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2017年我國鋰離子電池細分領域需求規模測算
2017/9/26 10:41:01 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:鋰離子電池根據應用場景可分為動力、消費和儲能三種。傳統的消費鋰電池主要應用于手機、筆記本電腦、數碼相機等 3C 類產品,2015 年占全球各類鋰電池出貨量的 62%,但隨著全球對新能源汽車需求量的增加,消費類鋰電池應用的占比逐年下降。根據預鋰離子電池根據應用場景可分為動力、消費和儲能三種。傳統的消費鋰電池主要應用于手機、筆記本電腦、數碼相機等 3C 類產品,2015 年占全球各類鋰電池出貨量的 62%,但隨著全球對新能源汽車需求量的增加,消費類鋰電池應用的占比逐年下降。根據預測, 我國動力鋰電池在鋰電池全部應用中的占比有望從2015年的34%上升至 2020年的 70%,動力電池將成為鋰電池的主要應用場景。此外,儲能鋰電池作為新興應用場景也逐漸受到重視,預計市場占比從2015 年的6%小幅上升至 2020 年的 8%。
各設備市場規模預測(億元)
數據來源:公開資料整理
漿料攪拌對鋰離子電池品質影響度大于 30%,是鋰離子電池生產工藝中的重要環節。鋰離子電池正極漿料由粘合劑、導電劑、正極材料等組成,負極漿料由粘合劑、石墨碳粉等組成;正負極漿料的制備都包括了液體與液體、液體與固體物料間的相互混合、溶解、分散等;漿料分散質量的好壞,直接影響了鋰離子電池的質量及性能。
攪拌環節主要是國內設備企業間的競爭。 早在2012年,國產攪拌機的市占率已超過 95%基本實現國產化。高工鋰電數據顯示,2013 年國內鋰電攪拌設備企業已達 56家,僅珠三角地區就超20 家,其中金銀河、廣州紅運、柳州豪杰特脫穎而出,成為該細分領域專家。
涂布決定了電池的一致性和優越性,在電池制造中占有很高的技術地位。不管生產何種(如圓柱形或方形)電池,制造中所使用的涂布機都是一樣的;不同類型電池需配備不同類型的卷繞機,但是涂布機應用更加廣泛。目前市面上常見涂布機有轉移式、擠壓式、微型凹版涂布機。最初電池涂布起源于刮涂,然后是轉移涂布。
涂布機提高效率的方向是寬幅、高速、雙層涂布。涂布的幅寬和速度是反映涂布技術優劣的重要指標,幅寬越大,速度越高,代表生產效率越高。目前國內鋰電企業的極片最大涂覆一般在 650mm 左右,與日韓企業 1000mm 幅寬相比還有較大差距。商用鋰離子電池的正極基片為鋁箔,化學性質活潑易氧化。國內大多數鋰電企業的涂布速度一般最大為30m/min,而德國機械設備制造業聯合會(VDMA)在 2014 年便提出要將速度提升至70-100m/min,國內企業可提升空間巨大。行業正進入高速涂布時代,涂布速度達50-100m/min、寬度 1300mm 將會逐漸普及。國內鋰離子電池制造主要采用的是單面涂布方式,涂布時,未涂布的一面完全暴露在高溫、高濕的環境中,氧化反應加劇,對極片質量造成惡劣影響。而雙面涂布技術不僅可以完全解決該問題,還可以大幅提高生產效率。
卷繞機國產化進程加快,已部分實現進口替代。除鋰離子電池卷繞機外,還有電容器卷繞機、紡織卷繞機等。按照機器的運行方式,可分為手動卷繞機、半自動卷繞機、全自動卷繞機。以高壓電力電容器自動卷繞機為例,我國從 1970 年代開始研發,但由于生產效率低下,大批量生產仍依靠進口設備。21世紀以來,設備國產化進程明顯加快。目前,中國鋰離子電池卷繞環節還處在半自動到單體全自動的轉型期,部分公司產品可實現進口替代。如今大部分電池生產廠家都會選擇國產卷繞機,不過大規模的電池廠家(如比亞迪、CATL 等)仍會選用一些日韓進口的卷繞機。
出于提高鋰離子電池一致性、提升產品合格率、降低勞動力成本的需要,自動化成為鋰離子電池制造行業重要發展方向。在“智能制造”、“工業 4.0”的大背景下,鋰離子電池傳統的手工制造工藝難以滿足鋰離子電池市場日益嚴苛的需求,取而代之的將是全智能自動化生產線。根據國際機器人聯合會(IFR)的報告,我國工業機器人產量不斷增加,2009-2016 的年復合增長率高達 49%,標志著我國自動化水平穩步提升。機器人自動化企業也在不斷拓展對鋰離子電池制造行業的布局,已有不少公司在生產線上使用機器人。時代高科的董事長田漢溶表示:“機器人在鋰電設備行業的應用才剛剛開始”。
我國工業機器人產量(臺)
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