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碳中和领域研究及锂电制造市场研究报告2022.12 iResearch Inc.2碳中和领域概述1碳中和领域主要特点2锂电池行业发展背景3锂电池行业产业链全景4锂电池行业新机遇洞察5系列报告布局规划6mNzRmRoMqQuMtMtNuNyQqNbRdN7NpNoOnPsQkPmNtReRmOsN8OpPyQxNmPsOvPpMrN3多领域共实现，电力/交通/工业布局势头迅猛 发展变化：碳中和时代，能源结构、能源生产方式将发生根本变化，应依靠绿色科技进步，驱动颠覆性技术创新。从而各个领域供需端实现“高附加值”“低能耗”，优化产业结构。核心方向：碳中和的核心路径主要有三方面。零碳绿色能源生产；低碳减碳实现产业结构转型和负碳管碳实现可持续循环。主要领域：电力、交通和工业由于是我国三大二氧化碳排放源，成为了主要碳排放主体。在实现碳中和的过程中三个领域展现出不同的发展逻辑和投资机会。电力领域“电力脱碳”将是我国未来电力供给发展的主要逻辑，如开发使用清洁能源（光伏、风电等）、储能技术成熟化等。交通领域运输电气化是碳中和成熟确定性最强的领域，动力电池高性能全方位布局将成为主要支撑点。工业领域主要以钢铁、有色、化工为主，剔除落后产能，优化生产燃料、提升生产技术、错峰生产等侧供给改革。碳中和领域研究42022.12 iResearch I碳中和领域辨析碳中和的概念及主要方式碳中和可以理解为一种类似于“数字化”“信息化”的方式或概念。覆盖我们生活中的各个领域。实现碳中和不仅是解决气候、环境问题，它更是一场深刻的经济和社会系统的变革。双碳目标下，产业结构转型是重中之重。相对低附加值的、初级的、能耗大、产值低的产品会慢慢退出或减少在市场中的比例；高端智能、信息技术、5G通信等高附加值低能耗产业会成为主流。通俗来讲，碳中和可以分为两类：一类属于通过“新”方式直接实现“双碳”，属于新产业的发展。例如：交通行业的新能源汽车、储能、新材料；另一类旧产业通过优化升级的方式实现“双碳”，属于低碳转型。例如农业、建筑等。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。顶层设计细分领域中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作意见国务院2030年前碳达峰行动方案绿色能源节能降碳增效工业领域城乡建设交通运输循环经济绿色低碳科技碳汇全民绿色低碳“1+N”政策体系碳中和实现方式节能减排低碳转型零碳负碳绿色能源已有产业调整优化产业结构、能源结构。例如建筑行业存量替换、工业领域深度脱碳、农业领域新技术替代推动减碳。新产业绿色能源渗透，终端电气化。例如交通领域新能源替换、各生产端使用新材料、储能及负碳排放。52022.12 iResearch I碳中和相关政策发布主体政策时间相关解读国务院2030年前碳达峰行动方案2021.10方案提出“十四五”期间，产业结构和能源结构调整优化取得明显进展，重点行业能源利用效率大幅提升，煤炭消费增长得到严格控制，新型电力系统加快构建。到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上。中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作意见2021.10提出双碳十大重点任务：推进经济社会发展全面绿色转型，深度调整产业结构，加快构建情节低碳安全高效能源体系，加快推进低碳交通运输体系建设，提升城乡建设绿色低碳发展质量，加强绿色低碳重大科技攻关和推广应用，持续巩固提升碳汇能力，提高对外开放绿色低碳发展水平，健全法律法规标准和统计监测体系，完善政策机制。发改委十四五可再生能源发展规划2022.06规划锚定碳达峰、碳中和目标，从设置总量目标、发电目标、消纳目标和非电利用目标方面规划各类非化石能源的资源潜力、重大项目前期工作进度、开发利用经济性等指标。发改委等四部委高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南2022.02就钢铁、炼油、乙烯、二甲苯、现代煤化工、水泥、建筑合成氨等17个高耗能行业制定行业节能降碳改造升级实施指南，引导改造升级、加强技术攻关、加快淘汰落后、促进集聚发展。交通运输部交通运输领域贯彻意见的实施意见2022.06提出优化交通运输结构、推广节能低碳型交通工具（加强交通电气化替代、提高燃油车船能效标准）、积极引导低碳出行、增强交通运输绿色转型新动能，处理好交通运输发展质量和减排的关系。国家发改委生态环境部工信部工业领域碳达峰实施方案2022.08明确调整产业结构、节能降碳、绿色制造体系建设、循环利用、技术创新、数字化转型等重点任务，以及重点行业达峰行动、绿色低碳产品供给提升行动等重点工作。重视协同治理问题，提出减污降碳、节能减碳等治理的协同；化石能源与非化石能源以及各种非化石能源利用的协同；钢铁、水泥、平板玻璃、电解铝等传统产业与新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料等战略性新兴产业发展的协同等。住建部十四五住房和城乡建设科技发展规划2022.03分为总体要求、九大重点任务和六大创新体系建设三大板块。规划的发展目标主要在于绿色低碳技术等关键技术的突破，数字化、智能化技术在城市建设的大力发展，以及建筑业工业化水平的提高。科技部等九部门联合科技支撑碳达峰碳中和行动方案2022.08就加强科技支撑碳达峰碳中和涉及基础研究、技术研发、应用示范、成果推广、人才培养、国际合作等多个方面，实施方案提出了10项具体行动。例如低碳与零碳工业流程再造技术突破行动、前沿颠覆性低碳技术创新行动、绿色低碳科技企业培育与服务行动等。国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会林业碳汇项目审定和核证指南 2021.12发布我国第一个林业碳汇国家标准：林业碳汇项目审定和核证指南（GB/T 41198-2021），该标准的发布将有效指导和规范审定和核证人员对林业碳汇项目的审定和核证工作。来源：国务院，发改委，科技部，工信部，住建部，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。“1+N”政策从主要目标和十大方向搭建各个领域的行动方案和重要指标。明确了新能源规划目标、高耗能行业减碳实施方案及其他重点领域的实施意见。进一步明确了实现双碳的核心路径。62022.12 iResearch I碳中和的必要性碳中和是中国发展的重要方向来源：联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC），艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。01气候变暖问题严峻中国亟需控制碳排放量IPCC表示：海平面上升和河水泛滥等气候问题给中国带来的经济损失位居世界首位。例如广州是世界上最容易受海平面上升影响的经济城市。据估计，如果排放量过高，到2050年，广州每年将损失3310亿美元。如果排放量能快速降低，到2050年，这一数字可能被限制为每年2.54亿美元。同时粮食和经济安全也会因高碳排放受到不小的冲击：在高排放情况下，中国水稻产量会下降7%，如能实现快速减排，则仅会下降3%。综上如全球温室气体排放维持高位，到本世纪末，可能造成中国GDP损失约42%。02现阶段中国碳排放位居全球第一电力等行业排放量高全球范围内中国的碳排放量最高，2021年占比约32%。其中中国碳排放最高的是电力部门和工业制造业。作为社会生产的“顶梁柱”，它们决定着国家的经济发展实力和国家战略地位。面对碳中和的国际竞争局势，中国应响应巴黎协定约定，彰显大国责任，例如以高碳排放行业为首（我国目前发电以燃烧不可再生能源的火电为主）调整能源结构，遏制高能耗、高排放行业盲目发展，推动传统产业优化升级，重构“绿色”产业价值链。03中国需通过实现碳中和建立自身技术优势，加速经济转型当今社会的发展已从原本的资源驱动逐步升级为技术驱动。碳中和背后更像是一场高科技竞争。在碳中和目标下，产业链中企业间的经济交换，不再仅限于传统的产品与服务。底层技术研发与创新突破是重中之重。中国可通过碳中和道路增强自身在全球多技术领域的领导地位。例如新能源、电池技术、多方式储能技术、交通电气化等领域。形成“中国创造”式技术优势，建立高壁垒，提升我国在国际竞争力。若全球气温+2频发极端天气动物减少8%水资源匮乏40%30%13%8%5%4%电力部门工业及制造业建筑业及建筑部门交通运输农业其他中国碳排放占比7碳中和领域概述碳中和领域主要特点锂电池行业发展背景锂电池行业产业链全景锂电池行业新机遇洞察系列报告布局规划12345682022.12 iResearch I低碳/零碳/负碳领域实现碳中和特点来源：工信部，国务院，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。碳中和方式及对应行业类型对应领域现碳排放量2021年GDP占比特点低碳/减碳碳中和转型行业工业领域25%-30%（27亿吨）32.6%用能部门重要领域，涉猎多个行业（钢铁、金属、建材、化工等）同时此领域管理更多为排放约束和引导转型。相对技术难度大，需要分阶段实现低碳（从生产工艺优化-新材料替代重塑产业链）农业领域3%-7%（1亿吨）7.6%农业生产与温室气体排放相关性强。并且贯穿养殖种植业到产品生产使用和废物处理，环保属性强建筑领域(存量转型）10%-15%（10亿吨）6.9%是碳排放量最高的终端消费来源。具有多关联、长周期、长消耗的特点，并且与其他领域关联性强（材料使用、节能设备），存量替换难度较大零碳碳中和成长行业建筑领域(绿色建筑）电力领域40%-45%（52亿吨）多应用交杂电力领域是实现碳中和的基础，从前端实现能效提升和可再生能源的应用，替代化石能源的消耗交通领域10%（10亿吨）4.6%减碳实施最成熟的领域，用能电气化的第一实践力。其中公路交通技术成熟、应用场景广泛，已实现市场化负碳-管碳支撑体系绿色金融绿色金融ESG0%-主要以金融机构为主体，通过绿色信贷、绿色债券、碳权益等形式，引导更多社会资本参与绿色能源、绿色交通、绿色建筑等方面的项目投资碳捕捉、CCUS0%-包括两方面：一方通过土壤改良、海洋利用增加生态环境中的碳汇，以及对二氧化碳的直接和间接捕集、储存和利用减缓且适应气候变化期间的协同关系我国二氧化碳排放有望于2027年左右实现达峰，峰值控制在122亿吨左右。在此基础上推动发展模式实现根本转变，可在2060年前实现碳中和。从“双碳”1+N战略政策分析可知，碳中和的核心路径大致从三方入手：首先是零碳绿色能源生产，以调整能源结构为主。用可再生能源替代传统化石能源，提高新能源渗透率，例如光伏、风力、水力等发电和锂电池、储能、智慧电网等能源储存配置。其次是低碳减碳实施机制，通过产业结构转型、低碳技术的投产使用实现节能减排，主要包括钢铁化工建材行业的绿色生产制造、绿色交通、污染处理等环保服务。后端以负碳管碳等为主实现资源可持续循环利用。不同领域碳中和特点92022.12 iResearch I低碳/零碳/负碳领域实现碳中和特点来源：工信部，国务院，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。碳中和方式及对应行业类型对应领域规划碳排放量涉及行业范围发展机会低碳/减碳碳中和转型行业工业领域单位工业增加值二氧化碳排放降低18%钢铁、水泥、化工、材料等钢铁炼钢技术、水泥生产燃料清洁化、供应链电气化、新材料替代、工业废物回收利用等农业领域-畜牧业（30%）、粮食生产（27%）土地使用（25%）、食品供应链（20%）土壤固碳化、农药生物制剂、农污染处理、精准农业、农业数字化等建筑领域(存量转型）到2025年，我国建筑碳排放总量应控制在25亿tCO2，年均增速不超过1.50%钢铁、水泥、材料、建造施工等建筑材料低碳化生产和使用、智能制造、建筑微网、建筑电气化、供热供电零碳化等零碳碳中和成长行业建筑领域(绿色建筑）环保建材、节能电器、新能源供电供热等电力领域非化石能源发电量比重达到39%左右2030年终端电气化率约35%供电、储能各领域风光电成为主要发电供给；储能、分布式光伏、智能电网等实现大规模源网储荷一体化系统交通领域碳排放量较2020年下降90%+公路、铁路、航空、水运公路电动车（乘用、商用、两轮、物流车）、相关基础设施（充电桩）、航空船运电气化负碳-管碳支撑体系绿色金融绿色金融ESG碳税、绿色信贷债券等碳排放交易体系、绿色金融工具碳捕捉、CCUS碳捕获利用封存人工智能、物联网、数字信息等减排方式通过分析主要碳排放领域的发展现状、特点、碳排放量、调整力度、涉及范围和发展机会等特点。发现碳中和的实现首先需要从基础电力领域优化升级能源使用结构，通过建立标准化、规模化的用能方式，形成高能源利用效率和节能、清洁的用能方式，从而供给终端部门实现电气化，替代煤炭、石油等化石能源的消耗。随后在终端部门（交通、农业、建筑等）提升技术路线、优化产业结构、新材料投入使用节能减碳，低碳转化。不同领域碳中和特点102022.12 iResearch I主要领域碳中和实现方式节能减排和能源替代是实现双碳的两大主要方向来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。电力部门重点碳排放行业绿色转型与“双碳”实现方式发电部门在发电测提高光伏、风电等清洁能源的渗透，提高非化石能源在一次能源消费的比重。输电侧构建智慧电网与能源协调应用，加速清洁能源同步并网。用电侧加快工业用电取代传统油煤气，建立峰谷调频用电机制。提高生产过程中的电能消费使用，加强产业链的“绿色化”。材料加工冶炼方面推广使用更多“电用”设备，例如电炉；推广使用清洁能源作为能源生产源。工业上中下游开展低碳化生产模式，同步推广碳捕捉、碳封存等技术，实现产业升级化。建筑耗材的使用完善标准及分类，建立相关管理系统。建筑建造方面有序增加绿色建筑面积比例，对现有存量老旧建筑进行低碳改造。建筑使用方面推广光伏设备和绿色储能设备在建筑中的使用，建立建筑节能环保系统。工业及制造业建筑业交通运输农业提升公共交通工具及商用车等“电车化”率。提升新能源乘用车市场份额占比；创新升级电池技术提升续航能力；优化市区级范围内充电桩布局。提升土壤固碳水平，降低化肥使用，提升农业机械设备“电气化”等。持续开展经济管理型林业碳汇。碳排放量当前CO2排放量碳达峰2030年碳达峰节能减排提升能效电力脱碳能源迭代生态化碳管理技术升级低碳转换生态负碳化及碳交易健全工业高耗能限制交通可再生能源应用建筑绿色化（用材、建造）电力部门脱碳增加可再生能源发电量提升清洁能源渗透率终端用能部门电气化规模化储能生态修复林业碳管理碳汇与CCUS碳中和实现的重要路径根据中央及各地方政策可看出，调整产业结构、优化能源使用是目前的重点。就目前来看，节能减排和能源替代也是各地实现碳达峰两大主要方向。节能减排侧重工业、建筑业等严控高耗能产业、提高绿色建筑比例等；能源替代则主要通过发展清洁能源、限制煤炭、加快减少碳排放、交通新能源化等方式实现，是短期可行高效的选择。此外，技术升级、支撑终端电气化、发展生态碳汇等也是实现双碳的重要方向。112022.12 iResearch I碳中和领域图谱实现碳中和的八大领域来源：中国制造，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。新能源/电力光伏发电风力发电水电核/能电氢能智能电网储能生物质能发电电池制造新材料生物基材料/可降解材料材料的循环利用与再生制造建筑节能改造建筑电气化新型建筑材料建筑废料回收零碳建筑系统交通交通电气化清洁能源燃料海运低碳技术航空低碳技术工业工业电气化工业回收利用工业节能制造业工艺改造农业绿色化肥养殖业减排技术植物蛋白水产养殖精准农业耕作固碳技术机械设备电气化负碳排放CCUSDAC信息数字化绿色金融智慧城市智慧生活智慧建筑智慧能源智慧制造智慧农业指向行业包括但不限于：钢铁、有色金属、化工等12碳中和领域概述碳中和领域主要特点锂电池行业发展背景锂电池行业产业链全景锂电池行业新机遇洞察系列报告布局规划12345613锂电开创动力新能源，三大应用推动市场高速增长 发展背景：被称为“锂电池之父”的约翰B.古迪纳夫认为锂电池的体积更小、容积更大、使用方式更稳定，促使其快速实现商业化。让锂离子电池从手机到笔记本电脑、电动汽车等领域广泛应用，确立了当今社会无线、无化石燃料的基础，开创了新能源动力改变我们生产生活的新局面。产业链：锂电池产业链可以分为上游、中游和下游，其中上游主要是原材料和电池材料的加工制作；中游主要是指锂电池的的生产制造；下游为三大应用。未来随着上游供给端扩产释能、技术发展成熟化、中下游需求稳定化。锂电产业毛利率有望走出材料成本束缚，回归技术创新、产品迭代和客户结构等核心竞争力，上下游博弈趋于良性化。三大应用：消费电池、动力电池和储能电池是锂电池的主要应用。未来5年左右，动力电池乘“交通电气化”上风，占比将会进一步上升；消费电池市场发展进入成熟化阶段，增速缓慢，未来智能穿戴设备或将创造第二增长点；储能电池随着国家政策推动和其本身不受地理条件限制，功能灵活丰富的优点驱动下，未来将高速增长。新能源-锂电池研究142022.12 iResearch I新能源是人类生产生活的核心动能来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。传统形态向新形态过渡发展驱动：缓解环境恶化、石油等常规能源的消耗过量等问题；逐步实现能源消费电力化，能源生产可再生战略，提升我国的国际影响力增长特性：新物质凭借技术创新和产业链的迭代升级（科研院校和企业的研究创新为基础支撑力）实现成熟的产业化发展。实现能源生产和使用电力化，以及源网荷储一体化发展。行业本质：快速发展、超高回报、有很强的确定性；产业资金容纳度广，对经济发展的拉动作用强。新能源是人类生产生活的核心动能化石能源储备下降；环境污染；新型能源需求提升。太阳能、风能、生物质能和核聚变能等出现。能源定义可产生各种热量或可做功的物质。新能源锂电国家发展新能源电气化时代的主力军能源结构的转型发展、供给不确定性（太阳能风能存在天然缺陷）等问题下。为保障用电的稳定性，弱化能源供需不平衡。各国纷纷拓展布局新能源领域。锂电池凭借其长寿命、高能量密度、环境适应性强等特点，发挥优势。其重要性不仅在汽车产业的电动化更加凸显，亦可在储能领域助力实现“双碳”目标。本文将主要围绕锂电池重点分析152022.12 iResearch I新能源行业图谱新能源产业发展为经济带来新的增长点新能源产业顾名思义是基于新能源技术衍生的经济产业，光伏发电、风能发电、生物质能发电等能源生产属于新能源经济产业，同时衍生的新能源车、新能源设备、锂电池制造等制造产业也属于新能源产业范畴。在“双碳”目标、优化能源结构等驱动下，激发对新能源技术的需求和相应设备制造应用需求，使得新能源领域发展速度成几何倍数增长。同时由于发展潜力巨大，涉及到的关联产业也越来越多，新能源产业正在朝着“产业新革命”的方向发展。来源：公开信息，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。光伏发电风力发电核电水电锂电制造储能氢能智能电网新能源领域行业图谱162022.12 iResearch I611181616144147173078182725426920152016201720182019202020212022.1投资数量（个）投资金额（亿元）锂电池是应用最成熟板块锂电池最先实现商业化，主要贡献于储能、消费和动力应用新能源行业炙手可热，在环保、双碳愿景的大背景下，电池制造领域最先走近我们生活，其中发展成熟的锂电行业顺势而上，受整体行业水涨船高的影响，其需求不断扩大。锂电池起初源于新能源汽车的爆发。从早期的政策驱动、国家大力补贴到现在成熟发展后“市场主导”为主要的形态。新能源汽车销量从2017年的78万辆迅猛增长至2021年的352万辆。借力新能源汽车的东风，驱动锂电池产业的确定性和成长性。现阶段除作为动力电池应用在新能源汽车外。非动力应用下，锂电池亦能作为储能装备缓解能源稀缺以及转变能源结构。储能、消费和动力电池等都关系到各行各业、千家万户的发展。来源：烯牛数据，中国动力电池产业创新联盟，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。2015-2022年10月中国一级市场锂电池行业投融资事件数量及金额新能源汽车的爆发式增长带动动力电池需求激增，2021年锂电池行业融资数量同比上涨193%，头部企业加紧逐鹿资本市场，行业迎来高速增长局面。2017-2025年中国新能源汽车销量7812612113735250080053%62%-4%13%158%42%60%201720182019202020212022e2025e新能源汽车销量（万辆）yoy（%）17碳中和领域概述碳中和领域主要特点锂电池行业发展背景锂电池行业产业链全景锂电池行业新机遇洞察系列报告布局规划123456182022.12 iResearch I锂电池产业链来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。锂资源（盐）钴盐镍盐石墨其他隔膜外壳其他负极正极石墨碳材料钛酸锂硅碳负极磷酸铁锂三元材料锰酸锂镍酸锂钴酸锂电解液添加剂溶剂锂盐（酸）六氟磷酸锂、新型锂盐铜箔/铝箔导电剂分散剂粘结剂铝塑膜加工锂电芯锂电池封装组装锂电池模组及PACK充电站电控电机BMS消费电子动力电池储能锂电池回收利用上游-原材料及组成中游-组装制造下游-应用 正极、负极、电解液、铜箔和隔膜是锂电池主要直接材料，其中正极作为最主要的材料，约占整体成本的45%。目前正极中磷酸铁锂和三元材料凭借性能和价格优势，市场热度最高。隔膜成本占20%，相对技术门槛高，我国隔膜板块集中度高。疫情影响下，用于乘用车领域的动力电池供需不确定性加大，加剧了产业的波动性变化。新车性能和外观的变革升级有望驱动自主消费，拉动需求。储能应用中磷酸铁锂电池凭借寿命长和低成本优势占据主导。未来随着政策的推动，大型储能有望高速发展。户用储能将逐步渗透到我们的日常生活中。192022.12 iResearch I锂电池行业产业图谱来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。上游正极材料负极材料隔膜材料电解液材料其他中游锂电芯锂电池模组及PACK锂电池管理系统其他下游新能源汽车储能消费电子202022.12 iResearch I上游：原料是锂电池的发展基石原料成本较高且供应受限，国产化与技术提升需求急迫 锂电池上游主要以锂矿相关资源以及电池主材料组成，现阶段稀有原料仍供应不充足，我国70%左右的锂仍需进口。同时锂电热度过高，成本在市场推动下不断上涨，需加速国产化和锂电回收缓解上游高成本问题。上游相关资源（还包括钴、锂、镍、锰、石墨等）中锂资源是关键原材料。现阶段主要通过优化前端提锂能力+配套锂盐生产技术以及末端锂资源回收再利用，降低上游原材料成本，使上游发展回归理性。预计锂价未来3年左右会回归正常水平。而电池材料则主要由正极、负极、电解液、隔膜等组成，四大主材的品质直接决定电池质量。来源：自然资源部，中国电池工业协会，艾瑞研究院自主研究绘制。锂资源主要通过矿石提锂和盐湖提锂两种方式获取。我国虽锂资源丰富，但80%分布在青藏盐湖区，当地自然环境复杂，锂的开采和提纯较困难，对技术要求高。所以现阶段我国70%左右的锂资源仍依靠进口。锂价呈现出较强的工业金属周期属性，与下游需求和中游产能相关。短期内锂价依旧保持高位，随着供应量补足后，短缺现象缓解，锂价将会高位回落，增速变缓，预计2025年左右锂价达到供需平衡点。锂资源所以我国锂电池行业上游应围绕稀缺资源的配套技术和服务突破。例如提升盐湖提锂开采和提纯技术，将国内锂探明量更多转化为产储量，提升国产化率，以更低成本供给应中下游应用。另一方面政策扶持加快锂资源回收产业链成熟化，缓解资源短缺，提升资源利用率。正极直接决定电池的能量密度和安全性。占电池整体成本比例最大。正极材料主要分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元等。在补贴政策逐步取消、成本敏感度增加以及新技术尚未进入市场的现状下，正极材料以磷酸铁锂和三元材料并存发展为主，未来仍需创新研发不断提高电池性能。负极主要起到能量的储存和释放作用，对电池循环性能有直接影响。目前的主流材料以人造石墨（综合性能佳）为主。硅碳的技术研发进步有望拓宽负极材料的市场。由于隔膜的造孔技术、基体材料，以及制造设备的复杂性高，进而使隔膜成为锂电池材料中技术壁垒最高的组件。主要作用是使电池的正、负极分隔，防止两极接触而短路。其性能直接影响电池的循环和安全性。电解液主要作为传到正负极之间的离子的组件。其影响电池的能量密度和循环寿命。电池材料45%20%15%10%10%正极隔膜电解液负极其他锂电池材料成本占比电池材料的市场竞争核心是对原材料供应链的把控能力（尤其是成本占比高的正极和隔膜）和技术迭代的速度。面对动力电池、3C电池和储能的不同应用，各技术应发挥优势，提高国产率，扩大市场规模。212022.12 iResearch I上游：主材发展水平及发展新方向动力电池材料仍有待创新突破提升密度、循环、安全等问题以满足高性能需求上游四大主材发展特点各有不同。整体看正极和隔膜行业得益于上游原料紧缺、技术壁垒高以及所占成本比重大等因素，盈利水平较高。负极和电解液我国发展与世界水平差距较小，中国出货量位列前茅，整体市场格局较稳定。上游主材主要决定电池的性能和安全问题，目前磷酸铁锂和三元电池为主，能量密度、循环、和温度适应能力仍有上升空间，上游和中游参与者仍有待创新研发新材料，支持电池高性能制造应用。来源：GGII，专家访谈，艾瑞研究院自主研究绘制。市场特点盈利水平发展痛点发展新方向-材料创新主流材料磷酸铁锂、三元材料等为主。其中三元能量密度较高，磷酸铁锂则有低成本优势正极负极隔膜电解液2021年，磷酸铁锂电池占比52%，三元锂电池48%正极材料企业净利润较高，统计约52家上市企业平均营收180.72亿元，平均净利润33%能量密度、循环次数和与之对应的安全问题是正极主要待突破问题，关乎电车的长续航、优性能的发展磷酸锰铁锂：通过掺锰改性，高电压平台提升能量密度。三元：高电压且高镍低钴或无钴是主要发展方向，从而更好的提高续航能力，供应高端电车需求主要以人造石墨和天然石墨为主2021年中国负极材料出货量为72万吨，同比增长97%。主要以碳基为主，整体技术壁垒低，成本低整体技术壁垒低，成本低。行业毛利平均水平12-18%中国硅负极产业化发展较慢，相关技术与国外有1-3年差距。石墨生产制备属于高耗能环节，存在降本环保痛点人造石墨工艺复杂，所以未来箱式炉、连续石墨化逐渐成为主流硅负极市场影响范围较小，主在大圆柱型电池使用主要分为干法和湿法。涉及原材料主要有聚乙烯、聚丙烯、勃母石等隔膜生产设备与工艺配套，技术要求高，以工艺和专利为核心竞争。中国以湿法为主，有高透气性、高孔隙率优势湿法隔膜呈现出“一超多强”的行业格局，恩捷凭借其技术和产能扩张，2021市场占有率超过50%。行业整体毛利处35-50%国内隔膜一致性不高，主要表现在不规律的缺陷，孔隙率不达标，厚度、孔隙分布以及孔径分布不均等方面隔膜基膜向薄膜化方向持续发展基膜涂布设备一体化成为趋势主要由锂盐、溶剂和添加剂三类物质组成市场集中度较高，2021年我国前五大锂离子电池电解液企业出货量占比合计超过50%。是国产供应占比最高的材料行业毛利率适中，龙头毛利率适中，约为25%-30%锂电池高镍、高压、高比能的发展趋势下，升级对电解液的高适用性要求222022.12 iResearch I中游：本质为高性能制造和组装目前中游市场集中度较高；企业仍处于较低毛利状态，未来需通过技术和成本控制提高市占率制片、装配、化成、包装是锂电池中游环节的主要步骤，该环节本质是材料的加工和高性能组装属性。因此中游企业对材料的把控能力、成本控制以及制作电池的技术升级迭代是核心竞争点。现阶段受上下游挤压压力，相关企业的毛利率仍处于相对低位，例如宁德时代2021年主要营收来源的动力电池制造领域毛利率仅约22%，其他企业则毛利保持在10-15%左右。未来行业格局会进一步明朗，二线梯队少数种子选手有望瓜分一线少量市场，共同多元化满足市场需求。来源：GGII，工信部，中国动力电池产业创新联盟，艾瑞研究院自主研究绘制。发展能力技术能力产能水平成本控制未来趋势代表企业市占率总和主要特点盈利水平密度水平循环次数现产能总和GWh产能利用率议价能力2025年规划产能GWh发展亮点一线厂商宁德时代比亚迪70%装机量大业务范围广技术和客户结构优较高（宁德22%）磷酸铁锂170Wh/kg三元250Wh/kg500015080-90%强600创新技术；优化产品性能；布局储能、海运电力化等新业务二线厂商中航新创国轩高科LG新能源蜂巢17%下游客户多为国产车企客户结构不均匀个别种子选手差别化经营中等（10-15%）磷酸铁锂160-170Wh/kg三元200-260Wh/kg2000-30003570-75%一般200-400 种子选手深化客户关系，提升装机量推出高性能新产品错位布局拓展市场（锂电回收、快充等）塔菲尔亿纬锂能孚能科技欣旺达等13%2050-150注释：市占率以动力电池2021年装机量为准排名。龙头以宁德时代为例：其产业链纵深布局，下游包现合作大客户，包揽一线车企，出货量位列第一，议价能力强；上游凭借集采方式和明星口碑，综合成本占比低于行业水平。一线超强原因二线厂商数量较多，内部的市场份额和排名一直处于动态变化中，其中中航、国轩、蜂巢、欣旺达等种子选手显示出较强的发展潜力。未来有望布局前瞻技术（如蜂巢能源主推无钴材料、国轩自主研发高性能LFP正极材料）同时增大有效产能，从而吸引更多优质下游企业签单合作。优化自身客户结构加强议价能力、提升市占率。另一方面通过开发布局锂电相关新业务提前开发多条增长曲线，建立自身竞争壁垒。二线发展趋势中游厂商对比示意图232022.12 iResearch I中游：安全需求促使技术不断升级电池是新能源车自燃的主要原因，技术升级提供更高安全性随着新能源汽车走进千万家，新能源汽车的自燃、碰撞起火、充电起火等事故也引起了广泛的关注和讨论。新能源车自燃一般可以归结为电气化线路短路或者电池内部短路引起车辆自燃。根据媒体报道，2021年我国新能源汽车保有量达到784万辆，在全国范围内发生了3000起火灾事故，事故率超过万分之三。据中国新能源汽车评价规程管理中心统计，在已查明的着火原因中，电池问题占比为58%，是电动汽车自燃的最主要原因。来源：中国新能源汽车评价规程管理中心，GGII，艾瑞研究院自主研究绘制。挤压、撞击等外部因素造成锂离子电池短路；电池外部短路导致电池内部热量过度积聚；过高的外部温度导致SEI薄膜和正极材料分解。从已发生的事故来看，锂电池起火爆炸的主要原因是热失控，热失控引发的烟雾、火灾甚至爆炸，是锂离子电池的事故过程中最常见的特征，而引发热失控的原因一般分为外部因素、内部因素和人为因素。为解决电动汽车的安全问题，中游电池厂商不断进行技术升级，通过提高电解液安全性、提高电极材料安全性和改善电池的安全保护设计来提升电池安全性。外部因素热失控原因电池生产缺陷造成的内部短路；电池使用不当，造成内部锂枝晶和正负极短路。内部因素充电习惯不良、使用不当导致用电负荷过大短路；私自改装安装电池，导致内部结构变化。人为因素解决方法应用举例加入功能添加剂；使用新型锂盐；使用新型溶剂。电解液包覆修饰正、负极材料，避免直接接触，降低发热。电极材料改善电池的安全保护设计。结构设计 电解液中加入高沸点和闪点的阻燃添加剂有机磷、氟代磷酸酯等，降低电池放热值自热率，同时增加电解液热稳定性；新型锂盐LIFSI稳定性、导电性能强于目前广泛使用的六氟磷酸锂，使用新型锂盐可以有效提升电解液的安全性。用金属氧化物对正极材料进行表面包覆，阻止正极材料与电解液之间的直接接触，抑制正极物质发生相变，提高其结构稳定性，降低晶格中阳离子的无序性，以降低副反应产热；负极材料提高SEI膜的热稳定性，通过微弱氧化、金属和金属氧化物沉积、聚合物或者碳包覆，可以提高负极材料热稳定性。设置电池安全阀、热溶保险丝、串联具有正温度系数的部件、采用热封闭隔膜、加载专用保护电路、专用电池管理系统等。锂电池安全事故发生原因及主要解决方法242022.12 iResearch I下游：三大需求推动锂电高速发展动力电池成为主要需求基石，技术待突破以满足高性能需求锂电池的主要应用目前有三种，消费类、动力电池类和储能类，现阶段动力电池为主导，占整体需求市场的54%左右。未来消费电池会凭借第二增长机会小幅度增长（5-8%）。动力电池未来未核心应用，储能电池将成为高增长应用。各应用下的发展点也将各有不同。主要的动力电池和高发展的储能电池仍需升级技术解决温度适应能力、续航能力等性能问题，支持更多元化需求。三大主要应用驱动锂电池行业高速发展来源：工信部，矩大锂电，GGII，CNESA，艾瑞研究院自主研究绘制。消费电池动力电池储能电池2021年市场容量2021年产量72GWh，2021年出货量40.5GWh2021年出货量占比16%2021年产量219.7GWh，同比增长163.4%；装车量达154.5GWh，同比增长142.8%2021年出货量占比69%2021年储能电池出货量48GWh；其中电力储能电池出货量29GWh2021年出货量占比15%市场现状已历经相对完整的产业发展周期，3C消费电子产品手机与笔记本电芯为当前主要产品。市场步入成熟阶段，集中度较高且市场增速放缓。原以消费锂电池生产为主的企业逐步转型发展动力电池。乘风减碳、新能源车补贴政策，动力电池在过去5-10年间高速发展；现阶段三元动力电池和磷酸铁锂电池装机量呈交替上升趋势供给端不断丰富车型、提升智能化体验和车辆性能持续优化带动市场渗透率上行。新能源汽车产销规模猛增国内宁德时代和比亚迪的动力电池装机量位列前茅（合计约占整体的70%），市场呈现出两超多强的局面国家层面的新型储能支持政策加速出台、5G应用的铺设等因素为储能行业的高发展奠定了基础。市场尚处于起步阶段，2021年电化学储能装机量约6.8GWh。目前内供以大储为主，出口以户储为主锂电池凭借体积小、重量轻、能量密度高、环境污染小等优点有机会成为未来储能的主要方式。原因：发展周期长，消费已市场化，传统消费电子产品的迭代变化小疫情影响，消费者替换时间周期拉长，总需求量减少发展待突破点以手机和电脑为主得消费电池已进入存量发展阶段。智能可穿戴设备、无人机、AR/VR带来了新的增长空间。在消费类电子产品向轻薄化、无线化发展的趋势下，消费电池逐渐向小型化、轻薄化、高安全性、高能量密度、快速充电等方向发展。随着新能源车渗透率逐步提升，消费者的接受度越来越高，但用户对于电车的续航、能量密度低、充电速度慢、冬天电池容量衰退快等问题仍然存在。驱动电池厂商应不断提升电池和整车制造技术，满足高性能需求。尚处于初步发展阶段，储能电池的长循环次数、大容量，以及对应大储电站的热控安全问题是现阶段的核心问题。252022.12 iResearch I下游：三大应用需求趋势各不相同消费电池增长放缓，新兴需求打造第二增长曲线锂电池的三大应用板块包括动力电池、消费电池以及储能电池。在动力电池普及之前，消费电池是锂电池的主要需求端。已历经相对完整的产业发展周期，目前步入成熟阶段。动力电池近十年来高速增长，当前出货量规模占据主导地位。储能电池现阶段处于提升技术、降本增效阶段。得益于清洁能源替代计划逐步推进，预计未来3-5年迈入规模化发展阶段。根据工信部，2021年我国消费、动力、储能型锂电池产量分别为72GWh、220GWh、32GWh，分别同比增长18%、165%、146%。动力储能型锂电池增速较快，占比进一步提升。来源：矩大锂电，GGII，CNESA，Counterpoint，IDC，艾瑞研究院自主研究绘制。发展趋势消费电池整体走势：随着智能手机、笔记本电脑、平板电脑等传统消费类电子产品市场趋于成熟，消费电池的增长速度逐年放缓。根据国家统计局和数据威的数据，近年我国智能手机出货量整体呈现下降趋势，2017-2021年CAGR 为-3.7%；笔记本电脑销量在今年1-10月出现负增长，同比-16.2%。未来增长：以智能手表、智能手环、TWS耳机为代表的智能可穿戴设备、无人机、AR/VR、蓝牙音箱、移动电源等发展迅猛，市场占比逐年提升，带来了新的增长空间。根据Counterpoint，2021年全球TWS二级出货量3.1亿幅，同比增长33%，未来仍有增长空间。根据IDC数据，2021年全球VR出货量达1110万台，同比增长66%。13.412.7 11.711.110.010.9-4.7%-8.5%-4.6%-10.6%10.2%-130.0%2016 2017 2018 201