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全球锂电池&制造设备市场

观展动态


全球锂电池&制造设备市场

近日,Interact Analysis研究经理Maya xiao在日本东京Global Information Inc.(GII) 举办的行业论坛上,分享了全球锂离子电池及其制造设备市场的最新动态和未来展望。以下是演讲内容精选,欢迎文末下载完整课件。

锂离子电池市场

两轮生产扩张

2015年,锂电池在电动汽车市场不断提高的渗透率推动了电池生产的第一轮扩张,主要是在亚洲地区。2018年,欧洲和美国的汽车OEM开启电动化布局战略,这一热潮随之逐渐转移到欧洲和美国;2021年,后疫情电动汽车需求的反弹叠加储能市场的迅速提升,全球产量出现了第二轮增长峰值。

受电动汽车和储能行业的驱动,叠加疫情后市场需求的反弹,全球锂电池销量高峰出现在2021-2022年。在Interact Analysis预测期内(2023-2028年),锂离子电池市场依旧可以维持超过20%的年均增长。

需求端

2022年,全球锂电池出货量822.2GWh,同比增长72.6%。其中电动乘用车需求占比约为三分之二。预计到2028年,全球锂电池出货量将达到近4TWh,其中用于电动乘用车的锂电池比例将依旧保持在约60%。预测期内,储能市场对锂离子电池的需求预计增长率最高。

供给端

2022年,全球锂电池产能增加了61.1%,超过了1.6TWh,是2019年的4倍。Interact Analysis预测,到2028年,全球锂电池产量将达到6.5TWh。

值得注意的是,新的产能不仅意味着新的电池生产线,还意味着对辅助设备、设施和原材料的需求增加。采购本地化将为当地行业供应链带来巨大的机会。

产能利用率

产能利用率(产量/产能)在某种程度上反映了行业的健康状况。2018-2022年期间,全球锂电池产能利用率均低于70%。应对这样供过于求的情况,电池厂商采用的解决方案包括:

1.积累和更新电池化学系统(特别是正极材料和电解质组件),以在成本、性能和安全性之间取得平衡。

2.开发新产品,包括模块、电池组和BMS开发/生产。该举措模糊了电池系统集成商和电池制造商之间的界限。

3.与下游OEMs建立合资企业,以确保大规模消化产能的能力。积极探索具有增长潜力的新应用场景,包括AGVs、叉车、电动两轮车、电网储能系统等。

锂离子电池制造设备市场

2022年,全球锂电池设备市场规模超过120亿美元,预计到2025年将翻倍。在锂电池产能的第二轮扩张中(2020-2022),欧美等国不断加大对电池行业的投资力度,这也意味着市场对电池制造设备需求的上升。

但在2023版本的研究报告中,我们大幅下调了从2025年开始对电池制造设备市场的增长预测——增长率将回落至10%以内,市场对电池制造设备的需求将在2022-2023年达到峰值。一方面,许多电池产能项目无法按计划落地。另一方面,由于产能过剩的影响,锂电池制造设备的价格下滑非常明显。

分地区来看,锂电池制造设备市场主要集中在亚太地区,尤其是中国、日本和韩国,这三个国家在2021年合计占据了近80%的市场份额。

在过去10年,松下、LG Chem、宁德时代和比亚迪等亚洲电池企业的崛起代表着全球锂电池产业的首次扩张。与此同时,一些锂电池设备制造商如HIRANO、CKD、PNT、KOEM、LEAD Intelligent和YINGHE也迅速成长为电池制造设备的领先供应商。相比于中国企业,日本和韩国的设备制造更早开始将产品应用于生产,积累了技术优势,其设备也通常具有更高的精度、稳定性和自动化水平。中国制造商的崛起,得益于产能迅速扩张带来的大量订单,以及由于地理位置的优势能够更快回应市场需求(交货、组装和后期维护)的能力。2021年,中国供应商占据了全球锂电池制造设备销售额的70%以上。

目前,锂电池生产中最大的设备投资仍然是与电极制造和电池组装(涂布机、绕线机/叠片机)相关。这些环节合计占设备总投资的近70%。未来五年内,用于上述环节的设备价格预计将下降超过20%,主要受到规模效应的推动。设备自动化和生产效率的提高,将推动锂离子电池的生产规模不断扩大,从而影响锂电池制造设备的市场价格。相应地,其他辅助设备(包括但不限于传动设备和湿度控制设备)的投资率将继续上升。电池设备的投资方向正在从专用机器转向系统解决方案。

分供应商来看,2022年,锂电池制造设备市场规模超过113亿美元(不包括辅助设备)。前10家供应商占据了超过54%的市场份额。锂电池制造设备制造商主要位于中国、韩国和日本。前十家公司全部为中国公司,而在前15家公司中,有12家中国公司、2家韩国公司和1家日本公司。

*排名基于每家公司的锂离子电池业务收入。收入信息来源于公司2022年报。

锂电池新技术对设备市场的影响

锂电池的技术发展主要集中在提高能量密度、安全性和降低制造成本。提高能量密度主要通过增加电池单元密度和系统(电池组)密度来实现。当然,在提高能量密度的同时,安全性始终是首要考虑的因素。

电池单元由正极、负极和电解质三部分组成。提高能量密度主要从这三个方面入手,包括但不限于材料掺杂、材料配比、电解质形态等。这些技术对制造设备的影响目前相对有限(仍处于商业化初期,或本质上对制造工艺没有影响)。但提高实际电池组的能量密度对制造设备的要求确实有影响。

所谓的Cell to Pack(CTP)技术不涉及电池模组,而是直接将电池单元封装在一起。目前,这是想要提高电池能量密度的企业的首选方法。宁德时代、比亚迪和蜂巢能源都推出了无模组电池组技术。比亚迪的刀片电池基于磷酸铁锂电池,采用无模组设计以提高空间利用率。特斯拉最近提出了一种结构化电池解决方案,即将电池直接集成到汽车结构中。这种结构化电池技术与之前由宁德时代提出的CTP技术相似。该技术将电池单元与底盘集成,然后通过创新的架构将电机、电子控制和车辆高压系统集成在一起。这两种技术将对模组和封装线的生产设备产生更大的影响,但目前的应用有限。

在一致性、提高能量密度、标准化和降低成本等因素的驱动下,自2020年底以来,锂电池行业掀起了一波更大规模的圆柱形电池生产浪潮。

未来,设备采购的形态将从单机采购向分段采购与整线外包并存发展。

在2020年前,电池制造商在其生产线上的单机控制和维护方面发挥了重要作用。他们对单机供应商也有严格的要求。然而,自2020年以来,电池产能无法跟上需求,许多没有技术积累的制造商(即不了解电池制造设备的单个部件的制造商)也进入了电池行业。这些新电池工厂对迅速提高产能的需求很可能会推动从单一供应商那里承包或购买完整解决方案生产线的需求。

我们预测未来的采购趋势如下:有技术积累的领先电池制造商将选择分段采购,而没有技术积累的新进入者将选择整线外包,以迅速提高产能。在这种情况下,一些大型设备制造商将承担系统集成商的角色。

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