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锂电池用铝箔市场

2021-10-20伟,李

有色金属加工 2021年5期
关键词:铝箔需求量锂电池

王 伟,李 鹏

(1.中色科技股份有限公司,河南 洛阳 471039; 2.中国一拖集团有限公司,河南 洛阳 471000)

铝箔具有质轻、耐腐蚀优、导电性能好、易加工等优越的使用性能,常用于制造锂电池中的正极集流体和软包铝塑膜阻透层。

1 集流体铝箔市场现状及预测

集流体用铝箔以1060、1070、1100、1235、3003等合金为主,多用铸轧原料,厚度规格是0.010mm~0.025mm,现在已有电池生产厂家用到0.008mm,市场未来的方向是继续减薄,甚至会需求0.006mm的铝箔产品。

集流体用铝箔技术要求高,国内生产的大多用于相对低端的锂离子电池,主要是因导电性能、力学性能、加工精度和表面质量等与国外先进水平存在差距,高端产品一直以来从日本等国外进口。

2018年我国电池铝箔产量为50kt,到2019年已达到60kt,增长幅度达到20%。国内锂电铝箔生产企业相对较少,主要有杭州五星、华北铝业、乳源东阳光、中铝铝箔、厦顺铝箔、云南铝业等供应商;国外主要集中在日本,主要是日本的东洋铝业和日立金属等。

我国电子行业及电动汽车行业发展迅速,锂电池的需求量在逐年增加,2019年我国锂电池市场产量达148.0GWh[1],2015-2019年间平均增长达33.1%,在全球产量占比达65.8%,已经成为全球最大的锂离子电池制造国(图1)。随之而来的,就是相配套集流体铝箔的需求量不断增加,目前1GWh锂电池用铝箔在0.4kt~0.8kt,2019年国内锂电池集流体使用铝箔在94.6kt以上。

(a)锂电池产量 (b)中国产量占比

1.1 动力锂电池用铝箔的需求

从国内锂电池的下游应用市场来看,得益于国家政策对新能源汽车产业的大力支持,2015-2019年中国新能源汽车产量年均增长38.2%,2019年达到124.2万辆[2],产量为2014年的14.8倍。受新能源汽车产业快速发展的带动,动力锂电池发展迅猛,2015-2019年中国动力锂电池市场保持高速增长(图2),期间我国动力电池市场产量年均增长31.7%,达到85.4GWh,成为占比最大的细分领域,铝箔需求量约51.3kt。

(a)新能源汽车产量 (b)动力锂电池产量

我国《节能与新能源汽车技术路线图2.0》提出,到2025年,汽车产量达到3200万辆,其中新能源车占总量的20%。《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》提出,到2025年,我国新能源汽车市场竞争力明显增强,动力电池、驱动电机、车用操作系统等关键技术取得重大突破,新能源汽车新车达到汽车新车总量的20%左右,即国内新能源汽车产量将达到640万辆左右,届时新能源汽车需动力电池量将达到450.0GWh,届时铝箔需求量约270.0kt。

1.2 消费锂电池用铝箔的需求

消费电子电池的应用场景主要包括手机、笔记本、平板电脑、充电宝等,2019年我国计算机、通信和其它电子设备制造业收入超过11万亿元,带动了消费锂电池市场整体增长平稳,产量同比增长2.9%,达到56.2GWh(图3),铝箔需求量约39.4kt。

(a)电子制造业收入 (b)消费锂电池产量

《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案(2019-2020年)》文件将更新升级消费电子产品作为增强消费活力、释放内需潜力的重要领域之一,提出加快消费电子产品的智能化、品质化、个性化升级,做大做强消费电子产业。

2020年是5G元年,5G推动是手机、平板、穿戴市场发展及提振消费类锂电池销量的希望,到2025年,高端数码软包电池、柔性电池、高倍率电池等将受高端智能手机、可穿戴设备、无人机等领域带动,成为数码电池市场的主要增长点。保守预计到2025年中国消费领域的锂电池需求量约60.0GWh,届时铝箔需求量约42.0kt。

1.3 储能锂电池用铝箔的需求

在目前多种储能技术当中,锂电池储能则是目前储能产品开发中最可行的技术路线。锂电池与铅酸电池相比较,循环寿命是其15~30倍,能量密度是其2~3倍,能量转换效率高其30%~50%,工作温度范围更是大于铅酸电池。2019年我国储能力电池产量达到6.4GWh(图4),同比增长39.1%,铝箔需求量约3.9kt。

(a)电化学储能类型比例 (b)储能锂电池产量

《贯彻落实<关于促进储能技术与产业发展的指导意见>2019-2020年行动计划》为储能产业的后期发展指明方向。“十四五”期间,随着更多利好政策的发布,锂电池储能应用的支持力度将逐步加大,市场规模不断增加,预计到2025年底,锂电池储能的市场装机规模将超过15.0GWh,届时铝箔需求量约9.0kt。

2 铝塑膜用铝箔市场现状及预测

软包电池铝塑膜用铝箔以8021合金为主,多是热轧原料,厚度规格是0.035mm~0.045mm,市场未来的方向是提高机械强度、耐蚀性和表面质量等。

锂电池用铝塑膜最早由昭和电工开发,后经大日本印刷(DNP)推广发展壮大。其使用时需要极高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液腐蚀性和绝缘性等,原材料中铝箔技术含量极高,国产铝塑膜在耐蚀性能和冲压加工性等指标上落后于国际领先水平。当前消费数码类铝箔已在河南明泰等少量企业生产,动力类铝箔在全球铝塑膜市场已被昭和电工、DNP、T&T等日韩企业垄断,我国在高端专用铝箔上还不能自给自足。

软包电池随着智能手机、新能源汽车和平板电脑的普及得到快速发展,因其良好的延展性和高能量密度特点,逐步应用到新能源汽车、储能等领域。2019年中国软包电池市场规模达到47.4GWh,其中数码领域软包使用率在65%以上,动力及储能领域使用率在12%左右,铝箔需求量约23.8kt。

软包电池构成了铝塑膜的主要下游需求来源。一般而言,电池体积越小,单位电池容量铝塑膜用量越大,1GWh软包锂电池铝塑膜用铝箔数码类在0.5kt~0.7kt、动力类在0.1kt~0.2kt。当前3C消费类电池需求放缓,但对铝塑膜的存量需求依然巨大。随着纯电动汽车比例的上升和消费者对续航能力要求的提升,单车电池搭载量有望逐年上升,叠加新能源汽车的快速增长,动力电池需求将快速放量,对铝塑膜需求形成强有力的支撑。

国家《汽车产业中长期发展规划》要求,到2025年,新能源汽车动力电池系统比能量达到350Wh/kg,基于此,不少锂电池企业开始发力软包电池。预计到2025年软包电池市场规模将达到158.3GWh,届时铝箔需求量约45.0kt。

3 结论

综上所述,得益于新能源汽车、消费电子、储能等新兴产业的带动,我国已成为电池行业最大的生产国和消费国,预计到2025年,国内锂电池的需求量将达到525.0GWh,集流体电池铝箔用量将达到321.0kt;软包锂电池将达到115.0GWh,铝塑膜用铝箔将达到45.0kt。

我国将新能源汽车定位于七大新兴产业之一,国内有完整的新能源汽车产业链条优势以及对新能源的特别重视,这将为铝的应用开拓出一个新的领域,我国锂电池铝箔消费潜力巨大,不仅用量可观,而且附加值高。

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