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一、动力电池是锂电应用增速最快领域
2015-2025 年,电动汽车取代电子产品成为全球锂电池增长主力。近年来,在产业政策的鼓励与补贴下,新能源汽车市场持续快速扩张,带动动力锂电池需求猛涨。据预计,2020 年全球锂离子电池需求量达124GWh,其中汽车锂电池需求量39GWh,占比31%。汽车锂离子电池Pack 市场规模有望从2011 年25 亿美元增至2020 年140 亿美元,复合增速22%。Avicenne Energy 预计,2015-2025 年,锂电池出货量增速最快的三大领域:中国电动汽车市场(CAGR 24%)、中国以外电动汽车市场(CAGR 16%)、工业(CAGR 16%)。
2015-2025,动力电池将成为全球锂电池市场增长主要领域(单位:MWh)
资料来源:公开资料整理
2015 年消费电子占锂电池50%市场
资料来源:公开资料整理
2025 年汽车成为锂电池最大应用领域
资料来源:公开资料整理
2015 年中国成为最大新能源汽车市场,2015-2025E 新能源汽车销量CAGR 21%。中国新能源汽车市场呈现爆发式增长,2015 年,我国的新能源汽车销量达33.1 万辆,同比增长3.4 倍,全球市场份额占比从2014 年的21.1%骤升至60.3%9,超过美国成为全球最大新能源汽车销售市场。国内新能源汽车市场规模将维持高速增长,有望到2025 年达到280 万辆,CAGR 21%,占全球市场份额41.7%。
2015-2025,中国新能源汽车销量CAGR 21%(万辆)
资料来源:公开资料整理
二、动力电池Pack+BMS 市场空间800 亿
电动汽车产业化受核心部件动力电池的性能和成本制约。HEV 的电池动力系统成本约3500 欧元,而P-HEV 和EV 动力系统成本单价约1 万欧元10。从成本拆分角度,PHEV 及EV的动力约50%成本在于电芯,电力电子、Pack 制造约各占20%,BMS 及热管理系统合计占10%。
新能源汽车电池及动力电子系统成本构成
资料来源:公开资料整理
新能源汽车电池容量比手机电池高出约4 个数量级。新能源乘用车电池容量通常达数十kWh,而手机容量则约2000mWh。代表车型Tesla Model S 的电池组安放前后轴之间的底盘位置,其重量可达900 公斤,由16 个电池组、共计7104 颗18650 锂电池组成。
电动汽车电源管理系统(BMS)职能复杂。BMS 是动力和储能电池包中不可或缺的重要部件,包括多个处理模块:数据采集模块、SOC 估算模块、电气控制模块、安全管理模块、热管理模块、数据通信和显示模块等。电池管理系统主要功能包括数据采集、电池状态计算、能量管理、热管理、安全管理、均衡控制和通信功能等。通过控制功能模块及执行部件,保持整组电池运行的可靠性和高效性,此外,BMS 还需向用户端传输和显示里程和故障信息。
汽车BMS 单价比手机BMS 高3 个数量级。消费电子通常每台设备配一块BMS,而特斯拉Model S 不仅有电池板总成BMS,而且每个电池组均有独立BMS。手机BMS 约10 元,而动力电池BMS 单价达1 万元以上,是前者的1000 倍11。
2015-2025 年,电芯制造及封装成本下降带动Pack 成本下降44%,BMS 单价则有望维持稳定。目前,动力电池系统占新能源汽车成本50%以上。2015-2025年,正负极材料、电解液、隔膜、电芯制造费用、封装成本将不同程度下降,致使动力电池Pack 总成本下降44%。2015-2025 年全球新能源汽车带来的BMS 市场的CAGR 为21.1%,参考动力锂电池出货量增速22%,意味着动力电池管理系统(BMS)有望维持长期价格稳定。
2015-2025,电动汽车锂电池Pack 单位成本将下降44
资料来源:公开资料整理
2025 年,国内车用BMS 及Pack 市场规模将达800 亿。一套BMS 的成本在8000-20000 元(1000-2500 欧元)之间,一套Pack 的成本在12000-24000元(1500-3000 欧元)之间。可以测算出2025 年动力电池BMS 市场价值能达到350 亿元,Pack 市场价值能达到450 亿元。
2025 年中国动力电池BMS & Pack 市场空间
资料来源:公开资料整理
注:基于Avicenne Energy 对中国新能源汽车市场、BMS 和Pack 单价的预测,将汽车及配套的BMS & Pack 分为低、中、高端三类,分别给予20%、60%、20%的份额。
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