高端制造新动力——锂离子电池行业

内容摘要：

绿色低碳发展已成全球共识和大势所趋。我国已明确碳达峰、碳中和的时间表，提出推动碳达峰、碳中和的重点任务是实施可再生能源替代，大力发展低碳、清洁、可再生能源。锂离子电池行业是我国风力、光伏+储能产业规划中的重要组成部分，是推动碳中和战略实现的关键产业。近年来，在国家政策积极引导和企业战略布局的推动下，我国锂电技术实现了不少突破，头部企业竞争力提升，产业链持续完善，行业保持快速发展。

随着新一代电子信息产业的迅猛发展，深圳已逐渐成为拥有雄厚锂电池产业集群和汽车电子产业基础的产业重镇，成为辐射全国的电池材料产业的策源地。2020年，深圳先进电池材料产业集群主导产业产值超过5000亿元，涌现出一批产业生态主导型企业、单项冠军企业、专精特新小巨人和国家级绿色制造企业。本文在系统梳理锂离子电池行业发展现状的基础上，对行业发展趋势、深圳区域情况等进行深入分析。

一、锂离子电池及产业链概述

（一）锂离子电池基本概念及优点。

锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠金属锂离子在电池的正极和负极之间移动来工作，实现放电和充电的过程。锂离子电池（以下简称锂电池）具有功率高、体积小、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点，同时随着锂离子电池制造技术的提升和生产成本的下降，对其他传统铅酸等蓄电池的升级替代效应逐步体现。

（二）锂电池产业链概况及应用分类。

锂电池产业经过近二十年的发展已形成一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。产业链上游包括镍、钴、锰、铁、锂矿和石墨矿开采企业，以及加工正负极材料、电解液、电极基材、隔膜的企业；中游则是将正负极材料、电解液、电极基材、隔膜组装成电芯后进行制造和封装的相关制造企业；下游主要是电池在动力、储能和消费电子应用领域，以及电池回收处置和循环利用等相关企业。

1.上游企业。上游材料厂商为中游的锂离子电芯厂商提供原材料，包括正极、负极、电解液、隔膜、铜箔、铝箔、铸件等。锂电池材料四大主材，即正极材料、负极材料、电解液和隔膜，在电池电芯成本中占比大约为40%、10%、20%、8%，合计占锂电池成本的70%-80%。

（1）正极材料：锂电池最关键材料。

正极材料对电池的能量密度和安全性能等电化学性能起决定性作用。目前锂电池正极材料主要为磷酸铁锂和三元材料（NCM镍钴锰酸锂和NCA镍钴铝酸锂)，这两种材料的能量密度、材料成本、温度适应性等方面，各有优势及特点，代表着未来电池材料技术发展和应用的两个重要方向。

表1：磷酸铁锂材料和三元材料综合对比分析

资料来源：根据各上市公司公告整理

（2）负极材料：人造石墨是主流，硅碳负极布局加速。

负极材料是锂电池在充电过程中，锂离子和电子的载体，起着能量的储存与释放的作用。负极材料可以分为天然石墨、人造石墨、硅基负极材料、中间相碳微球等，其中石墨负极材料的比容性逐渐趋于理论值，硅基材料由于具有极高的能量密度（理论比容量为4200mAh/g，是石墨负极材料的10倍）、较低的脱锂电位以及相对出色的安全性能，有望成为下一代负极材料研发的主流方向。

（3）电解液：添加剂和新型锂盐是技术核心。

电解液在锂电池内部连接正极和负极，起到离子传导的作用。锂电池电解液主要由锂盐、溶剂和添加剂三类物质组成，电解液厂商主要通过探索新型电解质锂盐、添加剂或调整电解质锂盐、添加剂、溶剂的配比，从而使动力电池电解液具有更高的比能量、功率、安全性，以及更宽的工作温度。

（4）隔膜：湿法涂覆隔膜是主流技术方向。

隔膜位于锂电池正极和负极之间，将正负极活性物质分隔开，防止两极因接触而短路，同时提供电芯屏障。锂电池隔膜是锂离子电池四大主材中科技含量最高、国产化最晚的组件。根据工艺上的区别，锂电池隔膜主要分为干法隔膜和湿法隔膜两种，湿法隔膜综合性能优异，是主流技术路线。涉及上游原材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、氧化铝、勃母石等。

2.中游为锂离子电芯厂和模组厂。电芯厂接收上游材料，生产电芯。模组厂根据终端客户产品的不同性能和使用要求，选择不同的锂离子电芯，设计开发差异化的电源管理系统方案，采用精密结构件和制造工艺等进行锂电池模组的设计与生产。

3.下游应用。根据应用场景，锂电池分为消费电池、动力电池和储能电池三种。消费电池主要应用在手机、笔记本电脑、数码相机等消费产品上，容量较低，重量极轻，相对来说寿命也较短；动力电池应用在电动车（电动自行车、电动摩托车、电动汽车）上，容量较大，能量密度大，瞬时功率也很可观；储能电池主要应用在储能电站及便携储能，因为储能电站十几年才翻新一次，对电池的寿命和可充放电次数要求较高，而便携储能往往对价格和安全敏感。

4.锂电设备。电池生产的过程中，把正负极材料分开均匀搅拌成浆，搅拌后的正极材料涂抹在铝箔上，负极材料涂抹在铜箔上；正负极材料之间用隔膜隔开，涂布后的极片进一步压实，提高能量密度；然后根据不同类型进行切片、烘烤、卷绕、入壳、注入电解液等，最后进行封装测试。其中需要用到的锂电池设备包括真空搅拌机、涂布机、辊压机、卷绕机、注液机、检测机等。

5.锂电回收。因动力电池的电池容量会在循环充放电过程中逐渐衰减，当衰减至80%以下时，动力电池达到退役状态。锂电池中镍、钴、锰、锂等元素均可实现回收利用，具有明显的经济价值，拆解回收后可进一步用于生产正极材料，实现产业链闭环，有效降低电池成本。在现阶段锂电池上游材料价格持续上涨以及上游金属资源日渐紧缺的背景下，锂电池回收的市场空间较大。目前锂电池的回收有物理、火法、湿法三种方式，国内动力电池回收企业主要技术路线为湿法，由于湿法与干法工艺有较大差异，工艺路径相似的正极前驱体企业具有技术同源性，在开展锂电回收布局上更具有技术优势。

二、行业运行情况

（一）全球锂电行业发展现状。

1.全球锂离子电池出货量呈现加速增长态势。

得益于新能源汽车和储能市场的快速增长，根据EV Tank和伊维经济研究院数据，全球锂电出货量由2014年的72.7GWh（吉瓦时）增长至2021年的562.4GWh。尤其是2021年，在全球新能源汽车产销量翻倍的情况下，锂电池行业迎来爆发式增长，同比增长91%。

2.动力及储能电池增速翻倍，动力电池增量占比最高。

从结构来看，2021年全球汽车动力电池出货量为371GWh，占锂电出货量的66%，同比增长134.7%；储能电池出货量66.3GWh，占锂电出货量的12%，同比增长132.6%；消费类电池（包括3C电池和小动力电池）出货量为125.1GWh，占锂电出货量的22%，同比增长16.1%，需求偏饱和。近几年全球新能源汽车市场迅猛发展，对锂离子电池的需求快速增长，动力锂离子电池已成为全球锂离子电池市场增长的最大引擎。

图1：2020年以来锂电池出货量结构对比图

数据来源：根据高工产研整理

3.行业集中度不断提升。

国际上，中国、日本和韩国是全球锂离子电池的主要生产国，三国总产量占比达90%以上。全球锂电池，尤其是动力电池行业集中度已达较高水平。主流电池制造企业生产过程工艺稳定，电池产品一致性和稳定性等方面优势明显，产能大、形成规模化效应。

根据高工锂电统计数据，2021年末，全球排名前十的动力电池企业合计装车量占比约为92.8%。从材料企业来看，2022年上半年，全球排名前四的正极材料三元材料企业和磷酸铁锂材料企业出货量合计占比分别高达44%和62%；2021年末，全球排名前六的负极材料企业出货量合计占比达56%。未来，随着产业巨头持续进行资本投入，头部集中现象将更加明显。

（二）我国已逐步由锂离子电池生产大国走向生产强国。

经过几十年的发展革新，我国的锂电池产业从数量上、质量上都取得了极大的突破，锂电池产业诞生出许多具有全球竞争力的企业。2021年，我国锂电池出货量达324GWh，占全球产能超过70%，同比增长106%。根据国家统计局数据，从2010年到2021年，我国锂离子电池产量从26.87亿只上升到232.64亿只，年均复合增长率21.68%，呈现快速增长态势。

图2：2016-2021年中国锂离子电池产量情况

数据来源：高工产业研究院

1.头部企业竞争力增强。

2021年，中国企业在全球的市场份额扩大。在动力电池方面，宁德时代、比亚迪等企业的领先地位进一步巩固。2021年国内动力电池装车量的前10名企业中，有9家中国企业。其中，宁德时代、比亚迪、中创新航（中航锂电）、国轩高科分列前四，市占率分别为52.1%、16.2%、5.9%、5.2%。

表2：2021-2022年7月国内动力电池企业装车量前十名

数据来源：中国汽车动力电池产业创新联盟、中商产业研究院整理

2.产业链布局较为完备。

我国在锂电产业链上、中、下游都构建了较完备的生产体系，上至矿产资源，中段涵盖冶炼加工、四大关键材料与产品生产，下至电池应用场景及回收循环利用等环节。总体来看产业链基本自主可控，短板环节明显得到改善。

（1）矿产资源储备丰富，但存在劣势。

我国锂资源种类丰富，储量排名世界第四位（约800万 吨），约占世界总储量的7%；同时拥有盐湖、锂辉石、锂云母、含锂黏土四种资源。但相比海外优质资源，国内锂资源存在硬岩品位相对较低、盐湖中成分复杂、镁锂占比较高、提取难度相对较大等劣势。国内资源开发市场较集中，产量排名前五位的企业份额超过90%,，主要开采公司有宜春钽铌矿、青海盐湖、西部矿业、融达锂业等。

（2）全球最大正极材料生产基地。

①磷酸铁锂材料。2021年，中国市场磷酸铁锂材料出货量达到48万吨，占全球磷酸铁锂出货量的48.5万吨的近99%，由于磷酸铁锂的专利技术2023年到期，未来中国磷酸铁锂电池将走向全球。国内磷酸铁锂产业链态势已趋稳定，市场集中度较高。2022年上半年末，国内排名前五的企业出货量合计占比高达67.9%，分别为湖南裕能（占比25.3%）、深圳德方纳米（占比17.6%）、国轩高科（占比9.6%）、深圳贝特瑞（占比9.5%）和湖北万润（占比5.9%）。

②三元正极材料。2021年，中国三元正极材料出货量达42.2万吨，约占全球三元正极材料出货量的58.8%。三元材料市场份额相对分散，尚未产生绝对的行业龙头企业。2021年，LGI、韩国ECOPRO、巴斯夫、住友金属市场份额排名靠前。2022年一季度末，国内排名靠前的企业及市场份额分别为：容百科技（占比12%）、当升科技（占比11%）、巴莫科技（占比11%）、南通瑞翔（占比9%）、长远锂科（占比7%）、振华新材（占比6.9%）、厦钨新能（占比4.3%）、贝特瑞（占比2.1%）等。

（3）负极材料全球占比最高。

2021年，全球负极材料出货量为88.27万吨，中国锂电池负极材料企业共出货81.59万吨，占全球市场份额达92.43%。国内锂电池负极材料的主要供应商及市场占有率分别为：贝特瑞（占比21%）、杉杉股份（占比12%）、璞泰来（占比12%）、广东凯金能源（占比11%）、中科星城（占比9%）、翔丰华（占比8%）、尚太科技（占比6%），其中贝特瑞市场占有率在全球范围内领先。

（4）电解液出货量占全球八成。

2021年，全球锂离子电池电解液出货量为61.2万吨，同比增长83.2%，其中中国企业锂离子电池电解液出货量为50.7万吨，同比增长88.5%，占全球电解液出货量的82.8%。2022年上半年，国内企业出货量（万吨）及市场份额主要为：天赐材料以出货量12.17万吨排名第一，占比37%；新宙邦（占比13%）；江苏国泰（占比12%）；比亚迪（占比10%）；中化蓝天（占比5%）；香河昆仑（占比4%）；珠海赛纬（占比4%）；杉杉股份（占比2%）。

（5）隔膜企业迅速实现国产化。

2016-2021年，我国隔膜出货量由10.9亿平米增长至78亿平米，年均复合增长率为48.23%。从全球份额来看，我国隔膜企业产能2020年已占全球50%以上。近年来，国产隔膜厂商在产能建设、成本控制、技术提升等方面陆续取得进步，迅速抢占市场份额。2022年一季度末，恩捷股份出货10.4亿平米，占比37%；星源材质（占比15%）；中材科技（占比9%）；中兴新材（占比6%）；沧州明珠（占比4%）。

（6）锂电设备迎来扩产机遇。

锂电池设备包括真空搅拌机、涂布机、辊压机、卷绕机、注液机、检测机等。锂电池设备主要分为前段、中段、后段。前段设备价值量最高，占比高达39%，中段和后段占比分别只有31%和30%。我国在锂电设备中后端制造生产方面技术领先，已达到国际先进水平，价格方面优势明显。

图3：中国锂电设备产业链全景图

国内锂电设备主要供应商及营收规模如下：先导智能（69.56亿元）、赢合科技（49.07亿元）、杭可科技（24.56亿元）、利元亨（21.37亿元）、大族激光（19.82亿元）等。

（7）锂电回收发展正当时。

锂电池的大规模应用时间较晚，前期锂电池报废数量较少，锂电池回收行业仍处于起步阶段。2021年，我国锂电池理论回收量达60万吨，而实际回收量为23.6万吨，实际回收量占比38.5%。而随着前期动力电池和消费电池接近使用寿命，未来锂电池报废量也将进一步增加。截至2021年底，我国废旧动力锂电池回收行业市场规模约为160亿元--170亿元，同比增长65%，预计2022年中国动力电池回收市场规模约290亿元。

2021年，电池回收利用建设已经在2021年政府工作报告中作为2021年重点工作被提及。2018年以来，工信部累计已公布符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单三批，合计47家企业。

表3：前三批《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单

3.区域集群发展态势良好。

目前，我国锂离子电池产业已初步形成珠三角地区、长三角地区、环渤海地区以及中西部重点地区全面发展态势。珠三角地区集聚大量龙头企业，是传统锂离子电池及材料制造产业的优势地区，产量领先，产业链相对完善，是目前中国锂电产业链最发达和完善的区域；长三角地区和环渤海地区聚集了大量的整车制造产能，科研环境较好、技术优势明显；四川、青海、西藏等地区近年来大量承接沿海地区的产业转移，依托丰富的锂矿资源、劳动力成本较低等优势，产量增速较快，逐步形成了锂电产业链新的集群。

三、锂离子电池产业链发展趋势

（一）国家政策鼓励锂电行业发展。

近年来，我国出台一系列政策积极引导新能源及相关配套产业健康发展。鼓励国内企业面向世界能源科技竞争，支撑绿色低碳科技创新，加强锂电池在动力电池、储能电池领域的应用。

1.动力电池。2020年11月，国务院发布《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，将坚持电动化、网联化、智能化发展方向，深入实施发展新能源汽车国家战略，以融合创新为重点，突破关键核心技术，提升产业基础能力，构建新型产业生态，完善基础设施体系，优化产业发展环境，推动我国新能源汽车产业高质量可持续发展，加快建设汽车强国。提出2025年和2035年两个时间点的发展愿景：到2025年，纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里，新能源汽车新车销售量占比达20%的目标；到2035年，纯电动汽车成为新销售车辆的主流。

2.储能电池。2021年7月，国家发委改、能源局出台《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，到2025年，我国新型储能（除抽水蓄能外的新型电储能技术）装机规模达3000万千瓦以上；到2030年，新型储能装机规模基本满足新型电力系统相应需求；提出要坚持储能技术多元化，推动锂离子电池等相对成熟新型储能技术成本持续下降和商业化规模应用。

（二）供需分析。

1.需求分析。

从具体需求领域来看，新能源汽车、储能、小动力和电动工具、3C数码领域是锂电池主要下游应用市场，其中动力电池和储能电池的增长尤其突出,3C数码领域的需求基本饱和，增长趋缓。

（1）新能源汽车。交通运输业是碳排放的主要来源之一，新能源汽车是推进低碳交通运输体建设的重要载体，在全球碳中和浪潮下，汽车电动化进程提速。根据EV Tank联合伊维经济研究院共同发布的《中国新能源汽车行业发展白皮书（2022年）》数据显示，2021年全球新能源汽车销量达到670万辆，同比增长102.4%，其中中国市场销量达到354.8万辆，同比增长160.1%。中国和欧洲新能源车渗透率大幅领先，2021年末，中国新能源车渗透率17.2%，欧洲新能源车渗透率12.12%，美国新能源车渗透率3.54%。未来随着政策拉动和终端市场需求增长，新能源汽车渗透率有望进一步提升，市场成长空间较大。

（2）储能。

储能是我国实现碳中和、能源结构转型的必然选择。新能源发电装机配套，电网侧电力调峰和系统调频，工商业用户峰谷套利，5G及数据中心备用电源、海外家庭储能是储能的主要市场方向。“十四五”时期储能锂电池有望进入商业化加速期。据高工产研锂电研究所（GGII）预测，2025年中国储能锂电池出货量有望达到180GWh，比2020年规模增长10倍以上，年均复合增长率超过60%。

2.供给分析。

受下游旺盛需求的影响，各大电池厂商都抛出了激进的扩产规划。根据公开资料不完全统计，2022-2025年中国排名前十的锂电池企业产能扩建规划合计超2200GWh,海外产能扩建规划约700GWh，全球产能规划合计超3000GWh。

图4：全球锂电池产能规划（GWh）

数据来源：新能源产业数据中心

3.供需平衡预测。

假设全球电池需求与电池供给比值为80%，且2021年以后产能利用率为70%；全球锂电池产能规划与需求的供需平衡测算表如下表：

表4：全球锂电池供需平衡测算表

数据来源：新能源产业数据中心

根据全球主流锂电厂商产能规划，2021年开始达到供给平衡，2022年开始产能逐渐过剩；同时，电池型号预计将从2020年的80多种逐渐缩减到2025年的30种。电池标准化程度提高，工业属性增强，预示着电池行业2023年有可能陷入新一轮价格战。虽然目前各大厂商扩产的速度很快，步子也很大，但受制于锂资源供给、产线落地投产和生产爬坡等因素，过剩局面是否形成仍有待观察。

四、深圳区域锂电行业情况

（一）深圳锂离子电池产业处于领先地位，龙头企业优势明显。

2009年，深圳率先在全国推广新能源汽车示范应用，伴随着新能源汽车大规模投入市场，电池材料的产业规模和水平不断扩大提升。截至2021年3月，深圳先进电池材料产业集群获评工信部先进制造业集群“前三强”；此外，新能源电池材料是深圳七大战略产业之一——新材料的重要组成部分。深圳已成为国内锂离子电池产业的核心引擎，形成了立足粤港澳大湾区，产业辐射全国的大格局。龙头企业扎根深圳，按照“总部+销售+研发+高端制造”模式建设，构建“外溢性”发展格局，发挥国内外辐射带动作用。

根据烯牛数据库提供的信息，深圳锂电行业相关企业将近380家，形成“全链条”产品领域，涌现出一批产业生态主导型企业、单项冠军企业、专精特新小巨人和国家级绿色制造企业，实现企业间协同发展。例如，比亚迪是国内新能源汽车产业链最完整的企业之一，从材料到电池、电机、电控再到整车，形成产业链闭环模式，欣旺达在3C和模组等方面是全球领军企业（目前属于动力电池第二梯队），德方纳米是动力电池正极材料领跑者，贝特瑞是全球最大的锂电池负极材料生产商之一，新宙邦是国内主流的电解液厂家之一，星源材质则是隔膜市场的国内龙头，赢合科技、先导科技是国内锂电生产设备头部供应商，中兴新材、翔丰华、格林美等骨干企业也占有很高的市场份额。

（二）依托高新技术及创新载体，深圳锂电行业具有较强的发展后劲。

深圳拥有完善的锂电池产业链、庞大的基础人才储备，优质的锂离子电池行业上中下游企业。此外，深圳市建立了一批国家级和省市级工程研究中心，如中国科学院深圳先进技术研究院、深圳先进储能材料国家工程研究中心、炭功能材料国家地方联合工程实验室等，良好的生态环境，使深圳锂电行业蓬勃发展。

在发明专利方面，深圳锂电池行业在全国同业遥遥领先。对于制造业来说，专利技术是企业发展的核心，代表着硬核的技术，新能源汽车产业也是如此。在“2021年发明专利新能源汽车企业TOP20榜单”中，比亚迪以发明专利数3997件高居榜首。另外，深圳锂电行业在国内动力电池企业装车量中也是佼佼者。