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1、封装壳体产业深度调研及未来发展现状趋势一、 硬壳结构件硬壳结构件包括圆柱和方形结构件，通常由壳体和盖板组成。其中，盖板的制造工艺复杂度通常远高于壳体。1）固定/密封功能：顶盖与铝壳激光焊接，包裹固定裸电芯并实现密封作用；2）电流导通功能（极柱）：在电池中，顶盖极柱、转接片和电芯极耳焊接导通，保证电芯充放电电流导通的功能；在模组中，顶盖极柱与汇流排激光焊接、螺栓连接，形成串/并联；3）泄压功能（防爆片）：当电池出现异常，内部气压增大至一定值，顶盖防爆阀将开启进行泄压，降低爆炸风险；4）熔断保护功能（翻转片）：当电池出现异常，内部气压增大至一定值，顶盖翻转片向上顶起，与负极铆接块接触，使顶盖正负极
2、直接短路，同时铝连接片Fuse熔断，快速切断电流；5）降低电腐蚀：正极上塑胶采用导电PPS，保证正极柱与顶盖板间有一定阻值，降低正极柱与铝壳间的电位差，防止顶盖板/铝壳电腐蚀，进而提高产品质量和使用寿命。盖板中重要部件主要有：1）防爆片：一般磷酸铁锂体系电池顶盖采用单个防爆阀设计，防爆阀开启压力一般为0408MPa。当内部压强增大并超过防爆阀的开启压力时，防爆阀将从刻痕处破裂并开启进行泄压；2）翻转片：三元体系电池除了采用防爆阀外，还会叠加SSD翻转片组合设计形式，防爆阀开启压力和SSD翻转压力一般分别为075105MPa、04505MPa。当电池内部压强增大至SSD翻转压力时，翻转片向上顶起
3、，快速切断电流；3）极柱：主要是起到电流导通作用。通常正极采用铝极柱，负极采用铜铝复合极柱。二、 电池精密结构件行业竞争格局（一）电池精密结构件行业竞争格局1、锂电池精密结构件行业特点从客户群体看，锂电池精密结构件下游客户进入门槛很高，部分客户的认证周期长达1-3年，客户转换成本高，选定结构件供应商之后不会轻易进行更换。因此，与知名锂电池下游客户建立长期合作关系的结构件供应商相对其他结构件供应商具备更强的竞争力。从产品结构看，不同封装形式和不同功能的锂电池精密结构生产工艺差异较大，关键设备和模具不具备通用性，需要一定的资金投入与经验积累。因此，能同时生产不同封装形式和不同功能锂电池精密结构件的
4、厂商较少，大部分供应商一方面不具备配套产品的生产能力，产品间协同销售能力相对较差；另一方面也不具备生产不同封装形式锂电池精密结构件的能力，在客户需求或有变化的情形下，抗风险能力较弱。从技术实力看，锂电池精密结构件需要金属材料、机械工程学等多学科交叉整合，产品的制造工艺、质量控制需要较长时间的经验积累，大部分结构件厂商技术储备不足、研发能力有限，应对客户新产品开发的能力较弱。从生产流程看，工艺控制的稳定性与响应速度也是客户对供应商进行考量的重要因素。行业内具备全流程加工能力的结构件供应商较少，大部分供应商需结合外部委托加工进行生产，一是无法对外部加工的品质进行过程控制，持续供应能力的稳定性有所降
5、低；二是外部加工的产品交付周期需要结合供应商产能和排产计划进行，相对而言，该部分结构件供应商根据客户需求灵活调节排产计划的能力较弱。从经营规模看，锂电池精密结构件行业具有较为明显的规模经济效应，大部分结构件厂商整体规模较小，原材料采购议价能力弱、产能利用率不足，相对规模较大的结构件制造商不具有成本优势。2、锂电池精密结构件行业竞争格局受锂电池行业的市场集中度、封装技术路线和电池精密结构件行业特点影响，我国锂电池精密结构件行业在各细分技术路线领域行业集中度较高，圆柱和方形封装路线各自形成了几家领先的精密结构件厂商，如圆柱领域有中瑞电子、SangsinEDP等；方形领域有科达利、震裕科技、瑞德丰等
6、。（二）镍基导体材料行业竞争格局我国从事镍基导体材料制造的厂商较多，但业内生产规模较大、技术工艺较为成熟且业内口碑良好的企业较少。多数企业仍集中在低端产品市场，普遍缺乏自主研发能力，规模实力、产品质量以及交货时间等无法满足高端客户的需求。近年来，随着该行业的发展和加工技术的进步，国内已出现了远航合金等代表性企业，占据了较大的市场份额，并且在生产、管理、技术各方面都取得长足的进步。目前，国产镍基导体材料正在逐步取代进口产品。三、 锂电池结构件产业链动力电池精密结构件，广义来讲包括电芯顶盖、钢/铝外壳、正负极软连接、电池软连接排等，狭义来讲主要包括电芯壳体和顶盖，对锂电池的安全性、密闭性、能源使用
7、效率等都具有直接影响。按照电池封装技术路线的不同，主要有方形、圆柱、软包三种形状，对应的结构件分别为方形结构件、圆柱结构件和铝塑膜。整体来看，圆柱和方形统称为硬壳，封装结构较为相似，均由壳体和盖板组成。软包电池封装较为特殊，由铝塑膜构成。盖板的主要生产工艺包括冲压、焊接、注塑等，壳体的生产工艺主要是冲压、拉伸。铝塑膜的主要生产工艺包括精密涂布、贴合等。对结构件的需求来自于电池封装。目前，主流的电池封装技术主要有方形电池、圆形电池以及软包电池三类。动力电池的安全性和使用寿命都受其封装工艺的影响，不同的封装技术都具有不同的技术壁垒。封装工艺设计除需满足耐撞击振动和挤压穿刺的物理冲击外，也需满足防火
8、阻燃等化学性能要求。四、 锂电池行业的竞争格局从地区分布来看，经过多年政策鼓励，我国锂电池产业快速发展，松下、LG化学、三星SDI等主要锂电池外资制造商在我国均设有生产基地，目前中国已成为全球最主要的锂电池产地之一。（一）动力锂电池竞争格局在汽车动力锂电池领域，国内企业在汽车动力锂电池领域处于相对领先地位，中日韩三国头部企业的寡头格局基本形成。据统计，2020年，中资企业宁德时代市场占有率与LG化学份额十分接近，各占有25%左右的市场份额；日资企业松下与韩资企业三星SDI、中资企业比亚迪紧随其后，分别占有16%、9%和6%的市场份额，前五家企业合计市场占有率为81%，已形成较为稳定的寡头格局。
9、在电动轻型车动力锂电池领域，国内企业取得先发优势，未来格局存在变动空间。2019年，全球轻型车用锂电池出货量中资企业星恒电源和天能股份位居前二，其余厂家目前份额较小，但大部分锂电池企业都在进行产能扩张，未来市场格局仍会面临调整。在电动工具动力锂电池领域，日韩企业占据主要地位，趋势明显，国内企业地位未来有望进一步提升。2018年三星SDI、LG化学、村田合计占据电动工具电池约75%份额，其中三星SDI为绝对龙头，占据全球45%市场份额。近年来，随着国内电池厂商技术跟进，电动工具电池的趋势明显，国内企业亿纬锂能和天鹏电源在2018年分别进入国际电动工具巨头TTI和史丹利百得供应链，均已实现大规模出
10、货。（二）消费锂电池竞争格局消费锂电池领域，日韩企业长期占有主要的市场份额，竞争格局较为稳定，国内企业位居第二梯队。据统计，2018年，日资企业ATL、韩资企业三星SDI和LG化学是消费锂电池的三大巨头，全球市场合计占比52%。国内企业方面，经过多年发展，珠海冠宇、比亚迪、力神电池、卓能、鹏辉能源、维科技术等企业紧随其后，形成了消费锂电池市场的第二梯队。（三）储能锂电池竞争格局储能锂电池领域，韩资企业目前处于市场优势地位，随着国内储能锂电池产业的成熟，国内企业的竞争力有望进一步增强。据统计，2019年，三星SDI、LG化学分别占有全球新增储能的35%和23%的市场份额，日资企业松下占有8%的市
11、场份额。排名靠前的国内企业有比亚迪、南都电源、中天储能、鹏辉能源、宁德时代、国轩高科、双登集团等。总体来看，我国电化学储能装机规模尚小，主要与我国储能产业起步较晚相关。未来，随着国内储能项目广泛应用、技术水平快速提升、标准体系日趋完善，国内储能企业的国际竞争地位有望进一步增强。五、 电池精密结构件行业发展概况（一）电池精密结构件行业与锂电池行业的关系相关研究表明，由于锂金属的活性较强，为确保锂电池的安全，通过电池精密结构件进行防护是必要的措施。电池精密结构件可在锂电池发生热失控时首先断开电路避免锂电池进一步过充电，并通过在电池单体顶部和壳体底部设置了防爆结构，在锂电池内压升高时及时泄压，以避免
12、锂电池单体的爆炸。因而，电池精密结构件属于锂电池安全防护所需的安全部件，与锂电池行业发展关系密切。（二）电池精密结构件的行业规模受锂电池市场快速发展的影响，锂电池精密结构件的市场空间持续增长。2019年至2021年，中国锂电池精密结构件市场产值快速增长，由623亿元增至133亿元，并预计2025年我国锂电池精密结构件市场规模将突破270亿元，市场前景广阔。锂电池精密结构件的类型与锂电池封装形式密切相关。目前，圆柱、方形和软包等三种封装形式的锂电池在全球市场呈三分天下的竞争格局，均有较大的市场发展空间。整体而言，终端应用领域和国家强制标准对锂电池的安全性要求不断提升，有利于锂电池精密结构件行业的
13、长期健康发展。1、圆柱锂电池精密结构件的行业规模2019年-2021年，中国圆柱锂电池精密结构件市场分别为8亿元、14亿元和24亿元，呈快速上升趋势。2020年以来，受电动工具、电动轻型车等终端应用市场需求带动，圆柱锂电池市场规模较快增长。GGII预计，2025年中国圆柱锂电池精密结构件的市场规模将达到48亿元（不含在中国建厂的海外电池厂商的需求，如：松下、三洋、LG化学等）。2、方形锂电池精密结构件的行业规模2019年-2021年，中国方形锂电池精密结构件市场分别为54亿元、62亿元和101亿元，呈持续快速增长趋势，主要系新能源汽车用动力电池装机量持续上升的影响。未来，新能源汽车用动力电池市
14、场和新型储能电池市场仍将持续推动方形锂电池精密结构件市场快速扩张。六、 中国锂电池市场份额从锂电池下游应用来看，随着电子产品对高效化、轻薄化的要求越来越高，智能手机、平板电脑、移动电源等便携式锂电池应用领域的发展是最近几年驱动锂电池行业持续增长的主要动力。随着新能源汽车等领域受国家政策支持、技术进步等作用高速发展，动力锂电池等行业板块发展迅速，并将在未来迎来更快的增长。七、 锂电池精密结构件市场规模增长预测动力锂电池精密结构件包括外壳/盖板等。动力锂电池精密结构件作为锂电池外壳，起到传输能量、承载电解液、保护安全性、固定支承电池、外观装饰等作用的部件，并根据应用环境的不同，具备可连接性、抗震性
15、、散热性、防腐蚀性、防干扰性、抗静电性等特定功能。方形电池领导地位稳固。目前的三种封装方式中，国内企业更为偏好方形，目前国内占比超过80%；以LGC和SK为代表的韩企则更加偏好软包的形式，圆柱的封装方式主要是特斯拉在采用。全球来看，方形封装方式占据了半壁江山，根据SNE的统计数据，2020年方形封装锂电池占比达到了492%，软包封装电池占比278%，圆柱形锂电池占比23%。相较于2018年的方形566%、软包144%和圆柱29%的比例分布，软包路线提升较为显著，圆柱占比进一步下降。主要是由于欧洲市场在过去两年快速放量，而韩企在欧洲市场布局较早所致。随着宁德海外客户年底陆续开始放量，以及大众宣布
16、未来更多采用方形封装，方形封装的核心地位将依旧稳固，未来方形电池的占比将保持稳中有升的态势。根据真锂研究的数据，结构件占锂电池成本比例达到16%，是锂电池非常重要的组成部分。八、 中国锂电池精密结构件市场规模现状锂电池精密结构件的类型与锂电池封装形式密切相关。目前，圆柱、方形和软包等三种封装形式的锂电池在全球市场呈三分天下的竞争格局，均有较大的市场发展空间。整体而言，终端应用领域和国家强制标准对锂电池的安全性要求不断提升，有利于锂电池精密结构件行业的长期健康发展。2019年-2021年，中国圆柱锂电池精密结构件市场分别为8亿元、14亿元和24亿元，呈快速上升趋势。2020年以来，受电动工具、电
17、动轻型车等终端应用市场需求带动，圆柱锂电池市场规模较快增长。GGII预计，2025年中国圆柱锂电池精密结构件的市场规模将达到48亿元（不含在中国建厂的海外电池厂商的需求，如：松下、三洋、LG化学等）。2019年-2021年，中国方形锂电池精密结构件市场分别为54亿元、62亿元和101亿元，呈持续快速增长趋势，主要系新能源汽车用动力电池装机量持续上升的影响。未来，新能源汽车用动力电池市场和新型储能电池市场仍将持续推动方形锂电池精密结构件市场快速扩张。受锂电池市场快速发展的影响，锂电池精密结构件行业产值持续增长。2017至2020年，中国锂电池精密结构件市场产值由314亿元快速增至758亿元，期间
18、年复合增长率为3415%，预计2025年将达270亿元。受电动工具、电动轻型车等终端应用市场需求带动，圆柱锂电池市场规模较快增长。数据显示，2020年中国圆柱锂电池精密结构件市场规模约14亿元，较2019年增加6亿元，预计到2025年其市场规模将达48亿元。2017至2020年，中国方形锂电池精密结构件市场规模呈持续快速增长态势，从21亿元增长至62亿元，主要是受到新能源汽车用动力电池装机量持续上升的影响。未来，新能源汽车用动力电池市场和新型储能电池市场仍将持续推动方形锂电池精密结构件市场快速扩张。预计到2021年我国方形锂电池精密结构件市场规模将有望突破100亿元，至2025年达222亿元。
封装壳体产业深度调研及未来发展现状趋势
