锂电那些事今日头条2025年02月18日 星期二
电池是一种能量转化与储存的装置,它通过反应,将化学能或物理能转化为电能。根据电池转化能量的不同,可以将电池分为化学电池和物理电池等。u 化学电池包括一次电池和二次电池两种类型。一次电池在电能消耗殆尽后即被废弃,主要包括锌锰电池、锌汞电池、锂金属电池以及空气电池等,二次电池可以进行充放电循环使用,主要可分为锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池、镍镉电池等。u 锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、尺寸设计灵活、清洁无污染等特点,在多个领域对铅酸、镍镉电池等传统二次电池具有较强的替代效应,按照应用领域划分可将锂离子电池市场主要分为消费类锂离子电池、动力锂离子电池和储能锂离子电池三部分。
锂离子电池按外形和包装材料可分为圆柱锂离子电池、方形锂离子电池和聚合物软包锂离子电池。u 目前,聚合物软包锂离子电池以其能量密度更高、形状更加灵活以及安全性更高等特点,是大部分消费类电子产品的标准配置。
电池安全性对于手机品牌厂商十分重要。2016年,三星逐步在全球多个国家发售Note 7手机,但在全球销售不到10天的时间内,已收到多位用户反映有关新手机充电发热、起火甚至爆炸等问题,事后三星召开记者会并正式道歉,宣布召回Galaxy Note7手机,后续三星电子也公布了调查结果,显示燃损的原因在于电池。电池安全问题对于手机厂商十分重要,安全性是电池行业重要壁垒。
消费类锂离子电池行业上游原材料主要是正负极材料、电解液、隔膜等关键材料,下游主要包括智能手机、笔记本电脑、平板电脑等传统消费类电子产品以及蓝牙耳机、可穿戴设备、智能音箱、便携式医疗器械、无人机、电子烟等新兴消费类电子产品。
PACK 是由一只或多只电芯按照特定使用要求进行串联或并联,并集成电源管理系统、热管理系统和结构件的电池或电池包,即锂离子电池模组由锂离子电芯、电源管理系统(BMS)、精密结构件及辅料等构成;u 电芯在电池模组中成本占比重,是电池包关键。根据智研咨询(2017年),电芯在消费锂电池模组中成本占比较高,约为55%,电源管理系统(BMS)成本占比约为30%,其他结构件及辅料约为15%。
锂离子电芯由嵌锂正极材料、可嵌锂负极材料,配以电解液和隔膜等材料所制成的,其决定着锂离子电池模组的放电电压、脉冲电流、持续时间等重要指标,是锂离子电池模组的核心部件;u 电芯中正极材料成本占比较高。根据智研咨询(2017年),消费锂电池电芯中,正极成本占比约为45%,负极约为12%,隔膜约18%,电解液约7%,铝塑膜约12%。不同电池的正极材料也有所差异,如钴酸锂、三元材料等。
消费类锂离子电池电芯的制作工艺主要包括卷绕式与叠片式;u 相较于卷绕电池,叠片电池在能量密度,内阻等方面均具有优势:1)叠片电池能量密度更高,续航能力突出;2)叠片电池内部结构稳定,安全保障程度高;3)叠片电池内阻较低,对快充具有较强适应性。
全球锂离子电池市场规模快速增长,消费锂离子电池是重要组成部分。根据《中国锂离子电池行业发展白皮 书(2025年)》EVTank,2024年全球锂离子电池总体出货量1545.1GWh,同比增长28.5%,其中汽车动力电池(EV LIB)出货量为1051.2GWh,储能电池(ESS LIB)出货量369.8GWh,小型电池(SMALL LIB)出货量124.1GWh。根据《中国锂离子电池行业发展白 皮书(2025年)》EVTank,预计全球锂离子电池出货量在2030年将达到5127.3GWh。
据wind数据,2024年全球智能机出货量为12.2亿部,同比+5%,IDC预测2025年全球智能机出货量将继续增长;u 全球各头部智能机品牌厂商均积极布局AI手机,推动AI大模型落地智能机端侧,我们预计AI手机渗透率将快速提升,有望带动一波换机潮。
TWS耳机电池可以主要分为扣式电池(含硬壳扣式电池和软包扣式电池)、方形电池以及针式电池等品类,扣式电池为主流。一副TWS(True Wireless Stereo)蓝牙耳机一般包括充电盒和两个耳塞共三个锂离子电池,总电量一般不超过500mAh;u 硬壳扣式电池分为卷绕工艺和叠片工艺两种工艺类型,目前卷绕工艺硬壳扣式电池厂商有:瓦尔塔、亿纬锂能、鹏辉能源;叠片工艺硬壳扣式电池厂商为紫建电子;针式电池厂商为 LG 化学和紫建电子。德国瓦尔塔公司在卷绕工艺硬壳扣式电池领域的专利布局较深,其为苹果TWS耳机AirPods系列电池的供应商,国内紫建电子在叠片工艺硬壳扣式电池领域的专利进行布局,已切入多家手机品牌厂商;
PACK组装过程自动化率较低,中国大陆和中国台湾企业是主要玩家。PACK环节即将电芯、电源管理系统、热管理系统、结构件等通过PACK工艺组合,组装过程主要以测试、焊接等环节为主,技术壁垒较低。电脑PACK通常是多个电芯串并联。中国大陆和中国台湾地区是消费锂离子电池PACK的重要组装基地。u 中国台湾PACK厂商份额目前较高,根据新普科技官网,其在笔记本电脑类电池PACK全球市场占有率位列全球第一。
电芯生产制造环节复杂,技术壁垒相对较高。不同于PACK环节偏组装,电芯制造涉及到搅拌、涂布、卷绕/叠片、分容、化成等十多个环节,制造工艺复杂,技术壁垒较高。