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锂电池专用设备行业分析报告
2014年锂电池专用设备行业分析报告
2014年12月
目录
一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规和政策4
1、行业主管部门及监管体制4
2、主要法律法规、产业政策和行业标准4
(1)行业主要法律法规4
(2)产业政策4
(3)行业标准6
二、锂电池专用设备行业概况7
1、锂电池行业发展概况7
(1)锂电池概述7
(2)锂电池行业发展趋势8
①传统消费电子产品市场需求8
②新能源汽车领域市场需求9
③储能领域10
2、锂电池设备行业发展概况11
(1)锂电池的生产工艺11
(2)锂电池设备行业基本情况12
三、行业市场容量及发展趋势14
1、国内锂电池专用设备行业市场需求旺盛14
(1)下游锂电池行业的投资需求14
(2)国产设备替代进口设备的需求14
2、锂电池专用设备行业发展趋势15
四、行业总体竞争格局及主要企业情况16
1、行业总体竞争格局及市场化情况16
2、行业内主要企业17
(1)北京七星华创电子股份有限公司17
(2)柳州市豪杰特化工机械有限责任公司17
五、技术水平、技术特点及变化趋势17
1、技术水平和特点17
2、未来发展趋势19
(1)设备的成套化、高速化19
(2)设备的精密化19
(3)设备的智能化19
一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规和政策
1、行业主管部门及监管体制
目前行业宏观管理职能部门为国家发改委、工业和信息化部,主要负责制定产业发展政策,指导技术改造以及审批和管理投资项目。
中国机械工业联合会、中国氟硅有机材料工业协会有机硅专业委员会、中国胶粘剂工业协会和中国化学与物理电源行业协会分别承担相应领域的行业引导和服务职能,主要负责协助政府实施行业管理和协调、行业自律管理、制订行业发展规划和行业标准,以及分析行业形势、收集发布国内外市场动态等服务工作。
2、主要法律法规、产业政策和行业标准
(1)行业主要法律法规
日常生产经营活动主要遵循《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国产品质量法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《建设项目环境保护管理条例》等涉及污染物排放、产品质量和新建项目的环境保护等法律法规。
(2)产业政策
有机硅和锂电池自动化生产设备行业属于国家重点发展的高端装备制造业,同时作为有机硅及高分子化合物和锂电池的上游行业,也属于新材料产业的范畴。
2010年10月,国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,将发展高端装备制造业和新材料产业上升为国家战略。
因而,有机硅和锂电池自动化生产设备行业得到了国家产业政策的重点鼓励和扶持。
(3)行业标准
有机硅橡胶、锂电池浆料自动化生产设备,目前还没有针对性的国家标准及行业规范,主要参考《机械搅拌设备》(HG/G20569-1994)、《钢制焊接常压容器》(NB/T47003.1-2009)、《液压系统通用技术条件》(GB3766-2001)、《机械电气安全》(GB5226.1-2008)等。
有机硅橡胶、锂电池浆料自动化生产设备主要定制化生产,产品的规格和性能指标由客户根据自身生产需要加以设定,一般均高于行业标准。
二、锂电池专用设备行业概况
1、锂电池行业发展概况
(1)锂电池概述
电池按工作性质可以分为一次电池和二次电池。
一次电池是指不可循环使用的电池,如碱锰电池、锌锰电池等;二次电池则可以多次充放电、循环使用,如先后实现商业化应用的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池。
与其他电池相比,锂电池具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点(如下图所示)。
自1992年日本索尼公司开发出可以商业化应用的锂电池以来,随着技术的不断进步,锂电池已经在人们的生活中得到了广泛的应用,如消费电子产品、新能源交通工具及储能等领域。
(2)锂电池行业发展趋势
近年来,全球锂电池市场需求增长主要来自于消费类电子产品以及电动工具,智能手机、平板电脑等新型电子产品的普及是锂电池市场增长的主要动力。
未来以消费电子产品为代表的传统锂电池市场的需求将继续呈现稳步增长的态势,而随着储能电站和新能源汽车技术的发展成熟,锂电池市场的增长将主要来自于储能电池与动力电池领域。
①传统消费电子产品市场需求
手机是锂电池最早商业化的应用领域,同时也是锂电池在消费电子产品方面最大的市场。
目前,手机锂电池市场的需求已经进入成熟期,需求增长总体较为平稳。
但是随着4G网络和智能手机的快速发展,消费者对手机上网、移动支付、手机游戏等需求增加,全球智能手机市场快速增长。
据美国市场研究机构IDC统计,2013年全球智能手机出货量达到10.042亿部,同比增长38.4%,智能手机占全球手机总出货量的比例达到55.1%。
个人电脑是锂电池的又一主要应用领域,随着笔记本电脑价格逐步下降,2006年以后笔记本电脑逐渐取代台式机成为个人电脑市场的主力产品。
笔记本电脑市场的快速成长,带动了对锂电池需求的快速增长。
此外,自2010年美国苹果公司推出iPad以来,全球平板电脑的销量便迅猛增加。
2010年-2012年,全球平板电脑销量增长了6.6倍,即从1,940万台提高到1.283亿台。
根据IDC的预测,2013年全球平板电脑销量将攀升至近2亿台,同比增长49%。
②新能源汽车领域市场需求
全球性的石油资源紧缺与气候环境不断恶化使现代人类社会的发展面临着严峻挑战,发展节约能源与无废物排放的新能源汽车已受到各国政府的高度重视。
目前锂电池被公认为是最佳的动力电池解决方案,新能源汽车的发展将刺激动力锂电池需求量的增长。
2013年全球纯电动车和插电式混合动力车产量为24.2万辆,根据咨询机构HISAutomotive的报告,2014年全球纯电动车和插电混合动力汽车的产量有望达到40.3万辆,同比增速达到67%。
另据日本IIT的预测,到2018年全球锂电池产业的产值将达到320亿美元,其中电动汽车领域的锂电池产值将超过160亿美元,占比达到50%以上。
③储能领域
全球能源紧缺带来了风能、太阳能发电的高速发展,但风能、太阳能等清洁能源受环境影响功率不稳定,致使传统电网无法承载,大量风能、太阳能电力被浪费。
储能电站可对新能源发电上网功率起到平滑作用,以保持电网所承受功率的稳定性。
长期以来,铅酸电池占据着储能领域的主要市场地位,但由于涉及重金属污染等问题,锂电池的替代效应已经越来越明显。
目前大容量锂电池已经在便携式不间断电源、电网储能以及家居储能等多个领域获得大量应用。
根据市场研究机构PikeResearch的预测,储能电站的市场规模将从2010年的15亿美元增长到2020年的353亿美元,市场空间十分广阔。
在新能源发电和智能电网建设的大背景下,储能电站的大规模商用将大大提速,从而带来锂电池的快速增长。
2、锂电池设备行业发展概况
(1)锂电池的生产工艺
锂电池的生产工艺比较复杂,大致可分为极片制作、电池单元(电芯)制作和电池组装三个工段。
极片制作包括制浆、涂覆、辊压、分切、极耳成型等工序,是锂电池制造的基础,因此对设备的性能、精度、稳定性和自动化水平有较高的要求。
锂电池的典型生产工艺流程如下图所示:
在锂电池生产工艺流程中,电极浆料的制备既是最前端的环节,同时也是最重要的环节,电极浆料混合分散工艺对产品的品质影响度大于30%。
这是因为锂电池的正、负极浆料制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程,并且伴随着温度、粘度、环境等变化。
在正、负极浆料中,颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接影响到锂离子在电池两极间的运动,因此电极浆料的分散质量直接影响锂电池的产品性能。
(2)锂电池设备行业基本情况
我国锂电池的产业化始于1997年,早期设备主要依赖进口。
随着我国锂电池制备技术从不成熟到成熟,从实验室到产业化,国内的锂电池装备也经历了以手工制造为主逐步发展到今天的半自动或全自动化的产业化装备制造。
目前国内锂电池专用设备行业已经形成一定规模,生产企业多达100余家,基本涵盖锂电池制造的所有环节,并且在一定程度上实现了进口替代。
国内锂电池设备行业的发展大致经历了以下三个阶段:
第一阶段:
1997-2002年是我国锂电池中试生产和小规模化生产装备研究制造阶段
这一阶段国内几乎没有专业锂电设备制造商,锂电设备主要依赖进口。
进口设备虽然自动化程度较高、稳定性较好,但价格昂贵、操作系统复杂、售后服务不便利。
此外,国外出于技术保护方面的考虑,对我国锂电厂商出口的基本是相对落后的机型。
因此国内一些机械制造企业、电池生产企业和锂电池研究院所一起合作,研究、开发和制造了我国第一代锂电池制造装备,为我国锂电池行业的发展提供了有力支持。
第二阶段:
2002-2006年是我国锂电池规模化生产装备研究、制造阶段
随着手机、数码产品、笔记本电脑、电动玩具、军工等领域大量采用锂电池作为电源,国内锂电池产业获得了迅猛发展。
新的应用领域对锂电池提出了更高的要求,国内锂电池生产企业逐步放弃原有的手工为主的生产模式,改为采用半自动化、自动化生产装备。
电池装备制造业也随之发展壮大,有更多企业加入锂电池设备行业,部分企业从日本等国聘请电池装备专家,加速了我国锂电池装备的发展。
这一时期,我国锂电池装备开始向国外出口,标志着我国锂电池装备制造水平得到国际同行业的认可。
第三阶段:
2007年以来是我国锂电池装备向国际水平发展阶段
近年来,日本三洋、松下、索尼等外资锂电巨头纷纷调整其全球战略,在中国投资建设新的生产基地;与此同时,国内锂电池产业在政府的新能源政策支持下也进入快速发展的新阶段,据统计2009年我国锂电池生产企业多达1500多家。
技术上,随着国际社会对环境污染和能源资源的忧虑,锂电池开始进入到大容量储能电池和高倍率动力电池应用领域的研究和制造。
国内一些锂电设备制造厂商抓住契机,在充分借鉴国外锂电装备制造技术的基础上,率先转向全自动化控制、可实现大规模稳定生产的锂电池装备研发与制造,使国产锂电池装备向国际水平发展。
三、行业市场容量及发展趋势
1、国内锂电池专用设备行业市场需求旺盛
(1)下游锂电池行业的投资需求
在锂电池领域,设备投资大概应占到固定资产投资的2/3以上。
目前我国锂电池设备行业面临着快速发展的历史机遇。
国内市场容量逐年加大,在近5年时间里,锂电池设备需求量平均每年增长100%以上。
一方面,日本在全球锂电池市场的份额逐年下降,为了降低成本以抗衡韩国企业,日本锂电池生产巨头纷纷将生产基地向国内转移;另一方面,锂电池在电动工具领域的应用比例不断提高,尤其是新能源汽车的快速发展催生对动力电池的需求,国内锂电池投资规模持续增长,例如浙江南都电源动力股份有限公司计划投资13亿元建设新型动力及储能电池生产线建设项目,锂电设计产能为1200MWh,截至2013年底已完成一期厂房及配套设施建设。
根据高工产业研究所的统计,2009-2012年企业宣布拟投资的动力锂电池项目总金额高达630亿元,拟建产能达到201亿安时。
(2)国产设备替代进口设备的需求
与国产设备相比,国际锂电池自动化装备虽然自动化程度高,稳定性好,但是价格昂贵、操作系统复杂、售后服务不便利,尤其国内锂电池生产企业以单批次、小品种的订单为主,而进口设备往往适合大批量、规模化生产,无法满足国内柔性生产的需要。
国内锂电池设备行业经过十几年的发展,已经具备了先进工艺装备的研发能力,未来随着国产锂电池专用设备的性能和质量进一步提升,对进口设备的替代效应将会更加明显,尤其是以本公司的电极浆料全自动连续生产线为代表的高精度、全自动化锂电池生产设备的研发成功,将在高端设备领域对进口设备形成强烈冲击和替代,为国内
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