锂离子电池下游应用市场发展情况分析

锂离子电池下游应用市场发展情况分析一、 锂离子电池下游应用市场发展情况（一）锂离子电池智能玩具市场发展情况玩具，泛指可用来玩的物品，玩玩具在人类社会中常常被作为一种寓教于乐的方式。玩具主要分为传统玩具和智能玩具两大类，传统玩具指需要消费者手动移动的玩具，即不由电池驱动、不可互动或遥控的玩具，传统玩具主要包括传统玩具车、传统教育玩具、玩偶、婴儿玩具等；相对于传统玩具而言，智能玩具指借助电子设备有效地发挥其创新功能的玩具，智能玩具通常由控制器或智能手机遥控或联网，具有互动功能，从而提升其娱乐价值或教育功能，智能玩具主要包括智能车模、智能互动式玩具等。2018年，全球智能玩具市场规模为285亿美元，2014年至2018年的年均复合增长率为450%，预计2023年全球智能玩具市场规模将增长至364亿美元。适龄消费者数量稳定且人均消费水平提升是玩具行业发展的基本盘。我国玩具消费人口基数大，儿童是我国玩具消费的主力军，具体来看，我国0-14岁儿童人口数量从2011年的223亿人增长至2020年的253亿人。同时，居民收入增加，购买力提升，为家庭增加玩具消费奠定了基础；根据国家统计局数据显示，我国人均可支配收入从2013年的18，311元增长至2021年的35，128元。因此，随着我国玩具适龄消费者数量稳定且人均消费水平提升，玩具消费能力不断升级，国内市场对于玩具的需求不断扩大。根据数据显示，2018年我国智能玩具行业市场规模为352亿元，2014至2018年的年均复合增长率高达8212%，预计2023年我国智能玩具行业市场规模将达到6306亿元。目前，应用在智能玩具中的二次电池主要以锂离子电池和镍氢电池为主。与锂离子电池相比，镍氢电池的商业化时间更早、技术发展更为成熟，因此制造成本更低，价格更为便宜；同时，由于镍氢电池的能量密度相对较低，因此安全性相对锂离子电池更好。近年来，随着玩具技术的不断发展和创新，智能玩具的智能化和电子化程度越来越高，其功能和应用场景越来越丰富，因此对于智能玩具电池的要求也越来越高。虽然镍氢电池在成本和安全性方面具有一定优势，但在电压、能量密度、循环寿命、充放电倍率、低温性能、记忆效应、自放电率等方面，锂离子电池优势明显，例如，锂离子电池的标称电压为32V或37V，相当于三颗镍氢电池串联后的标称电压（镍氢电池的标称电压为12V）。同时，由于智能玩具产品附加值相对较高，智能玩具生产厂商（特别是知名玩具厂商）更关注电池产品的性能品质而非成本价格；此外，随着锂离子电池产业的发展和技术路线的成熟，其制造成本不断降低，电池的安全性不断提升，镍氢电池相对锂离子电池的成本和安全性优势差距正在不断被缩小。因此，相对于镍氢电池，锂离子电池在智能玩具领域的应用前景更加广阔，未来锂离子电池将不断加速对镍氢电池的替代。（二）锂离子电池小家电市场发展情况小家电一般指功率和体积都比较小的家用电器，是提高人们生活质量的家电产品。按照使用功能，小家电产品可以分为厨房电器、家居电器和个人护理电器三大类。按照消费习惯，居民通常会先购买作为生活必需品的大家电，然后再添置品类繁多的小家电。由于大部分小家电都具有一定的享受型需求特征，其需求是建立在一定收入水平基础上的。随着我国人民富裕程度的不断提高，舒适度、时尚化的需求不断涌现，将有助于小家电产品的普及；另一方面，小家电产品技术的提升，也在不断地推动用户的消费升级，引导着消费理念、消费趋势的转变。根据数据显示，2019年我国小家电行业市场规模达到4，015亿元，2012年至2019年年均复合增长率为1332%，预计2023年市场规模将达到6，460亿元。从小家电的细分市场规模结构来看，厨房小家电、家居小家电和个人护理小家电占整个小家电行业市场规模的比重分别为76%、13%和11%。目前行业产品在小家电领域的应用主要在个人护理小家电和家居小家电，具体应用场景包括电动牙刷、按摩仪、剃须刀、理发剪、美容仪、扫地机器人、吸尘器等。随着居民消费能力的提升和消费理念的转变，对于舒适便利的使用体验愈加重视，小家电产品的无线化率越来越高，特别是家居小家电和个人护理小家电，无线化产品已成为主流发展趋势。生活无线化的普及，使得越来越多的家电产品需要逐渐摆脱电源线的束缚，从而催生家电产品对电池需求的不断提升。此外，近年来消费者对小家电产品的功能性和个性化要求不断增加，使得小家电产品的智能化和电子化程度不断提升，从而进一步催生小家电产品对电池的需求。与传统的二次电池相比，锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、重量轻、体积小、自放电小、无记忆效应、循环寿命长、充电快速等优势，且不含铅、镉等重金属，对人体无危害，因此已广泛应用于小家电产品并不断加速对其他二次电池的替代进程，未来锂离子电池在小家电产品市场的应用前景十分广阔。（三）锂离子电池LED照明市场发展情况LED即发光二极管（LightEmittingDiode），在照明领域应用十分广泛。与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED灯具有体积小、耗能少、寿命长等显著优势，其照明效率更高、照明质量更好、照明安全性更佳。近年来，随着环保理念的普及以及LED技术的进步，白炽灯、荧光灯逐渐进入淘汰阶段，LED照明产业规模稳步扩大，逐步取代传统照明，在照明行业占据主流地位。在国家政策大力引导及LED照明产品迅速迭代下，LED对传统灯源的替代效应持续释放，LED渗透率不断提升。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟数据显示，我国2012年LED照明产品渗透率仅为330%，至2021年我国LED照明产品渗透率预计达到7950%。根据高工产研数据显示，我国LED照明市场产值规模由2015年的2，596亿元增长到2020年的5，269亿元，年均增速均保持在10%以上。LED照明产品按照使用功能特点可以分为固定照明产品和移动照明产品。移动照明又叫做离网照明，是为无电网、没有可靠电网的地区或因紧急情况电网断电时所提供的电力照明解决方案，同时可为野营照明、户外应急、夜间活动等提供更强大的照明应用。传统的LED移动照明产品以便携、应急为主要使用方向，主要应用于家庭及商场应急备用、电力短缺、应急救灾、野外工作、特殊环境照明等地区。随着生活水平的提高，人们的户外活动开始增多，LED移动照明产品开始走进人们的户外休闲、探险等场所。此外，LED移动照明产品还被广泛应用于随身备用、骑行、打猎搜索、野营、车载、钓鱼等领域。由于移动照明产品应用于缺电断电和户外环境的特殊性，对照明电池的续航性、安全性、环保性、稳定性、循环寿命等提出了更高要求，高性能、经济实用、环保可循环利用，将成为未来移动照明电池发展的方向。此前，移动照明产品的电池主要采用铅酸电池，但铅酸电池质量体积大、能量密度低，且对环境污染较大，目前已逐步被锂离子电池替代。与铅酸电池相比，锂离子电池能量密度更高、质量和体积更小、寿命更长、频繁充电放电依然能够保持性能稳定，且更加环保。随着锂离子电池价格的逐步降低，未来锂离子电池在移动照明产品中的渗透率将进一步提高并加速对其他二次电池的替代，锂离子电池在LED照明市场的应用前景广阔。（四）锂离子电池智能车载设备市场发展情况智能车载设备指包含具备汽车联网、自动驾驶、车内及车际通讯、智能交通基础设施通信等功能要素，融合了传感器、雷达、卫星定位、导航、人工智能等技术，使汽车具备智能环境感知能力，自动分析汽车行驶的安全及危险状态目的的车载终端产品及相关配套设备。智能车载设备主要包括车辆动态监控管理设备、车载导航设备、车载通信设备、车载智能产品（夜视仪、后视镜、座椅、行驶记录仪、检测仪、车灯等）等。在智能车载设备领域，目前行业产品的主要应用场景包括ETC电子标签、行车记录仪等。1、锂离子电池ETC电子标签市场发展情况ETC电子标签即OBU设备。ETC实行一车一卡一标签（OBU）政策，即每台办理ETC业务的车辆对应一个OBU设备。根据国家统计局数据，截至2021年底，全国汽车保有量达302亿辆。根据交通运输部数据，截至2020年底，全国ETC用户数量累计达到22亿，占全国汽车保有量78%。根据工业和信息化部数据，2021年全国汽车销量为2，62750万辆；根据中国汽车流通协会数据，2021年全国二手车交易量为1，75851万辆。未来我国汽车保有量仍将不断增加，在新增汽车市场体量、二手车交易量不断增长的背景下，ETC电子标签需求仍会保持较高景气度。另外，受ETC电子标签中电子元器件老化、损坏以及电池使用寿命自损耗、电池高温损耗等因素影响，OBU设备理论寿命为5-8年。2021年后由于首批ETC电子标签替换市场已逐步打开，ETC电子标签更新也有稳定需求量。2、锂离子电池行车记录仪市场发展情况行车记录仪主要用于记录车辆行驶途中的影像及声音等信息。凭借音视频实时记录在交通事故责任认定领域的实用性，行车记录仪成为车联网智能终端中普及度最高的产品之一。在智能化方面，行车记录仪从早期作为交通事故责任认定依据的数据记录功能，已发展至可通过无线网络接入，并借助人工智能技术实现了语音操控、人机语音互动，提升了驾车过程中的安全性和操作的便利性，逐步发展为集语音控制、导航、行车记录、GPS定位、电子测速提醒、抓拍、倒车可视、ADAS高级驾驶辅助、危险驾驶行为实时警报、实时在线影音娱乐等功能为一体的产品形态。随着汽车销量和保有量的不断增加，加上行车记录仪渗透率的不断提升、产品功能的不断丰富，行车记录仪市场景气度持续攀升，未来市场前景广阔。根据数据显示，2018年我国行车记录仪市场规模约350亿元，预计2023年市场规模将增长至924亿元。未来，随着车联网技术的发展和进步，以行车记录仪为核心的智能车载产品将承载更多的功能，覆盖包括汽车安全，车辆运行数据记录和分析，云端操控等功能，进一步整合车辆运行中的各项需求和资源，提供全面的智慧出行服务。二、 中国锂电池市场规模分析在国家各种支持政策的刺激下，我国新能源汽车产量快速增长，对动力锂离子电池的需求量将超过140亿瓦时左右，再加上电动自行车对锂离子电池的需求，2015年动力电池市场规模将超过250亿元，IT用锂离子电池市场约为640亿元，储能用锂离子电池市场为30亿元，2015年我国锂离子电池产品销售收入估计约920亿元，同比2014年增长28%以上。由于动力电池需求的快速扩大，导致碳酸锂、六氟磷酸锂等材料产能不足，从2015年第三季度开始，材料价格飞速上涨。电池产品涨价的呼声日益高涨。在国家各种支持政策的刺激下，我国新能源汽车产量快速增长，对动力锂离子电池的需求量将超过140亿瓦时左右，再加上电动自行车对锂离子电池的需求，2015年动力电池市场规模将超过250亿元，IT用锂离子电池市场约为640亿元，储能用锂离子电池市场为30亿元，预计2015年我国锂离子电池产品销售收入将超过920亿元，同比2014年将增长28%以上。由于动力电池需求的快速扩大，导致碳酸锂、六氟磷酸锂等材料产能不足，从2015年第三季度开始，材料价格飞速上涨。电池产品涨价的呼声日益高涨。锂离子电池自1991年由日本索尼首次商业化以来，市场规模从无到有，先后超越镍镉电池、镍氢电池等其他二次电池，发展成为仅次于铅酸电池的第二大二次电池产品。锂离子电池通过性能优势，和快速下滑的价格，市场规模逐步扩大，而需求增长直接导致行业产能扩张、制造成本下降，又反过来刺激市场需求进一步提升。锂电池需求重心正处于由消费类电子产品的小电池市场向电动交通工具的动力电池市场转移的发展阶段，同时工业和储能市场也开始启动。其中电动交通工具以电动汽车和电动自行车为代表，工业和储能市场主要以移动通信基站电源市场为代表。电动交通工具市场对锂电池的需求呈现出高速增长的态势，未来5年电动汽车市场对锂电池需求爆发。在电动自行车市场，随着性价比提升，锂电池已开始规模化替代铅酸电池，2014年电动自行车市场使用锂电池的新品占比在20%左右，据预测，2020年占比将达95%以上。电动汽车市场是未来5年锂电池市场规模增长的最大动力，2014年电动汽车对锂电池的需求量占锂电池总需求量的比重由2011年的66%迅速提升至167%，成为仅次于智能手机的锂电池第二大细分市场，据专家预测，2016年将以2071万kWh的需求量和22%的市场份额成为最大细分市场，2020年将以314%的市场份额超越整个消费类电子产品市场，届时需求总量将超过6200万kWh，CAGR约32%。移动通信网络由3G向4G甚至5G方向发展，要求在人口密集地区高密度建设大量小微型移动通信基站，锂电池成为此类基站电源的最佳选择，未来几年锂电池在基站电源市场的应用有望高速发展。同时，为降低电动汽车的售价，日产、特斯拉、通用汽车、三菱汽车、戴姆勒-奔驰、比亚迪等知名车企已纷纷尝试将车载电池扩产或回收二次利用，开发家庭储能市场，以降低车载电池的价格。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，是二次电池技术中能量密度最高、综合性能最好的电池，其市场份额自诞生之日起便逐年提升。与其他充电电池相比，锂离子电池具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点。锂离子电池已经占据了手机、笔记本电脑等消费电子类产品电池的主要市场，未来随着锂电生产工艺和电池性能的进一步提升，将占据储能电池、动力电池等领域的主要市场。2016年中国锂电池的产量达到7842亿只，同比增长40%。各类锂离子电池的制造可统一分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和电池封装四个工序段。极片制作工艺包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、极耳成型等工序，是锂离子电池制造的基础，对极片制造设备的性能、精度、稳定性、自动化水平和生产效能等有着很高的要求；电芯组装工艺主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、注电解液等工序，对精度、效率、一致性要求很高；电芯激活检测工艺主要包括电芯化成、分容检测等；电池封装工艺包括对构成电池组的单体电池进行测试、分类、串并联组合，以及对组装后的电池组性能、可靠性测试。锂离子电池的生产工艺复杂，不同型号的锂离子电池的生产工艺不同，甚至同一型号但不同的电池生产商所用生产工艺也不同。国外企业单一设备精度高，价格昂贵。目前，日本和韩国的锂电设备居于世界领先地位，相对于国内研发起步早，设备精度高、自动化程度较高、性能优越、技术更加成熟，价格也相对价高。企业分工精细，基本上都是从事单一设备的研发制造，如国外生产锂电卷绕设备的企业主要有日本皆藤、CKD以及韩国的Koem；生产涂布设备的企业主要有东芝、富士、东丽、平野；生产分条设备的企业主要有日本的西村等。三、 全球锂电池产业竞争格局自1991年全球第一只商业化锂离子电池由日本索尼推向市场以来，锂离子电池产业发展已走到其第25个年头。经过20多年的发展，锂离子电池市场规模从无到有，先后超越镍镉电池、镍氢电池等其他二次电池而发展成为仅次于铅酸电池的第二大二次电池产品。从1990年至2012年间，锂离子电池产量从05万kWh（1990年还处在试应用阶段）快速发展到323347万kWh（注：与国内统计的数据有所不同），年均复合增长率高达49%，仅次于铅酸电池的326亿kWh。2000年之前10年的锂离子电池市场规模的年均复合增长率高达708%，之后10年为年均271%。从2010年至2015年，比传统功能手机更耗电的智能手机以及平板电脑、电动汽车等新兴市场的崛起，推动了锂离子电池市场的快速发展和市场普及。到2015年全球锂离子电池产量快速发展到79217万kWh，是2010年的3倍多。在全球经济总体处于低谷徘徊的情况下，如此高速增长尤为难得。四、 锂离子电池行业全球市场现状受益于全球节能减排趋势及欧盟达成碳排放协议，全球锂电市场在2018年后进入需求高速发展时期。据统计，2020年全球锂电池需求量达到279GWh，其中动力电池需求量为127GWh，储能、3C等其他锂电池需求量为152GWh。预计到2025年，全球锂电池需求量将达到1223GWh。从供给情况来看，据统计，2020年全球锂离子电池出货量为298GWh，同比增长23%；其中消费电子电池出货量92GWh，同比增长7%，占比下滑至31%；动力电池出货量143GWh，同比增长31%；储能电池出货量为27GWh，同比增长53%。五、 锂电池行业综述电池（Battery）指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。电池根据放电时内部反应分为化学电池、物理电池和生物电池。电池可根据是否可以充电分为一次电池和二次电池。一次电池也称原电池，是指电极反应不可逆，可连续或间歇放电，放电后不能充电复原的电池。主要包括锌锰电池、碱锰电池和锂一次电池等。二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池，主要包括铅酸电池、镍铬电池、镍氢电池和锂离子电池，目前行业主流电池为锂离子电池。锂离子电池按照锂电池不同的组成成分、形状及其应用，可以从几个原则进行分类：电解质形态、正极材料、应用领域、外包装材料、形状。从外包装材料来分，目前锂离子电池主要方形、圆柱、软包三大类，其中方形和圆柱的外壳主要采用铝合金、不锈钢等硬壳。而软包的外壳则采用铝塑膜来制造：铝塑膜（ALF）是由铝箔、多种塑料和粘合剂（包括粘接性树脂）组成的复合材料：在软包电池中，单片电池组装后用铝塑膜密封，铝塑膜起保护内容物的作用；从应用领域来看，目前锂离子电池主要包括三种：消费电池、储能电池和动力电池。从锂离子电池生产工艺来看，锂电池生产分前端、终端和后端生产工艺，主要包括搅拌、涂布、分切、卷绕、注液、化成、分容等环节，其涉及搅拌机、模切机、卷绕机等一系列锂电设备。六、 政策推动离子电池行业发展新能源，新材料，新能源汽车行业作为战略性新兴产业与先导产业同时受国家相关产业政策支持，具有巨大的发展空间。锂离子电池属于新能源产业，面对日益紧迫的环保压力，我国出台了多项法律法规和政策以大力支持锂离子电池材料行业的整体发展。十四五国家战略性新兴产业发展规划明确提出深入实施制造强国战略，大力发展新能源、新材料等战略性新兴产业。相关政策的出台促进了锂离子电池材料行业的健康发展。七、 锂离子电池行业未来发展趋势在动力电池领域，系统的能量密度与电动汽车的续航里程直接挂钩，高能量密度几乎成为市场衡量电池性能的绝对标准。目前，多国政府和企业对动力电池能量密度提出发展规划。从国家规划来看，韩国的规划相对激进，提出电芯能量密度在2030年达到600Wh/kg。美国先进电池联合会提出在2020年电芯能量密度提升至350Wh/kg。日本新能源产业技术综合开发机构提出在2020/2030年电芯能量密度分别达到250/500Wh/kg。中国的目标最为稳健，计划在2020/2025/2030年分别达到300/400/500Wh/kg。新技术、新体系将推动行业竞争格局良性改变。目前成熟的锂电池体系的能量密度天花板已现。对于电芯而言，能量密度提升的本质在于提高正负极材料的比容量以及正负极材料的电势差。短期可以通过调节材料元素成分或改善制备工艺提高现有体系的能量密度，如无钴高镍技术、干电极技术；长期看，现有锂电成熟体系的能量密度天花板已现，未来十年里，固态电池、锂空/锂硫电池等新体系的开发或将成为重点。八、 中国锂离子电池行业市场现状锂离子电池是一种二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂离子电池按照应用领域分类可分为储能、动力和消费电池。储能电池涵盖通讯储能、电力储能、分布式能源系统等；动力电池主要应用于动力领域，服务的市场包括新能源汽车、电动叉车等；消费电池涵盖消费与工业领域，包括智能表计、智能安防、智能交通、物联网等。近年来3C产品对锂离子电池需求量的稳定增加，以及随着新能源汽车的不断发展和储能电池的需求扩大，我国锂离子电池产量规模也不断扩大。从容量规模来看，据工信部数据，2022年我国锂离子电池产量达750GWh，同比增长超过130%，其中储能型锂电产量突破100GWh；从数量规模来看，据国家统计局数据，2022年我国锂离子电池产量达23928亿只。经过几十多年的发展，中国锂离子电池生产厂从最初的几家到现在的上百家，完成了数量的突破，中国成为全球最大的锂离子电池生产国和消费国。在政策、补贴的双重推动下，中国锂离子电池产业诞生出众多具有全球竞争力的企业。根据中国化学与物理电源行业协会按照营业收入（仅统计锂离子电芯及动力用、消费类产品用和储能用锂离子电池模组或系统）排序，前10家企业2021年营业收入为278780亿元。其中，宁德时代新能源科技以105115亿元营业收入位居第一，且远远超过其他企业。锂离子电池因其较小体积条件及优越的性能条件，是现代电子产品优先选择的储能电池种类，也是新能源汽车主要使用的动力电池。未来中国市场对电子产品的需求会保持相对稳定，再有新能源汽车市场需求的稳步增长，锂离子电池下游应用行业将带动行业发展。九、 技术进步推动离子电池行业发展电动自行车以及低速电动车将越来越多地使用锂离子电池替代传统的铅酸电池；在消费电池应用领域，5G技术的成熟及大规模商业化应用将催生智能移动设备的更新换代需求。此外，可穿戴设备、无人机、无线蓝牙音箱等新兴电子产品的兴起亦将为消费电池带来新的市场；在储能电池应用领域，电网储能、基站备用电源、家庭光储系统、电动汽车光储式充电站等都有着较大的成长空间。