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2016年中國鋰電池設備行業發展概況、市場容量及行業發展趨勢分析
2016/7/22 10:41:18 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:鋰電池的生產工藝比較復雜,大致可分為極片制作、電池單元(電芯)制作和電池組裝三個工段。極片制作包括制漿、涂覆、輥壓、分切、極耳成型等工序,是鋰電池制造的基礎,因此對設備的性能、精度、穩定性和自動化水平有較高的要求。鋰電池的典型生產工藝流程鋰電池的生產工藝比較復雜,大致可分為極片制作、電池單元(電芯)制作和電池組裝三個工段。極片制作包括制漿、涂覆、輥壓、分切、極耳成型等工序,是鋰電池制造的基礎,因此對設備的性能、精度、穩定性和自動化水平有較高的要求。
鋰電池的典型生產工藝流程
一、鋰電池設備行業發展概況
我國鋰電池的產業化始于 1997 年,早期設備主要依賴進口。隨著我國鋰電池制備技術從不成熟到成熟,從實驗室到產業化,國內的鋰電池裝備也經歷了以手工制造為主逐步發展到今天的半自動或全自動化的產業化裝備制造。
全球鋰電池產量及增速
目前國內鋰電池專用設備行業已經形成一定規模,生產企業多達 100 余家,基本涵蓋鋰電池制造的所有環節,并且在一定程度上實現了進口替代。國內鋰電池設備行業的發展大致經歷了以下三個階段:
第一階段:1997-2002 年是我國鋰電池中試生產和小規模化生產裝備研究、制造階段
這一階段國內幾乎沒有專業鋰電設備制造商,鋰電設備主要依賴進口。。因此國內一些機械制造企業、電池生產企業和鋰電池研究院所一起合作,研究、開發和制造了我國第一代鋰電池制造裝備,為我國鋰電池行業的發展提供了有力支持。
第二階段:2002-2006 年是我國鋰電池規模化生產裝備研究、制造階段 。
隨著手機、數碼產品、筆記本電腦、電動玩具、軍工等領域大量采用鋰電池作為電源,國內鋰電池產業獲得了迅猛發展。電池裝備制造業也隨之發展壯大,有更多企業加入鋰電池設備行業,部分企業從日本等國聘請電池裝備專家,加速了我國鋰電池裝備的發展。這一時期,我國鋰電池裝備開始向國外出口,標志著我國鋰電池裝備制造水平得到國際同行業的認可。
第三階段:2007 年以來是我國鋰電池裝備向國際水平發展階段
近年來,日本三洋、松下、索尼等外資鋰電巨頭紛紛調整其全球戰略,在中國投資建設新的生產基地;與此同時,國內鋰電池產業在政府的新能源政策支持下也進入快速發展的新階段,據統計2009年我國鋰電池生產企業多達1500多家。國內一些鋰電設備制造廠商抓住契機,在充分借鑒國外鋰電裝備制造技術的基礎上,率先轉向全自動化控制、可實現大規模穩定生產的鋰電池裝備研發與制造,使國產鋰電池裝備向國際水平發展。
2014年主要鋰離子電池企業市場份額
二、行業市場容量
(1)國內鋰電池專用設備行業市場需求旺盛
①下游鋰電池行業的投資需求
在鋰電池領域,設備投資大概應占到固定資產投資的 2/3 以上。目前我國鋰電池設備行業面臨著快速發展的歷史機遇,國內市場容量逐年加大。一方面,日本在全球鋰電池市場的份額逐年下降,為了降低成本以抗衡韓國企業,日本鋰電池生產巨頭紛紛將生產基地向國內轉移;另一方面,鋰電池在電動工具領域的應用比例不斷提高,尤其是新能源汽車的快速發展催生對動力電池的需求,國內鋰電池投資規模持續增長,例如浙江南都電源動力股份有限公司計劃投資 13 億元建設新型動力及儲能電池生產線建設項目,鋰電設計產能為 1200MWh,該項目仍處于建設期;2015 年 6 月,比亞迪股份有限公司公告,計劃定向增發募集資金 60 億元用于動力鋰離子電池擴產項目,以滿足公司新能源汽車生產的需要;2015 年 8 月,浙江大東南股份有限公司公告,計劃定向增發募集資金不超過 20億元,投資于年產 7.5 億 Ah 鋰離子儲能動力電池建設項目;2015 年 10 月,廣東猛獅新能源科技股份有限公司公告擬投資 29.99 億元,用于建設電動車用鋰離子電池生產項目。
離子電池需求量單位:萬kWh
②國產設備替代進口設備的需求
國外設備研發起步早,設備精度高、自動化程度高、性能優越,但其在電池型號變換方面有較大的局限性,設備適用范圍窄,與國內較為頻繁更換電池型號的生產方式不太符合。國內設備針對我國電池生產的工藝特點而研發制造,適應性強,性價比優勢明顯。
鋰電池專用設備制造行業是一個非標準化行業,設備的性能需要根據客戶生產工藝的改變進行不斷的改進,國內廠商能夠充分滿足客戶的生產工藝需求。國內設備制造廠商在設備發生故障時可以第一時間趕到現場,大限度為客戶減少停產帶來的損失。隨著國產鋰電設備技術水平的提升,將進一步縮小與進口設備在產品質量上的差距,國產設備的性價比優勢和對進口設備的替代效應會越來越明顯。
三、鋰電池專用設備行業發展趨勢
鋰電池專用設備發展至今已不僅僅是簡單的實現功能,現在關注更多的是設備的精度、安全性以及生產的一致性。以目前增長快的動力電池為例,新能源汽車用鋰電池往往需要上千個電芯串聯成電池組以保證能量的供應,每個電芯標準的統一、性能的穩定對電池組的性能和質量起著關鍵性的作用。高精度、全自動化的鋰電設備將使生產出的鋰電池具有良好的一致性,從而能夠保證鋰電池的安全性和穩定性,成為未來鋰電池專用設備的發展方向。
在電極漿料制備環節,目前國內主要采用雙行星分散機等間歇法生產設備,不僅生產效率較低,而且電池的一致性控制仍然是技術難點,尤其是對于大容量、大功率的動力鋰電池。未來集物料的自動計量、輸送、混合、周轉、過濾于一體的連續法生產裝置將成為鋰電池漿料設備的主流,有利于提高鋰電池產品質量及批次穩定性,為鋰電池組成電池組獲得更廣闊的應用創造了條件。具體的,我國鋰電池專用設備行業的發展趨勢如下:
①自動化水平的提升
目前,我國鋰電設備與國外先進設備在自動化水平上有一定的差距。全自動化的鋰電池生產設備將在保證鋰電池生產工藝的基礎上,使制造的鋰電池具有較好的一致性,從而保證鋰電池具有較高的安全性。例如在動力鋰電池等大容量電池領域,對其中串聯形成電池組的的電芯一致性要求很高,下游客戶對生產設備的自動化水平的提升需求較為迫切。未來,我國鋰電設備在電極制作方面,需要重點提高設備的工作效率和自動化水平,尤其是要提升漿料的批次穩定性以及電池的一致性。
②產品精度的提升
鋰電池技術和性能的提升對動力電池的發展和普及新能源汽車至關重要,是我國新能源戰略的核心技術,而鋰電池性能的提升離不開鋰電生產設備的發展。
鋰電設備行業要快速發展,在設備的工藝性能設計上,需要不斷滿足鋰電池的新工藝、新技術和新發展的變化,將鋰電池制造的工藝細節、工藝參數融入到設備的設計和制造中,使設備真正成為保障電池生產獨特工藝技術的專用設備。
③動力鋰電生產設備將成為行業發展重點
動力鋰電池在未來鋰電產業發展中將占據較大的市場份額,這將使動力鋰電池生產設備進入新的發展時期。由于動力鋰電池對安全性的高要求,給動力鋰電生產設備在穩定性和精度方面提出了更高的要求,動力鋰電產業化流程和生產線的設計成為行業內研發的難點與重點,行業內企業需要與下游客戶加強合作,緊跟客戶需求。
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