【知识背景】铝塑膜是软包电池核心材料,对于电池轻量化起着关键作用。相较于钢壳、铝壳或塑料壳等包装材料,铝塑膜具有质量轻、厚度薄、外形设计灵活等优势,正在逐渐成为市场主流。2016年我国锂电池铝塑膜的需求量达到9500万平,同比增长高达44%。
铝塑膜基本介绍
铝塑膜的特点和优势
铝塑复合膜是由外层尼龙层(ON层)、中间铝箔层(AL层)、内层热封层(CPP或PP)构成的复合材料,层与层之间通过胶黏剂进行压合粘结。
相较于钢壳、铝壳或塑料壳等包装材料,铝塑膜具备质量轻、厚度薄、外形设计灵活等优势,在3C消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。
铝塑膜应用场景
铝塑膜是软包装锂电池电芯封装的关键材料,单片电池组装后用铝塑膜密封形成电池。
由于软包锂电池节省了系统的体积和重量,比容量相较于其他类型电池更高,且具备安全性能好、内阻小、外形设计灵活等优点,许多车企开始采用软包电池技术路线,比如畅销车型leaf和volt,2016年leaf以48777量的销售排名全球电动车销量第一。
铝塑膜与软包电池示意图
由于电池内部有电解液的存在,要求软包材料能够抵挡有机溶剂的溶胀、溶解和吸收,同时还要求保证氧气和水分的严格阻隔。
因此,铝塑膜材料的设计、制造及应用技术都和普通的复合包装材料有质的差别,其技术难度超过隔膜、正极、负极、电解液,铝塑膜也是锂离子电池材料领域技术难度较高的环节,综合毛利率可以达到40%以上。
我国铝塑膜行业现状分析
2016年中国锂电池铝塑膜的需求量(不含外资企业在中国的工厂,ATL除外)为9500万平方米,同比增长44%;市场规模为29.5亿元,同比增长39.1%。
2016年软包数码电池产值占总数码产值的比例从2015年的56%上升到68%;动力软包电池开始逐步放量,预计2017年软包动力电池产值同比增长超过30%。
对于数码类铝塑膜,国内有部分企业可以进行生产,因此在数码锂电池领域软包电池渗透率较高;而在动力电池领域,2017年新能源汽车政策补贴大幅退坡,终端降成本压力将进一步传导至动力电池等厂商,电池环节的压力加剧。
对比软包、方形、圆柱锂电池价格,软包电池目前价格偏高,因此2016年软包电池在动力锂电池渗透率仅约9%。
而从长期来看,市场普遍预测软包电池的价格会下降从而带动渗透率的提升,依据主要有两点:
1)由于leaf带动软包锂电池市场渗透率提升,企业开始参与研制产软包电池,比如万向A123、多氟多、亿纬锂能等;
2)在动力电池原材料市场中,隔膜已经逐步完成进口替代,预计铝塑膜近两年内也会逐步进口替代,国产化铝塑膜会有会有明显的价格优势。
铝塑膜未来市场需求预测
消费电子
在3C数码消费领域,消费电子产品对于电池的要求向着体积小、轻薄化的趋势发展。软包聚合物锂电池凭借其优异的综合性能,在智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费类电子产品中广泛使用,且增长速度远超过锂电池行业平均水平。
Apple公司是聚合物锂电池最大的采购商,其iPhone、iPad、MacBook等移动电子产品全部是采用聚合物锂电池,占主导地位。其它企业如三星、LG、华为等,消费电子产品都已开始采用聚合物锂电池。
ipad聚合物锂电池展示
聚合物锂电池相较于液锂电池,具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化,以及高安全性和低成本等多种明显优势,因此在3C消费领域得到了快速的发展。
据统计,在全球范围内2009年软包聚合物锂离子电池在移动PC电池中的应用占比仅为7.6%,而2015占比达64%以上。
在整个3C消费电子领域,聚合物锂电池在消费电池中的占比已经从2012年的26%上升至60%。
聚合物锂离子电池与液态锂离子电池比较
虽然传统3C消费类产品增速趋缓,但是智能手机更新换代和“双电芯”提高续航能力的要求将持续提升锂电池的需求。
随着可穿戴设备、无人机等新兴市场不断涌现,新的消费产品的问世将弥补智能手机、笔记本电脑增长疲软的问题,预计3C消费锂电池的需求在未来几年都能够维持9%左右的复合增长率,且软包电池的渗透率将进一步提升。
2011-2020我国3C类锂电池需求及增速
动力锂电池
根据工信部颁布的《新能源汽车产业发展规划》指出,2020年新能源汽车的保有量要达到500万辆;未来十年政府将投入1000亿元,打造新能源汽车的产业链,到2030年我国纯电动汽车产业发展进入普及期,纯电动汽车保有量将达到6859万辆。
锂电池作为新能源汽车的重要组成部分,成本占比达到50%,也已经进入了黄金发展期。
2014-2017年6月我国新能源汽车销量(来源:中汽协)
2016年全球新能源车畅销车型排名靠前依次为Leaf、Model S、绅宝(Senova)、秦(Qin)、唐(Tang)、Volt、Outlander、Model X和ZOE。
其中日产leaf迄今已经在世界范围内累计销售20万台以上,由于搭载了软包叠片电池,拥有更佳的稳定性,实现了非常高的安全性和续航距离,而leaf动力系统的供货商AESC也成为世界三大动力电池的制造商(最新款的Leaf电池供货商已成为LG)。
2016年全球销量前十的新能源车型
目前,国内如东风、众泰、北汽新能源、比亚迪等主流电动车企开始布局软包动力电池车型,国内主要软包电池供应商有ATL、多氟多、微宏动力、中航锂电等,同时卡耐新能源、亿纬锂能、山东恒宇、苏州宇量等企业也开始大力投建软包动力电池生产线。
国内部分软电芯能量密度情况
随着新补贴政策的出台,电池的系统能量密度成为一项重要考核指标。
三元软包电池容量较同等尺寸规格的钢壳锂电高10~15%、较铝壳电池高5~10%,而重量却比同等容量规格的钢壳电池和铝壳电池更轻,因此,补贴新政对三元软包电池更有利。
需求总预测
2016年,国内锂电总总产量为63.76GWh,其中方形、圆柱、软包锂电池产量分别占比为36.68%、19.94%、43.38%,软包电池占比超过方形和圆柱;在动力电池领域,2016年方形、圆柱、软包锂电池占比分别为68%、23%、9%。
在消费电子领域,未来几年消费类锂电池会保持在7.5%左右的增速。在动力电池领域,由于软包电池所具备的能量密度、安全性等优势,预计未来动力电池领域软包电池的渗透率将会逐步提升至30%。
根据2016内的数据,软包电池总产量为2766Gwh,铝塑膜总的需求量为9500万平。因此我们假设1GWh锂电池需要铝塑膜343万平进行测算,通过计算2017~2020年国内铝塑膜需求复合增速达到24%,合计市场空间约160亿元。