中国动力电池发展报告：2019

4 中游封装：方形是当前主流，软包未来占比或提升

锂离子电池按照封装形态可分为圆柱、扣式、方形、软包四种，其中扣式基本只在实验室测试使用。

三种形状电池各有优劣，其中软包电池在能量密度、安全性、倍率性能方面优势突出，但是生产效率低，产品一致性差，价格昂贵；方形电池成组效率高，综合性能好，工艺成熟，但是安全性差、标准化程度低，能量密度偏低等问题突出；圆柱电池虽然工艺成熟，一致性高，但是电池内阻大、倍率、循环性能差，单个电芯容量小成组效率低。

方形动力电池是当前市场主力，占比超过八成。据真锂研究统计，2019年上半年国内动力电池装机量29.80GWh，其中方形、软包、圆柱动力电池装机量分别为24.56、2.60、2.65GWh，对应占比82.4%、8.7%、8.9%。从趋势上看，方形占比持续提升，从2016年67.60%提升到2019H1的82.4%。因沃特玛“爆雷”，圆柱占比在2017年之后急剧缩小。

方形、软包、圆柱在不同车型上占比差异较大。据GGII统计2018年三种形态动力电池在乘用车、客车、专用车的装机量占比，其中方形分别为54.4%、36.4%、9.2%，圆柱为70.5%、7.3%、22.2%，软包为66.9%、18.8%、14.3%。对比发现：1）方形动力电池在专用车上的占比较低，主要是由于方形电池龙头CATL的客户基本都是乘用车和客车企业；2）圆柱动力电池在客车上占比较低，一方面是由于客车电池组能量200-300KWh（乘用车40-60KWh），而圆柱电芯单体能量较小，如果使用圆柱电池，需要的电池单体数量太大、难以管理，另一方面是由于国内圆柱动力电池主要采用三元材料，价格昂贵，用于客车上不经济。

从市场集中度来看，方形最高、圆柱次之、软包最低。据GGII统计2018年国内各形态动力电池市场集中度，方形动力电池最高，基本被CATL和比亚迪两家垄断，合计占比82.0%；圆柱动力电池次之，比克、力神领先优势明显，合计占比46.5%；软包动力电池市场集中度最低，孚能科技、卡耐等市场份额相对较高，总体各企业间市占率差别较小。

成组效率不佳、成本偏高、产品一致性差等问题造成软包电池商业化进程偏慢，但软包电池的高能量密度、高安全性、高倍率特性使得软包具有很大的发展潜力。在消费领域，软包电池渗透率就超过70%。目前全球软包电池巨头LG化学等纷纷扩大产能，开发的软包电池已应用于日产、通用、大众、雷诺、现代、戴姆勒等主流车企。据EV sales统计，2018年全球新能源乘用车销量TOP10车型，软包电池配套占2款；销量TOP10车企中7家已采用软包动力电池方案。据GGII统计，2018年国内新能源乘用车上软包动力电池装机达5.1GWh，占比15.4%。随着配套软包电池新车型发布，预计软包未来市场占比提升。

5 下游Pack：车企切入Pack领域，第三方Pack厂被边缘化

5.1 车企切入Pack领域成最大势力

整车厂纷纷切入Pack领域。一方面，由于Pack的定制化属性，在市场竞争加剧的情况下，整车厂切入Pack领域，可有效提升电池安全性和整车竞争力；另一方面，在补贴退坡背景下，车厂降成本意愿强烈，切入Pack领域，可有效降低成本。因此上汽、北汽等整车厂纷纷布局Pack业务，例如上汽在2010、2017年分别与万向123、CATL合资共建Pack公司，皆持股51%。

整车背景的Pack厂占整体市场的比例超过50%。动力电池Pack企业按照背景可分为整车厂、电芯厂、第三方Pack厂三种。据GGII统计，2019上半年共有130家PACK企业，TOP20企业合计装机25.48GWh，占比84.9%。TOP20厂商中整车厂占11家，分别是比亚迪、捷新动力、长安汽车、长城汽车、上汽大众、江淮华霆、威睿电动、华晨宝马、蜂巢能源、新中源丰田、威马汽车，约占TOP20市场份额54.4%，占整体市场45.9%；电芯厂7家，分别是宁德时代、国轩高科、鹏辉能源、多氟多新能源、卡耐新能源、比克电池、捷威动力，约占TOP20市场份额33.9%，占整体市场29.0%；第三方PACK厂仅有普莱德、欣旺达两家，约占TOP20企业市场份额11.7%，占整体市场10.0%。

5.2 企业布局无模组化、快充、低温改性技术

单个电芯电压低、容量小，远不能满足电动汽车高压驱动、长续航要求，故在电动汽车上应用的不是单个电芯，而是由大量电芯组成模组，再由若干模组组成的动力电池Pack。

5.2.1无模组技术显著提升能量密度、降低电池成本

模组组装作为承上启下的中间环节，主要作用有四个：1）提升组装效率。将电芯设计成固定的几种标准化尺寸，组装效率高，更利于Pack的结构设计；2）抑制体积膨胀。模组结构件提前施加预紧力，有效控制电芯充放电过程中由于Li+插层和产气副反应引起的体积膨胀对周围事物造成的挤压效应；3）增加安全性。模组上装有传感器，实施监控电芯状态；4）降低维修成本。模组上装有传感器，可快速定位故障位置，只用替换部分模组，不用更换整个电池包。

无模组技术可大幅提升集成效率，提升Pack能量密度。模组组装带来了部分问题：1）增加中间环节，降低了生产效率；2）增加成组件，降低了能量密度、提高了零部件成本。按照工信部2017年发布的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》要求到2020年，动力电池单体比能量达到300Wh/kg，Pack达到260Wh/kg。这要求从电芯到Pack的集成效率做到85%以上，而当前乘用车电池包的集成效率普遍在60%左右，集成效率需要大幅度提升才能满足要求。2019年9月，北汽新能源与CATL联合生产的无模组CTP电池包发布，CTP电池包较传统电池包体积利用率提高15%-20%、零部件数量减少40%、生产效率提升50%，在核心指标能量密度上，传统电池包平均为140-150Wh/kg，而CTP电池包可达到200Wh/kg以上，提升效果显著。

5.2.2快充技术解决充电痛点

相比燃油车3分钟加油、5分钟出站，电动汽车一般30分钟左右才能充到80%，算上排队等候时间则需要更久。充电体验差极大地限制了电动汽车推广进程。2019年8月，中国汽车流通协会发布的《2019新能源汽车消费市场研究报告》调查显示：1）新能源汽车在考虑充电时，快充关注度最高，达到了27.7%；2）新能源车用户对充电体验满意度最低，只有7.3分，说明充电体验已成为他们的核心痛点。

快充技术日益受到产业链重视，不同背景的上下游企业纷纷布局。整车厂特斯拉今年3月份推出其第三代超级充电桩，充电功率250kW，相比二代充电桩功率提升72.4%；电池厂CATL在今年9月法兰克福展会上展示了其超级快充技术，15分钟可将电池从8%充到80%，相比常规充电技术时间缩短一半；充电桩运营商国家电网，在其2018年3月招标文件中首次出现475kW充电桩招标需求。

5.2.3低温改性技术改善汽车冬季续航

低温不仅降低材料的反应活性，而且会造成电解液凝固、离子迁移率降低、极化电压增大等。应用到动力电池，低温就会造成：1）放电容量降低（部分Li+来不及反应）；2）倍率性能下降（电解液接近凝固，离子迁移率下降）；3）放电平台降低（电池阻抗增加，极化电压增大）。根据部分代表车型冬季续航测试结果可以发现，在0℃左右的情况下，电动车续航会下降20-30%左右。

各企业布局低温改性技术，改善电动车冬季续航。电解液厂国泰华荣针对性开发低温电解液，公司搭载该款电解液电池产品，-40°C、0.2C放电容量大于90%，0.5C放电容量大于80%。电池厂国轩高科，针对高寒低区开发的低温动力电池，-40℃放电容量可达到常温90%。整车厂蔚来、比亚迪等在其最新车型均搭载智能温控系统，在低温下启动PTC加热电池组。