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新能源行業(yè)快速發(fā)展，固態(tài)電解質(zhì)應(yīng)用空間廣闊
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-01-21

1、新能源電池市場增速明顯

在雙碳經(jīng)濟(jì)、綠色發(fā)展的驅(qū)動下，以節(jié)能降耗、清潔環(huán)保、安全便捷為導(dǎo)向的新能源產(chǎn)品發(fā)展速度強(qiáng)勁，新能源電池需求量隨之迅速攀升，按下游需求，可主要分為動力電池、儲能電池和 3C 電池。

（1）動力電池市場概況

作為新能源汽車能量存儲與轉(zhuǎn)換裝置的基礎(chǔ)單元，動力電池是新能源汽車的核心零部件，其技術(shù)發(fā)展水平是全球汽車產(chǎn)業(yè)電動化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐。電動汽車中的化學(xué)電源在不斷發(fā)展進(jìn)步，從可反復(fù)循環(huán)使用的鉛酸電池，到鎳鎘電池、鎳氫電池，再到鋰離子電池，有效推動了電動汽車的發(fā)展。與同時代其他電池技術(shù)相比，鋰離子電池具備較高的能量密度與功率密度，可靠性較強(qiáng)，是現(xiàn)階段的主流動力電池。

對新能源汽車的發(fā)展全球已達(dá)成共識，各主要經(jīng)濟(jì)體均制定了車用電池發(fā)展規(guī)劃，通過“禁售燃油車”和“規(guī)劃新能源汽車比例”等措施有望推動電動汽車快速發(fā)展，進(jìn)而帶動動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好。中國憑借新能源汽車產(chǎn)業(yè)的先發(fā)優(yōu)勢，動力電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速成長階段，已經(jīng)成為全球最大的動力電池生產(chǎn)國之一。

根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)，2017 年中國動力電池裝機(jī)量為 36.4GWh，2021 年中國動力電池裝機(jī)量為 154.5GWh，2017 年-2021 年復(fù)合增長率達(dá)到33.45%。造成這一現(xiàn)象的主要原因是 2021 年國內(nèi)新能源汽車市場恢復(fù)超預(yù)期、各企業(yè)集中發(fā)布新車型、新能源汽車市場競爭力加強(qiáng)等，帶動了消費(fèi)者購買新能源汽車的熱情，強(qiáng)化了新能源汽車市場的需求穩(wěn)定。

目前市場主流動力電池仍為鋰離子體系電池，且預(yù)計(jì)未來將持續(xù)快速增長；同時，鈉離子電池等新興電池技術(shù)也在蓬勃發(fā)展。隨著國家和企業(yè)在新一代動力電池研發(fā)領(lǐng)域重視和不斷投入，預(yù)計(jì)動力電池行業(yè)將持續(xù)高速發(fā)展。

（2）儲能電池市場概況

儲能的目的在于協(xié)調(diào)供電生產(chǎn)與用電需求之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)電力在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)以及用戶側(cè)的穩(wěn)定運(yùn)行。目前，儲能行業(yè)處于各項(xiàng)技術(shù)共同發(fā)展的階段，尚未形成絕對優(yōu)勢儲能技術(shù)，主要包括以抽水儲能、壓縮空氣儲能為代表的物理儲能技術(shù)和以鋰離子電池、鉛酸（碳）電池為代表的電化學(xué)儲能技術(shù)。

2021 年 7 月，發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確到 2025 年新型儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá) 30GW 以上，市場空間廣闊。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)，2021 年國內(nèi)儲能電池出貨量 48GWh，同比增長160%；其中電力儲能電池出貨量 29GWh，同比 2020 年的 6.6GWh 增長 339%，而這一增長現(xiàn)象主要源于 2021 年海外儲能電站裝機(jī)規(guī)模暴漲以及國內(nèi)風(fēng)光強(qiáng)配儲能的管理政策。在此背景下，預(yù)計(jì)未來國內(nèi)儲能電池將繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢。

產(chǎn)品成本方面，鋰電池生產(chǎn)技術(shù)快速進(jìn)步，使得鋰電池產(chǎn)品成本下降，將提升儲能鋰電池產(chǎn)品相比其他儲能技術(shù)的競爭力，而鋰電池在儲能領(lǐng)域的市場滲透率逐漸提升，也將進(jìn)一步推動應(yīng)用市場規(guī)模相應(yīng)增長。

（3）3C 電池市場概況

3C 產(chǎn)品是計(jì)算機(jī)類、通信類、消費(fèi)類電子產(chǎn)品三者的統(tǒng)稱。消費(fèi)類鋰電池主要應(yīng)用于手機(jī)、平板、筆記本電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品，3C 產(chǎn)品上所使用的鋰離子電池被稱作 3C 鋰電池。

3C 鋰電池的工作原理是鋰離子在正極、負(fù)極之間的移動（即電池的充放電過程對應(yīng)鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插過程），主要優(yōu)勢有：電壓高、能量大、自放電小、循環(huán)壽命長、高低溫適應(yīng)能力強(qiáng)、安全性能高、可快速充電等。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)，筆記本電腦類鋰離子電池出貨量占總市場規(guī)模的 4.40%，對應(yīng)市場規(guī)模為 10.00GWh；手機(jī)類鋰離子電池出貨量占總市場規(guī)模 8.73%，對應(yīng)市場規(guī)模為 19.84GWh。根據(jù) MordorIntelligence 數(shù)據(jù)，2017 年-2025 年全球鋰離子電池市場規(guī)模將保持穩(wěn)步增長，預(yù)計(jì)于 2025 年達(dá)到 1,049.40 億美元，2020 年-2025 年復(fù)合增長率預(yù)計(jì)達(dá)到 19.97%。其中，預(yù)計(jì)于 2025 年，全球消費(fèi)類鋰離子電池市場將達(dá)到 273.30 億美元，2020 年-2025年復(fù)合增長率預(yù)計(jì)達(dá)到 20.27%。

受益于 5G、折疊屏等創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，以及居家辦公模式的轉(zhuǎn)變與娛樂需求的大幅提升，全球 3C 產(chǎn)品市場快速崛起，這使得對鋰離子電池的相關(guān)需求不斷提升。根據(jù) Statista 預(yù)測，到 2023 年全球消費(fèi)電子產(chǎn)品市場規(guī)模有望增長至1.11 萬億美元，2020 年-2023 年年復(fù)合增長率達(dá) 4.96%。此外，新型電子產(chǎn)品的興起，例如智能手表、智能手環(huán)、藍(lán)牙耳機(jī)、TWS 耳機(jī)、無線藍(lán)牙音響等，以及可穿戴設(shè)備、智能家居等智能硬件產(chǎn)品加速滲透，進(jìn)一步擴(kuò)大了對鋰離子電池的需求，3C 電池成長確定性高。

2、固態(tài)電解質(zhì)的發(fā)展將推動未來新能源電池應(yīng)用升級

傳統(tǒng)的鋰離子電池通常使用可燃的有機(jī)液態(tài)電解液，在不當(dāng)充放電或?yàn)E用條件下（如受熱、過充、短路、振動、擠壓等）易造成電池短路，發(fā)生熱失控而引發(fā)火災(zāi)，存在較大的安全隱患。

與此同時，液態(tài)電解質(zhì)存在電壓窗口窄的問題，從而能量密度較低。固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用可大幅提高電池安全性和能量密度，解決液態(tài)電解液的安全隱患問題，滿足儲能需求，同時減少對電池材料、保護(hù)裝置的需求。因此，固態(tài)電解質(zhì)是未來新能源電池應(yīng)用的重要趨勢，固態(tài)電解質(zhì)的發(fā)展將推動未來新能源電池應(yīng)用升級。