储能产品产业深度调研及未来发展现状趋势

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1、储能产品产业深度调研及未来发展现状趋势一、 新能源汽车行业的发展情况和未来发展趋势2025年新能源汽车占汽车总销量的比重达到20%，2030年新能源汽车在总销量的占比达到40%左右，2035年新能源汽车销量占国内汽车市场销量的50%以上，汽车产业实现电动化转型。同时，消费者对新能源汽车各项指标的要求促进动力电池行业不断技术创新。多元的终端应用场景对于电池的性能要求存在侧重，但如何在安全的条件下提升电池系统的能量密度一直为电池技术发展的主线。围绕这一主线，动力电池发展主要分为两类方向：第一，动力电池材料的技术的渐进创新。首先，对正极材料而言，以能量密度为主要性能提升点系开发主线，三元体系在提升能

2、量密度方面具备优势。但在某些情况下，以磷酸铁锂体系为代表的相对低能量密度的材料在别的维度存在优势，亦有应用价值，正极材料的开发遵循产业化优先，体系兼容优先的理念，能量密度呈现动态循环往复的螺旋式上升。其次，对负极材料而言，研发趋势为低成本、高能量密度。现阶段，石墨负极仍为主流，硅碳混合负极材料、纯硅负极材料为主要研发热点。最后，电解质与隔膜则将跟随两极材料的技术革新不断优化，锂离子电池从液态向半固态、全固态发展和演进，将为行业带来较大的变化。第二，动力电池制造的工艺改善。各主要电池厂厂商从工艺维度入手，开展性能的边际改善，进而实现制造环节的优化和动力电池的系统集约化。一种方向为做大容量电芯，例

3、如长条型方形电芯、大圆柱电池，减少电芯附属件对电池整体能量密度的影响。第二种方向则是实现系统集约化，去掉冗余零件、功能及繁杂工艺，高速叠片工艺、CTP/LCTP、CTC等技术均在一定程度上影响着产业格局。新能源汽车产销高增长带动动力电池装车量走高，动力电池将在未来面临较大退役规模。现阶段，退役动力电池的循环利用主要手段为梯次利用以及报废回收。报废回收系对寿命终止的电池，直接进行拆解处理，提取内部可回收金属；梯次利用回收系将剩余容量较高的退役电池在低要求的应用领域进行二次使用。动力电池厂商在退役动力电池循环利用上具备明显技术优势和规模优势，已成为该市场的主要参与者。二、 受益于新能源汽车的快速发

4、展，动力电池市场规模持续扩大新能源汽车产销量同比均继续保持高速增长，同比增速持续显著领先行业。根据工信部数据，2021年我国新能源汽车销量达到352万辆，同比增长160%；根据乘联会数据，2021年新能源汽车国内零售渗透率148%，其中12月渗透率达226%，已超过新能源汽车产业发展规划中制定的2025年达到20%渗透率的目标。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据，2021年，我国动力电池产量为2197GWh，同比增长1634；销量为186GWh，同比增长1823；装车量为1545GWh，同比增长1428%。根据SNE数据，2021年全球各国注册的电动汽车电池电量总量为2968GWh，同比增长

5、1022%，环比上涨373%。三、 动力电池行业的发展现状随着工业的发展，动力电池行业逐渐成为一个重要的产业。动力电池行业的发展主要受到产业的发展水平和市场需求的影响。工业的发展促进了动力电池行业的发展，市场需求则推动了动力电池行业的创新发展。动力电池行业现阶段主要集中在汽车、航空航天、物流、医疗、工业等领域，各领域都有不同的发展需求和市场需求。汽车行业是动力电池行业的主要市场，航空航天、物流、医疗、工业等领域也是动力电池行业的重要市场。动力电池行业的发展需要解决的主要问题是成本问题。电池的成本主要来源于原材料、生产工艺和生产线。成本的控制是电池企业发展的关键，也是市场竞争的关键。四、 前景预

6、测随着2020年补贴取消，锂电池成本持续下降，新能源汽车作为消费品的性价比优势将逐步体现，渗透率持续提升，加上储能行业即将突破，动力电池在未来十几年内的需求将维持25%以上的高复合增速。预计2023-2027年期间电动车将实现TCO平价，到2025-2030年间，动力电池的价格将降至50-70$/kWh。随着动力电池成本的进一步降低，新能源汽车的使用成本和生产成本不断接近甚至低于传统燃油车，即实现使用全成本平价。而目前，随着新能源汽车保有量的不断上升，新能源汽车产销量增速放缓，动力电池增长受新能源汽车行业影响，增速保持在12%以上。到2025年中国动力电池装机量将达1504Gwh。三元高镍体系

7、能够满足2020年动力电池单体300Wh/kg目标，但无法实现2025、2030要求，全固态、三元富锂电池值得关注。2）电池安全问题：新能源汽车安全问题既有技术因素，也有监管因素，更多的是由部分企业急功近利、安全意识淡薄所致。事实上，目前多数新能源汽车安全事故本可提前避免。未来可利用大数据平台等建立预警机制，并通过目录管理加强对产品的质量监管。3）电池回收问题：应加快统一动力电池的型号标准，同时建立更完善的回收体系。据统计2018年我国实现废旧动力电池回收135万吨，实际回收比只有229%。政策约束力差、回收体系混乱、梯次市场空间刚起步、利润率低是造成动力电池回收率低的主要原因。与此同时，动力

8、电池回收，也是个巨大的环保议题。电池正极材料中含镍、钴等重金属，若未经过专业回收处理，极易造成重金属污染，电解液溶解在水中也易造成氟污染。此外，从产业链角度考虑，发展退役动力蓄电池梯次利用，可充分挖掘动力电池全生命周期的价值，有利于产业健康、有序发展。动力电池作为新能源汽车能量存储与转换装置的基础单元，是新能源汽车的核心零部件，其技术发展水平是全球汽车产业电动化转型的关键支撑。中国凭借新能源汽车产业的先发优势，动力电池产业进入快速成长阶段，现已经成为全球最大的动力电池生产国之一。近年来，国内动力电池的产量和装车量不断增加，市场需求不断增加也让动力电池企业更依赖于产能扩张。根据中国汽车动力电池产

9、业创新联盟数据显示，2022年1-10月，我国动力电池累计产量达42592GWh，同比增长1665%，累计装车量达2242GWh，同比增长1087%。具体厂商方面，1-10月我国新能源汽车市场共计51家动力电池企业实现装车配套，较去年同期减少3家，排名前3家、前5家、前10家动力电池企业动力电池装车量分别为1730GWh、1892GWh和2119GWh，占总装车量比分别为771%、844%和945%。五、 全球动力电池市场的主要份额从头部企业来看，全球动力电池厂商主要集中在中日韩三国。根据SNEResearch发布的2021年全球动力电池装机量排行榜，中国厂商6家、韩国3家、日本1家，前十名分

10、别为：宁德时代、LG新能源、松下、比亚迪、SKOn、三星SDI、中创新航（中航锂电）、国轩高科、远景动力、蜂巢能源。2021年，宁德时代在动力电池领域的全球装机量达到967GWh，市场占有率为326%，位列全球第一，这是宁德时代连续第五年登上全球最大动力电池企业的宝座，与2020年相比，其市场份额增加了8个百分点；韩国LG新能源排名第二，2021年动力电池装机量为602GWh，市场占有率为203%，是宁德时代最大的竞争对手；日本松下排名三，2021年动力电池装机量为361GWh，市场占有率为122%。全球动力电池公司行业集中效应十分明显，20192021年，前三家企业合计占市场比例分别为63%

11、、66%、65%；前十家企业所占市场份额也保持在90%以上。我国在动力电池方向具有明显优势，2021年我国动力电池厂商装机量占据全球50%左右的市场份额，且我国在动力电池主要材料供应链正负极，隔膜、电解液、配套齐全，可以进行完全独立的设计和量产，在全球汽车行业电气化的变革浪潮中，动力电池行业相关企业将会明显受益。六、 新能源汽车行业技术水平及特点相比于传统燃油车，新能源汽车的续航里程、充电时间、安全性能、电池寿命、电池成本等问题，都是制约消费者购买意愿及新能源汽车普及程度的关键因素。因此，动力电池性能直接决定新能源汽车性能，动力电池性能的提升依赖于技术进步，持续的技术进步驱使动力电池能量密度不

12、断提升、产品性能不断优化、生产成本不断降低、综合性价比不断提高。（一）按正极材料不同对锂离子动力电池进行区分提高能量密度的关键在于正极材料。正极材料决定了锂离子电池的主要性能。按正极材料划分，锂离子电池可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等技术路线。其中，三元材料是指含镍钴锰三种元素或镍钴铝三种元素组成的正极材料，即镍钴锰酸锂（以下简称NCM）或镍钴铝酸锂（以下简称NCA）。在动力电池领域，经历了由钴酸锂、锰酸锂转向磷酸铁锂、三元材料为主的发展历程。最近三年，国内动力电池市场主要由三元材料电池和磷酸铁锂电池构成。三元材料电池相较于磷酸铁锂电池，拥有较高能量密度，有助于新能源汽车实现长续航

13、里程，未来有望逐渐向高端领域、高续航里程、快速充电以及具有特殊要求的产品车型领域渗透。磷酸铁锂电池相较于三元材料电池，拥有成本较低、相对安全的优点，近年来伴随电池工艺技术的发展和电池结构的优化，其能量密度瓶颈存在一定缓解，成为动力电池行业技术发展的重要技术方向。动力电池未来发展方向在较长的一段时间内是多种技术路线并存的。根据三元材料中镍、钴、锰元素含量的不同，NCM材料可分为NCM811、NCM622、NCM523等。811、622、523代表不同元素的占比，以NCM523为例，其化学组成为Li（Ni05Co02Mn03）O2。NCA则由铝元素替代了锰元素。三元材料的技术优势在于综合材料优点，

14、使得镍、钴、锰或铝元素发挥协同效用。镍的主要作用为提高能量密度，钴的主要作用为稳定三元材料层状结构，提高材料的电子导电性和改善循环性能，锰的主要作用为减低成本，改善材料的结构稳定性和安全性。一般情况下，镍的占比越高，电池的实际比容量越高，能量密度越高。钴元素在正极材料中起到减少镍离子与锂离子的混排效应、抑制充放电过程中的相变以提高结构稳定性的作用。但钴并非不可或缺，且钴元素价格较高，全球范围内钴元素矿产资源匮乏并且市场供应集中度高，供应易受外部影响。锂离子电池的低钴化无钴化成为该行业的未来重要发展趋势。蜂巢能源开发出NMx无钴电池，技术水平业已处于行业前列。（二）按结构类型对锂离子动力电池进行

15、区分锂离子动力电池按照电芯封装结构可以分为方形、软包以及圆柱形等。圆柱形电池发展时间长，工艺成熟，标准化程度高，其往往采用成熟的卷绕工艺，自动化程度高，产品一致性强，成本相对较低。其劣势在于PACK空间利用率低、单体容量小，动力领域需要将较多单体电池进行组装，电池管理要求高。方形电池制作主要采用卷绕或叠片工艺，方形电池还具备空间利用率高、单体容量大、成组难度低的优点。软包电池采用软包装材料（铝塑复合膜），大多采用叠片工艺，软包电池结构件质量相对减轻，能量密度较高，但其本身亦存在结构强度较差、在内部胀气和外部穿刺时容易漏液、PACK成本较高等缺点。截至目前，国内动力电池市场仍以方形电池为主，近三

16、年装车量占比超过80%，软包电池和圆柱形电池占比相对较小。不同的结构形式意味着核心制造工艺的差异化，形成卷绕和叠片两种技术。圆柱电池通常采用卷绕工艺，软包电池则需应用叠片工艺，方形电池两者皆可。卷绕是将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成电芯，原材料按照负极、隔膜、正极、隔膜的顺序进行卷绕。叠片是将模切工序中制作的极片叠成电芯，例如典型的Z字形叠片，正负极分别叠在隔膜两面，隔膜以Z字形穿行其间而隔开两极。理论上，叠片工艺制得的电芯产品在能量密度、循环性能及安全性能等方面性能更优，主要系卷绕电芯存在多处弯折区域和集流体焊接区域，内部空间利用率低，并且会有卷绕张力的不均匀和形变等现象，而叠片电芯

17、界面反应更均匀，活性物质容量能够得到充分发挥。伴随企业对电池制造工艺的精进，叠片电池工艺已逐渐成熟。蜂巢能源目前最高已实现0125秒/片高速叠片工艺，技术水平处于行业前列。七、 储能电池行业概况储能的本质是为了解决供电生产的连续性和用电需求的间断性之间的矛盾，实现电力在发电侧、电网侧以及用户侧的稳定运行。在发电侧和电网侧，随着传统发电方式逐渐被新能源发电取代，风光装机不断增长，弃风弃光问题随之而来。弃风弃光系指受限于某种原因被迫放弃风水光能，停止相应发电机组或减少其发电量。此外，伴随新能源装机占比持续提升，发电设备总体的间歇性和不稳定性增强，调峰调频需求愈加强烈。储能为解决弃风弃光和调峰调频需

18、求的有效方案。在用电侧，储能通过对于电能在时间维度上的调度进行削峰填谷，可平滑需求，并为终端用户节省用电成本。现阶段，储能行业处于各项技术共同发展的阶段，尚未形成绝对优势储能技术，主要包括以抽水储能、压缩空气储能为代表的物理储能技术和以锂离子电池、铅酸（碳）电池为代表的电化学储能技术。2021年7月，发改委、能源局联合发布关于加快推动新型储能发展的指导意见，明确到2025年新型储能装机规模达30GW以上，市场空间广阔。根据GGII统计，2021年国内储能电池出货量48GWh，同比增长26倍；其中电力储能电池出货量29GWh，同比2020年的66GWh增长439倍。背后增长的原因得益于2021年

19、海外储能电站装机规模暴涨以及国内风光强配储能的管理政策。GGII预计2022年国内储能电池有望继续保持高速增长态势。锂电池生产技术快速进步，使得锂电池产品成本下降，将提升储能锂电池产品相比其他储能技术的竞争力，锂电池在储能领域的市场渗透率逐渐提升，也将进一步推动应用市场规模相应增长。八、 新能源汽车行业面临的机遇与挑战（一）新能源汽车行业面临的机遇伴随着经济快速发展，我国能源短缺和环境污染问题逐渐引起社会重视。传统内燃机汽车在为我国国民经济发展和人民生活水平的提高做出巨大贡献的同时，亦对我国的能源安全与环境保护带来挑战。一方面，内燃机汽车对石油的大量消耗，加剧了我国能源的短缺，不利于维护国家能

20、源安全；另一方面，内燃机汽车尾气的排放亦对环境带来较大危害。在维护国家能源安全与减少能源消耗的时代背景下，低污染、低排放的新能源汽车相较传统的内燃机汽车具备一定的竞争优势。我国汽车产业起步较晚，长期受到核心技术与自主创新能力较弱的限制。新能源汽车为汽车行业中的新兴赛道，为我国汽车行业充分发挥比较优势、实现弯道超车提供了重要机遇。2010年以来，新能源汽车产业认定为七大战略性新兴产业之一，并出台系列政策予以培育与发展。经过积年累月的发展，我国新能源汽车整车企业、动力电池企业已在技术层面、产业层面达到全球先进水平。此外，随着动力电池的技术水平不断提升，新能源汽车技术指标如续航里程、充放电速度、使用

21、环境适用性等不断突破，伴随着与之配套的基础设施逐步完善，新能源汽车用车成本不断下降，消费者对新能源汽车的接受程度不断提升。现阶段，新能源汽车市场由政策驱动向消费驱动持续转型，新能源汽车市场在可预见的一段时间内，将保持高速发展的趋势。得益于新能源汽车产业的发展，市场上对优质动力电池企业的需求不断增加。新能源汽车的高速发展带动锂离子电池需求的增加，目前锂离子动力电池的供应不能满足市场上的相关需求。目前市场主流动力电池仍为锂离子体系电池，且预计未来将持续快速增长，但同时其他如钠离子电池等新兴电池技术也在蓬勃发展。随着国家和企业在新一代动力电池研发领域重视和不断投入，预计动力电池行业将持续高速发展。为

22、推动绿色可持续发展，实现碳中和碳达峰等环保要求，以太阳能、风能等为代表的低成本、清洁的可再生能源在电力系统中所占比例正逐渐提高。太阳能、风能发电先天具备波动性和间歇性的特征，为保障发电与用电负荷相平衡，维护电力系统稳定，需发展储能业务。2022年2月，发改委、能源局发布十四五新型储能发展实施方案，2025年新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件，2030年新型储能全面市场化发展。目前锂离子电池已成为当前主流的电化学储能技术路线。蜂巢能源已针对储能业务开展技术研发，推出相关专用电芯，并通过借鉴动力电池的CTP技术，实现对储能产品的安全、能量密度、温度控制、成本的全面优化

23、。从全球范围内来看，虽然欧美日韩等国家和地区已在加速培育本土产业链，但中国动力电池产品优势仍较为明显。一方面，中国动力电池行业拥有完整的产业链，与国际厂商相比，中国动力电池企业有更好的成本控制能力；另一方面，动力电池产业链经过多年持续投入，相关研发及生产人才储备较为充足。（二）新能源汽车行业面临的挑战1、新能源汽车补贴逐步退坡近年来，我国新能源汽车行业补贴逐步退坡，2020年至2022年，非公共领域符合相关规定的新能源汽车补贴标准将在上一年基础上退坡10%、20%和30%。根据2021年12月财政部、工信部、发改委发布的关于2022年新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知，2022年12月31日

24、后上牌的新能源汽车将不再给予购置补贴，使得新能源汽车企业成本控制压力不断提升，并对于动力电池企业成本控制、技术开发要求越来越高。2、新能源汽车原材料价格波动较大作为新能源汽车核心零部件，当前动力电池价格占整车成本比例较高。近年来，从上游镍、钴、锂等资源，到碳酸锂、氢氧化锂、六氟磷酸锂等关键原料价格纷纷上扬，给下游电池生产企业和整车厂带来较大的成本压力。3、动力电池外资企业进入中国市场2019年6月，工信部废止汽车动力蓄电池行业规范条件及四批符合规范条件企业目录，外资动力电池企业开始逐步进入国内市场，装机量逐步提升。2019年全年国内动力电池装机量前五大企业中尚无外资企业，2020年全年国内装机量排名中，LG新能源已排名第三，装机量达到413GWh；2021年排名中，LG新能源排名第五，装机量达到625GWh。另外，2020年12月，发改委、商务部联合发布的鼓励外商投资产业目录（2020年版）中包括汽车动力电池专用生产设备的设计、制造，新能源汽车能量型动力电池单体、电池正极材料及前驱体材料等的研发制造，以及动力镍氢电池、锂离子电池等高技术绿色电池制造等。国内动力电池市场已对外资开放，国内动力电池企业将直面外资企业的挑战。