消費電子疊加動力軟包 鋁塑膜大範圍國產化替代啟動

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鋰電池根據封裝形式不同,主要分為方形、圓柱、軟包電池。軟包電池與另外兩種主要的區別在於封裝形式不同。

由於軟包電池外包裝為鋁塑膜 ,而另外兩種形式的電池為金屬材料,因此封裝工藝有所區別,軟包為熱封裝,其他兩種均需要激光焊接。

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為什麼要用軟包?

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在市場最關注的安全性、能量密度、循環壽命方面,軟包電池具有優勢。

▶▷安全性方面,軟包出現安全性問題時,一般是電池包鼓氣裂開,但由於機械性能不強,因而不易發生爆炸。

▶▷能量密度方面,由於軟包電池外包裝採用更加輕薄的鋁塑膜,因而電芯的能量密度更高。

▶▷循環壽命方面,軟包電池循環壽命更長,100 次循環衰減比鋁殼少4%-7%。

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中國政府重視電池能量密度進步,節能與新能源汽車技術路線圖中提出2020 年單體

350wh/kg和系統250wh/kg 的能量密度要求,三元軟包電池有望領先另外兩種電池達

到這一要求。

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軟包的不足之處

軟包電池由於外包裝較薄,在出現極端情況時容易被刺穿,因而在pack 環節需要加入金屬防護層給予更多的保護,這也會帶來成組效率低、成本提升的問題。

解決成組效率低的問題可以採用如下這些方法:

▶▷1)提升單體電芯容量以減少電芯使用量,從而降低pack 過程中的其他配件使用量;

▶▷2)提升模組和系統內部的空間利用率,可通過改進佈局等方式實現;

▶▷3)使用輕量化材料等等。

軟包電池低成組效率的短板逐漸彌補。目前看軟包電池的成組效率逐漸提升,由前兩年的不足60%提升至65%以上。從國際主流車型看,過去5 年軟包電池的系統能量密度提升最高,並且最高系統能量密度已經接近特斯拉裝配的松下圓柱電池。

2018 年即將上市的現代Kona 電動版,採用LGC 的NCM811 電池,單體電芯容量120/180Ah,預計系統能量密度將進一步提升。

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動力電池需求高增長,國內軟包滲透率將持續攀升

我國鋰電池需求持續增長,2017 年三種形態電池出貨量約82GWh,同比增長28%。

其中軟包電池2017 年出貨量約29GWh,同比增長26%。

三種形態電池中,2017 年方形、軟包、圓柱佔比為37.8%、35.4%、26.8%,方形電

池出貨量增長較快主要系動力電池出貨量快速增長。

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鋰電池國產化率持續提升。中國鋰電池出貨量佔比不斷提升,主要源於動力電池出貨量持續高增長,2016 年佔全球比重約49%。

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▌新能源汽車浪潮已至,動力電池需求旺盛

2017年中國新能源汽車銷量達75.5 萬輛,同比增長59.5%,下游銷量高增長帶動動力電池出貨量約44.5GWh,同比增長44.4%。動力電池領域軟包滲透率有望持續提升。

據OFweek,2016 年軟包電池滲透率約12%,2017 年預計約15%。未來得益於政策持續引導動力電池向高能量密度發展,契合這一特性的軟包電池滲透率有望持續提升至30%以上。

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軟包封裝技術契合未來固態電池的發展。

按照電解液物質狀態的不同,軟包電池可分為軟包液態電池和軟包聚合物電池,前者使用液態電解液,後者使用的電解質目前以膠體為主。

固態物質為電解質的全固態電池仍處於研發示範階段,全固態電池以聚合物、氧化物或硫化物等固態電解質代替隔膜和電解液從根本上解決電池安全問題;電池單體能量密度有望提升至400-500Wh/kg。

全固態電池目前仍處於研發階段,寶馬、豐田、博世及部分國內企業都在積極佈局,未來有望成為主流電池路線。

由於無需使用液體,固態電池外殼與組裝工藝得到簡化,適宜固態電池封裝使用的軟包封裝技術有望為軟包電池發展打開新的成長空間。

▌國際軟包企業佈局、技術領先

目前海外軟包電池市場主要由LGC 和AESC 把控。

▶▷LGC 主要配套日產、雷諾、現代、通用、沃爾沃、奧迪等廠商,目前公司NCM622 軟包電芯能量密度可做到240wh/kg 左右,並將在2018年小部分量產NCM811電芯(目前配套現代Kona)。

▶▷AESC主要配套日產的車型,包括備受好評的Leaf,主要由於該公司是由日產汽車牽頭設立的企業,定位於內部配套。

公司主要走錳酸鋰電池路線,源於:1)安全性高;2)錳儲量豐富,價格較低。

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