，同时锂电池往高镍高电压方向发展的趋势，高电压电解液在一段时期内值得重点关注。
第三章 锂电产业链
三、中游
1. BMS
1.1BMS发展情况
BMS，电池管理系统，是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，是锂电池组内承载“大脑和管家”功能的不可或缺的核心部件，能够时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组的不一致性，为锂电池的使用安全提供保障，并延长锂电池的使用寿命。随着应用范围更为广泛，应用场景更为复杂，锂电池低温适应性差，过充过放时产生不可逆损坏等缺陷暴露出来，此时，锂电池组中的BMS重要性凸显。
1.2BMS发展趋势
目前涉足BMS领域的主要是三类企业：整车企业、锂电池企业和专业第三方BMS企业，三者数量比例约为6:2:2，整车企业和锂电池企业规模更大，业务板块更丰富，在资金和客户资源方面有一定优势;专业第三方BMS企业注重人才引进与培养，业务上对大量电芯的标定积累了丰富数据，并具有多种不同车型的工况数据，因而具有人才、研发和信息方面的显著优势。
1)软件技术和数据方面，专业的第三方BMS企业在BMS的竞争力相较于其他两类企业优势明显。
2)生产制造方面，第三方BMS企业专注BMS研产销，未来的规模化效应将进一步凸显，同时自有生产线在艺水平和交付能力方面也更有保障。
3)此外，国家正在积极推进新能源汽车相关产业行业标准，BMS 即是重点研究对象之一，专业第三方BMS企业凭借其技术优势将在 行业标准化进程中居于相对有利地位。
所以未来，相比于整车企业和锂电池企业，专业第三方BMS企业因其专业性，将更具备市场竞争力。
2.锂电生产设备
2.1锂电设备发展情况
锂电设备泛指在锂电池生产过程中使用的各种制造设备。锂电设备对锂电池性能和成本有重大影响，是决定因素之一。锂电池生产工艺较长，生产过程有50多道工序，相应需要50多种设备来完成各道工序的制造。
早期，国内锂电池设备基本依靠进口日本企业产品。国内锂电设备生产企业的出现始于2000年后，很多主要的锂电设备制造企业都在2005年前后才进入锂电池设备制造行业。先靠着对日韩产品的模仿，定位中低端市场。近几年来一些优秀的锂电设备企业已经开始自主创新征程，国产锂电设备的技术水平也在快速进步。
2.2锂电生产设备市场情况
据统计，2014-2016年国产锂电设备市场规模分别为38、75、130亿元，年均同比接近100%增长，并预计到2020年，国产设备规模达到285亿元，国产化率提高到80%左右，相比2013年年均复合增速为 40%。
根据全球的动力电池需求量的测算，假设到 2025年全球动力电池汽车渗透率达到 15%-20%，按每1GWh动力电池投资4-5亿元推算，年均锂电设备市场规模400-600亿元 ，相当于2016年市场规模的2倍多。假设到2030年全球动力电池汽车渗透率达到50%，再按1GWh 动力电池投资额5亿元推算，全球年均锂电设备市场规模为1000亿元。
2014年以来，由于新能源汽车的快速发展，锂电池供不应求，电芯厂纷纷扩大投资，对锂电设备行业拉动作用明显，行业规模迅速扩大，龙头公司产值大增，新嘉拓销售额达到 3.6 亿，成为行业内首家锂电设备销售过3亿的公司。步入2015年，随着先导股份和赢合科技登陆资本市场，锂电设备行业将步入一个新的发展阶段。
2.3锂电生产设备发展趋势
总结业内知名锂电生产设备公司的发展历程，可以看到两种发展趋势：一类公司走专业化发展道路，集中研发生产一类产品，在单品上建立起了牢固的优势，并不断创新，树立起业内地位。另一类公司在单品上建立优势后，迅速向其他锂电设备扩展，意图打造一体化锂电设备生产厂商。
锂电生产设备未来将向着自动化、智能化、高精度方向发展。虽然国产化锂电设备已经取得巨大成绩，但目前为止国产设备的技术水平还相对较弱，自动化程度不高，部分大型电池厂商仍需要进口国外设备。随着动力锂电池成为锂电池发展的重心，锂电设备的自动化和智能化成为必然要求。
四、下游
1.动力锂电
1.1动力锂电池基本情况
受益于新能源汽车行业大发展，动力电池需求量不断攀升。2015年我国动力锂电池装机量仅16.04GWh，到2016年，装机量已经飙升到27.73GWh。而2017年，动力电池装机量继续高增长，合计约33.55GWh，相比于2015年，增长已超过100%。双积分政策落地后，新能源车企将加快产业布局，新能源汽车产销量将继续保持高增长。
从动力锂电池生产企业来看，截止到2017年末，产能集中的趋势进一步明朗，据统计，2017年装机量超过5GWh的只有CATL和比亚迪这2家厂商，其中，CATL以9GWh占据了29.41%的市场份额，比亚迪以5.4GWh占比16.12%，2家厂商处于第1梯队，以较大幅度领先其他电池厂商，排名第三位的沃特玛市占率占比不及比亚迪的一半，仅为6.00%。前20强电池厂商合计装机28.86GWh，市场份额合计86.02%。
而从数量上看，行业洗牌已经开始，经过2014-2016年的疯狂增长后，动力电池企业将面临产能过剩和行业整合的冲击，会有大量生产企业面临淘汰，预计到2020年仅有20家左右的动力电池生产企业。
从各类型锂离子电池来看，2017年磷酸铁锂电池实现装机16.33GWh，占比48.68%，依然保持着第一的为主，但是比重较上一年度有了大幅度下降，绝对量与上一年度相比也是明显下降。NCM三元电池实现装机15GWh，占比44.71%，绝对量同比增长翻了一番有余，比重也有了大幅度提高。
从各类车辆市场来看，2017年纯电动乘用车市场实现锂电装机12.74GWh，首次排名榜首，占比37.96%，同比增长60.79%;纯电动客车市场实现装机12.33GWh，退居次席，占比36.76%，同比下降18.76%，是唯一一个同比下降的细分市场;纯电动专用车市场实现装机6.19GWh，占比18.45%，同比增长高达99.75%，是增速最快的细分市场。插混乘用车市场实现装机1.66GWh，同比增长58.62%，大致保持与纯电动乘用车市场同步增长。
1.2动力电池发展趋势
1)三元电池路线将快速占据统治地位：2017年电池路线拉开了大转向的序幕，三元路线快速占据主导地位。补贴与电池能量密度挂钩之后，三元路线的快速上位超出了多数人预计，如果现有政策趋势维持不变，预计2018年及以后，磷酸铁锂路线将会逐步退出电动汽车市场。
2)动力电池生产商洗牌加剧：对于锂电装机市场，2017年是个深度调整的年份，拉开了行业大洗牌的序幕主要原因：补贴首次与能量密度挂钩，开启了技术相对落后的电池厂商被强制淘汰的进程。预计2018年及以后，优秀电池厂商会逐步体现出优势，行业走向健康发展轨道。
2.1储能锂电市场情况
近年来，随着电源投资不断向清洁能源倾斜，可再生能源装机容量比重及发电量比重均明显提高。但是，风能、太阳能等可再生能源具有不连续、不稳定、不可控的非稳态特性，这决定了迫切需要大规模储能技术参与调节。储能主要应用于电力的削峰填谷、新能源发电的平滑入围以及分布式发电的节。可以说，储能是新能源进一步发展的有效支撑。
储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如铅酸电池、全钒液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。在化学储能领域，铅酸电池的使用历史最久，目前仍是主流，在世界上应用广泛，性价比高，成本最低，但能量密度也不高。
在政策的支持下，2016年，我国储能锂离子电池产业延续了此前快速发展的势头。电化学储能项目的累计装机规模为389.8MW，占总储能市场规模比例为1.3%，较上一年增长0.2个百分点。2017年，中国新增投运电化学储能项目的功率规模为121MW，同比增速超过15%。
锂电池在储能上的技术应用主要围绕在电网储能(电力辅助服务、可再生能源并网、削峰填谷等)、基站备用电源、家庭光储系统、电动汽车光储式充电站等领域。
2.2储能锂电市场规模
据统计，2016年我国储能市场锂离子电池的需求量约为3.79 GWh，到2018年，我国储能市场锂离子电池的需求量将达到8.21GWh。未来两年，储能锂离子电池累计需求将达到13.66GWh。
从应用分布上看，新增投运项目全部应用在集中式可再生能源并网、辅助服务和用户侧领域。其中，用户侧领域的功率规模最大，超过70MW，辅助服务领域的同比增速最大，接近1000%。
从技术分布上看，锂离子电池和铅蓄电池的功率规模基本持平，比重分别为51%和49%，同时铅蓄电池的同比增速最大，超过81%。虽然铅蓄电池价格低廉、性能稳定，但是其循环寿命底，一般为300-600次，且在回收过程中铅对环境有严重的污染，因此综合各种电池的优劣，锂电池由于产业链相对成熟，安全可靠以及环境友好，将逐渐成为储能电站的首选，以磷酸铁锂和经梯级利用、再生利用后的低成本锂电池产品为主。
2.3储能锂电池发展趋势
1)电网储能：实现可再生能源并网、电网电力辅助服务以及削峰填谷。
2)基站备用电源：中国通信市场已经进入新的发展时期，预计到2020年，储能在基站备用电源应用的累计市场装机容量为23.5GWH。随着锂离子电池性能提升和成本大幅下降，届时锂电池的渗透率有望达到80%以上。
3)家庭光储系统：分布式“光伏+储能”商业模式将作为我国未来能源建设的着重发力点，可实现居民和商业用户侧电力自发自用、多余电力上网的经济运作。
4)电动汽车充换储一体化：新能源汽车产业链的不断完善带动了充电站和充电桩建设的稳步推进，《电动汽车充电基础设施发展指南》指出，我国至2020年充电站和充电桩建设数量将分别达1.2万座和480万个，配套的储能设备需求将激增。同时，光储充电站的出现，有望进一步刺激对储能电池的需求。
3.消费电池
3.1消费电池发展情况
由于消费电子产品的内部空间有限，要求在有限的空间内尽量提升电池容量，所以电池的体积能量密度至关重要。能量密度由正负极材料决定，传统的铅酸蓄电池其体积能量密度最大也只能达到 150Wh/L，而磷酸铁的能量密度达到了300Wh/L左右的水平，广泛用于消费电子的钴酸锂的能量密度则进一步提升到的能量密度则进一步提升到600Wh/L以上，三元材料方面，由于其放电平台的电压下降较快，易低于手机截止电压 3.4V，所以一般用于新能源汽车，在消费电子领域仅在平板上有所应用。
3.2消费电池市场情况
消费锂电方面，2011-2014年，得益于智能终端的普及，消费锂电三年间的复合增长率达到26.00%。2015年之后，智能手机逐步进入存量替换时代，消费锂电市场的增速也开始放缓。我国是 3C 产品生产大国，过去几年受益于国内及海外市场需求的快速增长，出口与内销增速保持强劲，但是，随着3C电子产品的普及，市场已趋于成熟，市场新增量逐渐趋缓。
3.3消费电池发展趋势
1)更安全：2016年9月，三星GN7系列手机电池爆炸事件引起消费锂电池安全性讨论，所以，保证消费电池使用过程中的安全性，将成为消费电池未来发展的重要任务，而非一味提高续航能力。
2)大容量：在过去的几年内随着2G到4G的演变，智能机分辨率的不断提升，续航能力的问题也越发凸显。由于消费电池材料没有突破性进展，所以续航问题改善幅度有限。
3)新消费锂电：随着消费电子，尤其是无人机、可穿戴设备的推陈出新，新消费锂电需求随之增长。
4.电池回收
4.1电池回收发展情况
随着使用时间的增长，锂电池的容量、放电效率以及安全性等各方面性能均会出现明显下滑。对于已经不能满足当前应用需求的锂电池，回收可以有效发挥其“ 剩余价值 ”：对于应用于消费类场景的钴酸锂、三元材料锂电池，可以回收其中的锂、钴等金属元素及外壳;而对于结构和组分更加复杂的动力电池，则有梯次利用和原料回收两种模式：(1)容量无法满足新能源汽车要求，但循环寿命较长的动力电池，可通过梯次利用的模式用于储能领域;(2)对于循环寿命显著下降的电池，可提取其中的金属氧化物、有机电解液、塑料外壳等再生资源。
梯次利用是适用于废旧动力电池的一种高效节能的回收方式，通过延长利动力电池使用年限的方式实现经济性目标 。一般而言，当新能源汽车搭载的动力电池容量衰减至80%左右时，动力电池将被淘汰，但此时的动力电池仍然能用于储能设备，投放到商业住宅储能站、电动汽车充电储能站以及电信基站等场所。
资源回收可以有效收回锂电池成本，具有较强的经济性。通过原料回收，镍、钴、锰等金属元素可实现95%以上的回收率，而锂元素的回收率也在70%以上，经济效益显著。经由资源化回收，可以生产出镍、钴、锰及锂盐，甚至进一步产三元正极材料及前驱体，直接用于锂电池电芯制造，具有构建产业链闭环的重大意义。
4.2电池回收市场情况
在国家能源战略的指导规划下，2017年10月，国家发改委、财务部、科技部、工业和信息化部和国家能源局联合发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》，是我国出台的首个专门针对储能行业的政策文件。《意见》明确了储能在我国能源产业中的战略定位，并提出建立补偿机制，引导社会投资，推进市场改革;预计储能行业将在近年迎来政策支持高峰有望推动储能技术与相关产业加速发展。
伴随着动力电池技术的不断进步，整个产业链进入高速发展期;2013-2017年，新能源汽车的年销量由1.76万辆剧增至 77.7万辆。受到新能源汽车需求爆发的直接拉动，2014年以来动力电池出货量也呈现同步高速增长态势。业内预计2018年动力电池回收市场将迎来爆发，市场规模可达50亿元，到2023年动力电池回收市场规模将进一步发展至300亿元以上规模。
4.3电池回收发展趋势
1)磷酸铁锂-先发优势：磷酸铁锂电池是国内较早应用于新能源汽车的主要动力电池类型之一，因此也是率先退役的一批动力电池。宁德时代曾分别在 25℃、45℃、60℃的温度下进行实验，测试退役动力电池的使用寿命。综合考虑储能设备的使用条件，退役后的动力电池可继续作为储能电池使用至少五年。因此磷酸铁锂电池适用于梯次利用，可充分发挥其剩余价值，降低储能系统的建设成本。
2)三元电池的资源化回收综合效益高：相较于磷酸铁锂，三元材料电池寿命较短，且安全性存在一定风险，不适宜用于储能电站、通信基站后备电源等应用环境复杂的梯次利用领域。但三元正极材料因其成分和易还原性而具备很高的资源化回收价值 ：三元材料中主要金属镍、钴、锰的含量分别占12%、3%及5%金属总含量高达47%，含有高价金属元素，更具有直接资源化回收的价值具有较高的回收再利用价值。
4.4电池回收企业布局情况
在政策及市场的推动下，国内主要动力电池厂商及整车厂商纷纷涉足在动力电池回收领域 ，积极推动以生产者为主导锂电回收网络的构建和运维。诸如比亚迪、宁德时代、国轩高科等行业领先企业，已在动力电池回收领域较早布局，以其在储能、动力电池等应用场景的梯次利用为主的方式实现回收价值。
以专业第三方电池回收企业为主体的回收模式要求企业自建回收网络和物流渠道，将废旧动力电池统一收集到第三方处理中心进行集中处理。国内专业第三方电池回收企业有较多是从镍氢、镍铬等传统电池回收行业，以及相关的废弃资源综合再利用行业切入锂电回收领域，并已经在商业模式类似的消费类锂电池回收领域积累了一定的运营经验;以格林美、邦普集团等国内领先回收企业已经深耕锂电池回收领域多年，在行业中有较高的影响力和知名度;他们也已积累了较为成熟的回收技术，且具备危废处理资质，并在动力电池回收网络和处理技术方面率先布局，占据先发优势。
由于目前电池回收行业正处于发展前期，行业本身尚未产生激烈的竞争情况，但是，2017年5月，国家发布《车用动力电池回收利用拆解规范》，对动力电池的回收资质提出一些具体要求。未来随着相关政策的逐步落地，预期危险废物经营许可等电池回收相关资质将成为专业化处理企业的重要资产与竞争壁垒，目前已积极开展回收业务的企业未来极有可能提前拥有先发优势和资质优势，对后进企业设立较高的技术和资质壁垒，从而抢占市场份额。
第四章 锂电行业存在的问题与风险分析
一、专利技术问题
1.三元材料专利申请总体情况
三元材料全球申请量前十的申请人中有 7位为国外申请人。其中日本占据五席，丰田申请量位列第一，这与丰田在动力汽车上的投入有关;韩国占据两席，分别为LG和三星。值得一提的是，国内申请人中江苏科捷以23件位列第四，且在国内申请人排名中位列第一。国内锂电巨头比亚迪在国内申请人中排第2，申请量并不多，与其目前主要采用磷酸铁锂系动力电池有关，但比亚迪的三元材料也即将投入生产，三元材料的申请预计会逐渐增加。国内重要申请人中，高校院所江南大学、中南大学在三元材料上也具有一定的申请量。总体来看，国内三元材料申请比较分散，行业集中度差，并没有得到足够的发展，尤其是国内锂电龙头企业涉足较少，整体研究氛围不强，需要引起国内申请人的重视。
2.三元材料核心技术情况
纵观三元材料技术发展路线可知，三元材料的基础专利技术仍掌握在国外申请人手中。其中，美国3M公司、美国阿贡国家实验室(ANL)，作为国际顶尖的电池材料企业，基础研发实力雄厚，拥有目前国际市场三元材料最核心专利技术。包括 LG、SK 等国际锂电企业都开始从 3M 手中获取该核心专利的授权。
目前国内取得3M公司授权的公司主要有：湖南瑞翔、当升科技、北大先行、中信国安盟固利、厦门钨业以及常州博杰新能源。
目前国内取得ANL公司授权的公司仅有北大先行和湖南瑞翔。
可见国内三元材料生产企业出海还是面临较为严峻的专利技术门槛。针对上述现状，国内企业一方面应该继续加强研发投入，增强自身核心竞争力，另一方面国内申请人应当积极组件自己的专利团队，提升专利撰写水平，并积极进行专利布局，尤其是海外专利布局，为今后在国际市场上的发展打好基础。
二、锂电技术发展趋势问题
1.充电锂电池OR燃料电池
目前大部分专家倾向于充电锂电池，首先是动力锂电池技术目前较为成熟可靠，大规模应用较为安全，其次是因为电网是现成的，只需要建设一定数量的充电站，而且效率高，充电过程也令人觉得更可靠。而氢燃料电池的大部分基础设施必须从头建起，通过多余风能来电解水制氢，还需要一个较为复杂的装置，包括氢燃料的储存、运输，再分配到加氢站等一系列过程。氢燃料电池车虽具有稳定、高额的补贴，但事情市场化程度仍有待考验。就目前来看，通过技术创新，锂电池能量密度依然有上升空间，且基础设施布局日趋完善，所以相当一段时间内，锂电池依然是较好的新能源解决方案。
2.其他新兴技术对锂电池的替代风险
当前，锂硫电池、锂空气电池、铝-石墨双离子电池、锂陶瓷电池、新型锂氧电池等新型电池技术大多处于实验室研究阶段，按照技术成果产业化进程，要大规模应用推广至少需要10年以上时间。至于超级电容器、氢燃料电池和锌、锂金属燃料电池等，虽已经开始小规模的技术，但价格极高，配套设施极不完善，安全性也有待考验，市场接受需要相当一段时间。
而在其此期间，石墨烯、纳米材料等先进材料制备技术不断完善，与锂离子电池研发加速融合，锂离子电池产业创新速度加快，各种产品相继问世并投放市场，各类新技术持续进步，包括硅碳复合材料、固态电解质等在内的新型材料有望在锂离子电池上面广泛应用，在可穿戴设备、特殊环境等特定应用领域将有可能出现新的颠覆性锂离子电池产品。锂离子电池依然拥有巨大的成长空间和市场空间，所以一段时间内，锂离子电池仍然是理想的新能源解决方案。
来源:中咨华澍
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