锂电池组合盖帽行业发展基本情况

锂电池组合盖帽行业发展基本情况锂电池行业未来的发展趋势作为一种高安全、高比能量、长寿命的储能器件技术，固态电池已经成为新型化学电源领域的重要发展方向。而锂金属由于其高比容量和低电极电势等优点被认为是下一代高比能量电池体系中最有潜力的负极材料。但是由于前文提到的固态锂电池的技术还不够成熟，安全隐患让它应用困难。如果固态锂电池技术能够成熟，将大幅度提高锂电池的储能量和充电速度，进而推动新能源产业的进一步发展。比如，一旦固态锂电池应用到新能源汽车领域，电动汽车的续航里程提升一倍以上，充电速度也优于锂离子电池。因此，固态锂电池是当前电池行业创新突破性技术的重要发展方向。自2015年以来，方形电池占据动力锂离子电池市场份额第一的位置从未改变过，并且总量遥遥领先，这与其特殊的性能密不可分。作为动力锂离子电池三剑客之一，方形电池具有内阻小、循环寿命长、封装可靠度高、耐受性好、成组相对简单、系统能量效率高等优点，曾经被认为是最适合新能源汽车使用的电池设计，多年来一直受到电池和整车公司的酷爱。对快充来讲，方形电池具有优越性，它电池内阻比较小，所以温升比较容易控制。同时，方形电池能够满足大容量单体电池的需求，对bMS和PACK的设计要求较低。2018年以来，动力锂离子电池公司纷纷加大布局方形电池，随着国家政策和市场有关动力锂离子电池能量密度、轻量化等多方面性能提出更高要求，方形电池产量不断攀升。2021年我国方形电池装机量已达134GWh，同比增长145．8%；其装机量占据国内锂电池总装机量比例已达88%。据业内机构预测，预计2022年，我国方形电池装机量将达到163GWh，装机量占比有望接近92%。进入锂电池行业的主要壁垒（一）锂电池行业技术研发和人才壁垒下游锂电池产品不断地研发改进，提升电池能量密度、安全性和稳定性等，对上游盖帽、钢壳等安全组件的性能要求也持续更新，这对供应商的研发能力提出了较高要求。优秀的精密结构件制造商在模具开发、生产工艺、材料质量控制等方面需要深厚的技术积累，还需针对客户的不同产品需求进行快速响应。供应商需建立一支经验丰富、理解客户需求的强有力研发队伍，才能与下游客户进行良好的对接和配合。因此，本行业有较高的技术研发和人才壁垒。（二）锂电池行业生产工艺壁垒精密安全结构件的质量直接关系到锂电池的安全使用，产品品质及性能的稳定性，生产工艺精密性、一致性要求较高，这对企业生产工艺水平提出了很高要求。成熟的生产工艺要求企业拥有先进的自动化生产设备、独立的模具开发能力、生产过程中成熟的质量管控能力，以及特殊或定制化的检测设备等，才能利用科学的制造流程实现产品的规模化生产，新进厂商短期内很难实现以上条件。因此，本行业有较高的生产工艺壁垒。（三）锂电池行业客户认证壁垒锂电池精密安全结构件关系到电池使用过程中的安全性和稳定性，下游电池厂商供应商选择需经过严格、复杂和长期的技术认证。一般来说，电池厂商需要通过上千次循环测试，期间若发现产品瑕疵，需在修正后重新测试，认证周期通常为1-3年。知名的下游企业还会要求供应商具备完善的质量控制体系、生产环境控制体系，丰富的产品生产经验以及较强的研发能力和服务水平等。在通过认证成为知名企业的合格供应商后，双方往往会建立高度信任的供应链合作关系，因客户的更换成本和更换风险较高，通常不会轻易更换精密安全结构件供应商。因此，本行业有较高的客户资源与认证壁垒。（四）锂电池行业资金和规模壁垒精密安全结构件制造行业属于资金和技术密集型行业，生产具有规模经济的特点，在生产规模和自动化水平达到一定程度后，固定成本将得到有效分摊，产品边际成本会逐渐下降，企业需持续投入购置高精密、高自动化水平的生产设备，扩大产能并提升产品品质，以实现生产经营的规模化。先进生产设备单套价值较高，规模化投入需大量生产运营资金作为支撑。除此之外，下游锂电池行业通常与上游供应商约定一定的付款信用账期，供应商前期流动资金投入较大。新进厂商若不具备较强的资金实力和销售规模，同等技术条件下难以和成熟企业竞争。因此，本行业有较高的资金和规模壁垒。锂电池及其精密结构件行业发展情况（一）锂电池行业发展情况锂电池组合盖帽作为锂电池最后一道保护装置，用于保障电池的使用安全。组合盖帽为锂电池安全结构件，作为电池重要组成部分，随电池生产完成后进入新能源汽车、电动工具、电动两轮车等产品中，为其提供稳定安全的动力输出。20世纪90年代初，锂电池实现产业化，凭借其工作电压高、能量密度高、循环寿命长、充电速度快、放电功率高、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势，实现迅猛发展。进入21世纪后，锂电池在手机电池领域逐渐占据主导地位，在笔记本电脑、数码相机、电动工具等领域也得到广泛应用，并逐步向新能源汽车等领域拓展。近年来，全球零碳竞赛加速，在政府政策支持和下游应用领域驱动的影响下，全球和我国锂电池产业规模均稳步增长，下游市场应用场景愈发丰富，主要包括新能源汽车、电动两轮车、电动工具、新型储能应用等。根据应用场景的不同，全球锂电池主要可分为新能源汽车、储能、小动力及其他等细分市场。受益于市场需求及政策驱动，新能源汽车是当前锂电池的主要应用场景，未来市场空间广阔；储能锂电池作为新兴应用场景，尚处于起步阶段，具有较高的成长性；小动力市场应用场景主要包括电动两轮车、电动工具等，市场规模稳步增长；其他应用领域主要包括应用于笔记本电脑、移动电源等3C类产品的消费锂电池等。根据EVTank统计数据，2021年度全球锂电池出货量为562．4GWh，同比大幅增长91．0%。从结构来看，其中新能源汽车动力电池出货量为371．0GWh，同比增长134．7%；储能电池出货为66．3GWh，同比增长132．6%；小动力及其他电池出货量为125．1GWh，同比增长16．1%。未来随着新能源汽车、储能、二轮车、电动工具等多元化市场迅猛发展，锂电池市场需求及应用空间将不断增大。（二）锂电池精密结构件行业发展情况锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液及精密结构件组成。精密结构件主要包括组合盖帽/盖板、壳体、连接片等，直接影响锂电池的密封性、安全性、能量密度等。精密结构件作为动力锂电池不可或缺的重要组成部分，主要起到传输能量、承载电解液、保障安全性、固定支承电池等作用。根据具体应用环境的不同，具备可连接性、抗震性、散热性、防腐蚀、防干扰、抗静电等特定功能。在市场规模方面，近年来，受到锂电池市场快速发展的影响，精密结构件的市场空间亦同步持续增长。根据GGII数据，我国锂电池精密结构件市场产值快速增长，由2017年的31．4亿元增长至2020年的75．8亿元，年复合增长率34．15%，预计2025年将在2020年的基础上进一步增长256．20%，突破270．00亿元。全球市场而言，根据GGII预测，若2023年全球动力电池产能需求达到406GWh，则配套精密结构件的产值将超过200亿元，2025年，市场空间将增长至350亿元。在技术工艺方面，精密结构件产业综合金属材料、机械工程学、化学、电子、机电、精密控制等多学科知识，每个环节的技术水平都将对产品的质量和性能产生直接影响。精密结构件的制造工艺、质量控制等环节需要在长期的大规模生产中不断改进完善。下游动力电池企业在选择供应商时亦会经过严格、复杂及长期的认证过程，进行大量的实地考察、打样、试产、检验等程序，逐步形成长期稳定的战略合作关系。未来随着动力锂电池产业迈向TWh时代，锂电池生产企业对上游精密结构件高性能、高质量、高效率、低成本的诉求日益凸显。精密结构件企业需要转变产品设计理念，加强与锂电池企业交流与合作，探索联合开发设计，向全流程控制和全自动智能制造迈进，加强产品安全性、可靠性、一致性，实现高效率高质量低成本。电解液行业有望提前进入洗牌期电解液是锂离子电池四大主材之一，理想的电解液需要具备高电导率、高热稳定性、高化学稳定性、高电级兼容性、低成本等特性。电解液是锂离子电池中离子传输传导电流的作用，是电池充放电能顺利进行的基本保障。首先要起到良好运输离子作用，电解液需要具备较高的电导率；此外，电解液还需要具有较高的热稳定性和化学稳定性，不会轻易发生热分解，在较宽电压范围内能保持较为稳定的温度，在长循环时自身不发生化学反应；第三，电解液需要与电机拥有很高的兼容性，能在负极上形成稳定的SEI膜；最后，大批量使用的电解液需要具备绿色、低成本等特点。电解液的选择会影响电池各项主要性能，尤其是倍率性能、高低温性能、循环次数。（1）能量密度：虽然电极材料是决定锂离子电池比容量的先决条件，但电极材料的嵌、脱锂过程和循环过程始终是与电解质相互作用的过程，电解质也在很大程度上影响电极材料的可逆容量；（2）内阻：电池内阻为欧姆内阻、电极/电解质界面电阻和极化内阻之和，其中前两项皆与电解液有关；（3）倍率性能：电池的倍率充放电性能取决于锂离子在电极材料中的迁移率、电解质的电导率、电极/电解质相界面的锂离子迁移率，其中后两者都与电解液的组成和性质密切相关；（4）高温性能：电池的高温性能主要取决于温度升高时电极/电解质相界面的副反应剧烈程度，需要提高电解质在高温情况下的稳定性；（5）循环寿命：电池老化的原因包括活性比表面积减小、活性物质脱落、某些材料在电解质中被腐蚀、隔膜破损、电解质出现过多杂质，均与电解液对电极材料的浸润及电解液的性质有关。（6）安全性：锂离子电池在大电流充放电的情况下可能导致温度快速升高，如果能研发出不燃烧的电解质体系，可从根本上消除电池的安全隐患。电解液行业具备投资强度低、周转率高、龙头净利率较高的特点，ROE具备优势。根据各公司非公开发行等募投资金情况，电解液一体化产线单GWh投资额仅213万元，电解液具备轻资产快周转特征。为了剔除2021年以来碳酸锂大幅涨价对行业利润分配的影响，选取锂电池产业链已经较为成熟的2020年为例，电解液龙头企业天赐材料净利率达到12%，对应单GWh净利432万元，静态投资回报期仅需要0．49年，在锂电池全产业链中电解液龙头的ROE具备明显优势。电解液的用量会对电池容量、循环寿命、安全性能产生影响。电解液添加量至少应该保证隔膜被浸润充分，否则会导致活性物质的充放电容量发挥较低；电池在循环过程中电解液会因为副反应受到消耗，而电解液含量过少会导致导电率降低，加速局部电解液的分解或者挥发，加快恶化电池循环性能；同时电解液量过少时，电池内阻大，发热多容易导致电解液迅速分解产气，隔膜融化，造成电池气胀短路爆炸。因此未来常规电池中的电解液用量预计将保持较为稳定水平，高安全性、长循环寿命电池的电解液用量有望得到提升。全球锂电池电解液出货量预计2025年全球锂电池电解液出货量有望超过250万吨。关键假设：（1）2023年起国内电动车销量保持30%的同比增速；欧洲新能源车销量在2022年由于汽车供应链问题受到压制，预计2023年起保持30%的同比增速；美国新能源车基数较低，预计2023-2025年增速分别为60%、50%、40%。（2）动力电池中三元电池占比从2021年的73%逐步下降至40%，磷酸铁锂电池占比逐步上升至50%；二轮车电池磷酸铁锂电池占比从2021年的23．4%逐步上升至2025年的30%；电化学储能电池中磷酸铁锂电池占比保持在95%。（3）由于长续航储能电池及高安全性动力电池需要保持较高的电解液用量，预计未来几年电解液单耗保持不变，磷酸铁锂电池单GWh电解液消耗量为1200吨，三元电池单GWh电解液消耗量保持在800吨。电解液生产