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讀懂松下、LG、三星SDI鋰電池異同點,僅需一文

鉅大LARGE  |  點擊量:8717次  |  2018年05月09日  

摘要
  日前從廣發證券股份有限公司發布的研究報告獲悉:在全球十大鋰電池企業中,日本有兩家,韓國有兩家,剩下全部是中國企業,其中比亞迪是中國的龍頭。根據起點研究統計,日本的松下和索尼占了全球16.7%的銷售額,韓國的LG化學和三星SDI占了22.5%,其余的絕大多數由中國生產。

  日前從廣發證券股份有限公司發布的研究報告獲悉:在全球十大鋰電池企業中,日本有兩家,韓國有兩家,剩下全部是中國企業,其中比亞迪是中國的龍頭。根據起點研究統計,日本的松下和索尼占了全球16.7%的銷售額,韓國的LG化學和三星SDI占了22.5%,其余的絕大多數由中國生產。


  2016年全球鋰電池行業競爭格局


  2017Q1全球鋰電池出貨量分布情況


  根據BloombergNewEnergyFinace的統計,2017年第一季度,全球鋰電池出貨量(僅為混合動力汽車和純電動汽車用電池)為5273MWh,其中松下占比最多,為42%。2016年全球主流新能源汽車采用的正極材料主要有三元NCM、改性NCM、三元NCA、改性LMO等,主流的電池供應商有松下、三星SDI、LG化學等。汽車企業與鋰電廠商的合作日益密切,綁定關系逐漸成型。鋰電池行業龍頭企業擴產規劃明確。在市場及各國政策的雙重驅動下,一線動力電池廠商持續擴產。


  2016年全球新能源汽車主要車型技術路線及電芯供應商


  松下:長期積淀,圓柱形電池領導者


  松下電器產業株式會社創建于1918年,于1994年開始研發可充電鋰離子電池。1998年松下開始量產筆記本電腦專用的圓柱形鋰離子電池,并建成了業內領先的鋰離子電池生產線。2008年11月,松下宣布與三洋電機合并,一躍成為全球最大的鋰電池供應商。隨著新能源汽車的興起,松下動力電池業務營業收入快速增長,2016年達18億美元,同比增速約為50%,2016年動力電池出貨量約為9.8GWh,同比增速56%。


  松下動力電池業務營業收入變化情況


  松下動力電池出貨量變化情況


  2008年,松下與特斯拉首次展開合作,18650鈷酸鋰電池被特斯拉首款車型Roadster采納。自此,松下與特斯拉一直保持良好的合作關系,成為特斯拉最主要的動力電池供應商。2014年,松下宣布與特斯拉合資共建超級電池工廠Gigafactory,兩者關系更進一步。除了特斯拉,松下與大眾、福特等諸多廠商也存在合作關系,其客戶分布在歐美,集中在美國。


  松下動力電池正極使用的是高鎳三元材料,電芯封裝以圓柱形為主。圓柱的優點包括生產工藝成熟,產品良率高,有如18650、21700等統一規格型號,整體成本有優勢。同時,其缺點也比較明顯,圓柱形電池一般采用鋼殼或鋁殼封裝,會比較重,比能量相對較低。目前,松下絕大部分動力電池供給特斯拉。ModelS和ModelX使用的是18650圓柱形電池,最新一代18650電池正極采用NCA材料,負極使用硅碳復合材料,單體能量密度可達250Wh/kg。Model3使用的21700圓柱形電池,單體能量密度提高到340Wh/kg,是目前市面上單體能量密度最高的電池。


  松下18650鈷酸鋰電池


  松下動力電池工廠主要分布在日本、美國、中國。目前,Model3和ModelX的電池均在日本工廠生產。2014年6月松下與特斯拉合資建造的超級工廠Gigafactory破土動工。Gigafactory工廠生產的是圓柱形21700電芯,該電芯將會用在特斯拉能源存儲產品和Model3轎車中。今年1月5日,特斯拉表示,Gigafactory工廠已經開始批量生產鋰離子電池。此外,松下在中國大連和蘇州各建立了一個工廠,大連工廠生產方形電池,計劃完全建成后電池產能可供20萬輛電動車使用,目前一期工程已投產。蘇州工廠為松下與蘇州捷新的合資工廠,生產18650圓柱形電池,預計今年下


  半年投產,2017年產能可達1億支。


  LG化學:揚長避短,打造軟包龍頭企業


  LG化學隸屬于韓國三大集團之—LG集團,自1947年成立以來在半個世紀的時間里,LG化學通過不斷的革新和研究開發活動,成長為領導韓國化學工業的韓國最大的綜合化學公司。1998年,LG化學正式開始研發鋰離子電池,憑借自身數十年材料生產研發經驗,LG化學在開發鋰電池的時候有產業鏈協同的優勢,可以將正負極材料、隔離膜等方面都有獨到的技術,第一時間導入到它的產品設計中,直接反映到電芯研發環節擁有獨特的技術。目前,LG化學可以從Cell、模塊、BMS、Pack開發到技術支持,提供與動力電池相關的全部產品組合。過去幾年,LG化學動力電池業務營業收入逐年增長,2016年動力電池出貨量達到7.3GWh。


  LG化學電動動力電池解決方案


  2009年,LG化學正式進入動力電池市場,與韓國現代起亞合作,首次將鋰電池產品應用于商用混合動力車。此后,LG化學先后和通用、雷諾、福特、沃爾沃等國際定將廠商展開合作,成為動力電池主流三大供應廠商之一。


  LG化學動力電池業務營業收入變化情況


  LG化學動力電池出貨量變化情況


  在技術上,LG化學正極采用的主要是三元NCM材料,在電池包裝方面,LG化學大部分采用疊片式軟包設計,是海內外公認的軟包龍頭企業。軟包鋰電池所用的關鍵材料—正極材料、負極材料及隔膜—與傳統的鋼殼、鋁殼鋰電池之間的區別不大,最大的不同之處在于軟包裝材料(鋁塑復合膜),這是軟包鋰電池中最關鍵、技術難度最高的材料。軟包電池的包裝材料和結構使其擁有一系列優勢。1)安全性能好,軟包電池在結構上采用鋁塑膜包裝,發生安全問題時,軟包電池一般會鼓氣裂開,不會爆炸。2)重量輕,軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電池輕40%,較鋁殼鋰電池輕20%。3)內阻小,軟包電池的內阻較鋰電池小,可以極大的降低電池的自耗電。4)循環性能好,軟包電池的循環壽命更長,100次循環衰減比鋁殼少4%~7%。5)設計靈活,外形可變任意形狀,可以更薄,可根據客戶的需求定制,開發新的電芯型號。軟包電池的不足之處是一致性較差,成本較高,容易發生漏液,技術門檻高。


  LG化學動力電池主要客戶


  LG化學在韓國、美國、歐洲和中國均設有動力電池工廠。四個動力電池生產基地分別位于中國南京,韓國吳倉,美國霍蘭德,波蘭弗羅茨瓦夫。LG化學南京工廠是其繼韓國梧倉工廠、美國霍蘭德工廠之后的全球第三個汽車動力電池生產基地,也將是LG化學全球最重要的動力電池生產基地。LG化學計劃將汽車動力電池的產能,從2016年滿足全球5萬輛電動汽車,增加到2020年滿足20萬輛電動汽車,即增長到原來4倍。而這個計劃的核心,就是南京新能源汽車電池基地。


  LG化學疊片式軟包設計


  三星SDI:后發制人,躋身方形電池龍頭


  三星SDI(中國)是指中國三星的顯像管生產部門,由于顯示技術液晶化,目前轉行生產鋰電池包(batterypack),主要應用于筆記本等移動設備。2000年,三星SDI開始進軍動力電池領域。2015年5月,三星SDI100%收購MagnaSteyr從事電池業務的子公司MSBS(MagnaSteyrBatterySystemsGmbH&CoOG),從此三星SDI構建立起從電池單元、模塊到電池組完整的電動汽車電池業務體系。在全球小型消費鋰電池市場中,三星SDI獨占鰲頭。但在動力電池領域,相比松下和LG化學,三星SDI無論營業收入還是動力電池出貨量都顯得稍遜一籌。


  三星SDI動力電池業務營業收入變化情況


  三星SDI動力電池出貨量變化情況


  2008年,三星SDI和博世合資成立了動力電池公司SBLimotive。2009年,寶馬推出了純電動汽車Megacity,SBLimotive成為Megacity動力電池供貨商,為三星SDI打開了動力電池市場。2014年7月,三星SDI與寶馬簽訂電動汽車電池擴大供貨及共同開發新一代電池材料的諒解備忘錄,進一步鞏固了三星SDI與寶馬在動力電池上的伙伴關系。目前,三星SDI已被選為30多個汽車電氣化項目的核心的電池供應商,并且項目數量在不斷增加。首次安裝三星SDI電池的汽車有Fiat500e(純電動汽車),寶馬i3(純電動汽車),寶馬i8(插電式混合動力車)以及許多OEM廠商的其他車型。


  三星SDI動力電池主要客戶


  與松下、LG化學不同,三星SDI動力電池封裝形式以方形為主,同時積極跟進21700電池的生產,正極材料主要采用三元NCM和NCA材料。方形硬殼電池能夠生產大容量單體電池。此外,方形電池殼體多為鋁合金、不銹鋼等材料,內部采用卷繞式或疊片式工藝,對電芯的保護作用優于于鋁塑膜電池(即軟包電池),電芯安全性相對圓柱型電池也有了較大改善。方形電池的不足之處在與型號太多,工藝難以統一。


  三星SDI發展方形電池為主


  三星SDI動力電池工廠主要分布在中國、歐洲和韓國,分別位于韓國蔚山、中國西安和匈牙利格德,其中韓國蔚山的工廠投產最早,當前主要為寶馬i3和i8提供動力電池。2014年8月,三星SDI汽車動力電池工廠開工建造,總投資6億美元,2015年10月竣工投產,每年能為4萬輛以上純電動汽車供應電池,計劃在2020年銷售額突破10億美元。


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