預見2024:《2024年中國預鍍鎳行業全景圖譜》(附市場現狀、競爭格局和發展趨勢等)
預鍍鎳行業主要上市公司:東方電熱(300217.SZ);甬金股份(603995.SH)
本文核心數據:全球46系大圓柱電池規劃產能匯總;全球預鍍鎳需求量測算;全球預鍍鎳產能布局;全球預鍍鎳供需缺口預測
行業概況
1、定義
目前鋰電池常用的外殼材料主要分為三種,分別為鋼材、鋁材、鋁塑膜。圓柱形鋰電池多采用具有較強物理穩定性的鋼材材料作為外殼材質,為了防止電池正極活性材料對鋼殼的氧化,生產企業通常采用鍍鎳的方式來保護鋼殼的鐵基體。根據鍍鎳環節所處順序的不同,圓柱電池鋼殼可分為預鍍鎳鋼殼和后鍍鎳鋼殼。
預鍍鎳是一種在電池殼沖壓之前對基礎鋼材進行鍍鎳,再通過高溫回火處理從而讓鋼層和鎳層之間相互擴散滲透形成鎳鐵合金層的技術工藝,僅有少數企業掌握。后鍍鎳則是將冷軋鋼板沖制成鋼殼之后再進行滾鍍。預鍍鎳較后鍍鎳鋼殼鍍層更均勻、加工性能更優,預鍍鎳鋼殼替代后鍍鎳鋼殼是產業趨勢。
2、產業鏈剖析:產業鏈環節較少
預鍍鎳電池鋼帶屬于鋰電池鋼殼材料的高端產品,主要用于沖制圓柱形鋰電池外殼以及其它的鋰電池結構件。作為一種鋰電池材料,預鍍鎳的產業鏈結構簡單、涉及環節較少,上游包括鋼基帶和電解鎳,中游為預鍍鎳鋼帶,下游則是鋰電池外殼材料。
從預鍍鎳產業鏈參與者來看,上游鋼基帶廠商主要有寶鋼股份、日本新日鐵、東洋鋼板等,電解鎳廠商包括合縱科技、金川集團、新鑫礦業、廣西銀億等;中游預鍍鎳鋼殼國產廠商包括東方電熱、甬金股份、湖南永盛新材等,全球主要生產商有新日鐵、東洋鋼板、韓國TCC、歐洲TATA等,其中新日鐵、東洋鋼板的產品質量處于市場領先地位;下游鋰電池外殼材料廠商包括科達利、金楊股份、東山精密、震裕科技、斯萊克等。
行業發展歷程:處于從0-1的起步發展階段
當前,全球預鍍鎳產能基本為日本新日鐵、東洋鋼板等海外廠商所壟斷,國內掌握預鍍鎳生產工藝并實現量產的企業數量極少,國產預鍍鎳行業處于從0-1的起步發展階段。
從代表性企業的預鍍鎳業務布局歷程來看,湖南利德為國內最早實現預鍍鎳產業化的企業,后被湖南永盛新材收購。2016年,東方電熱收購江蘇九天,后者2014年開始全面研發預鍍鎳技術,并于2017年設立全資子公司東方九天作為動力電池鋼殼材料的經營主體,公司逐漸成為預鍍鎳行業的領軍企業。2022年,東方電熱加大預鍍鎳項目投入,甬金股份也加碼入局預鍍鎳項目。2023年,東方電熱2萬噸預鍍鎳生產線點火成功,自研的預鍍鎳連續退火線完成兩次試車,產能爬坡順利推進。
行業發展必要性:需求放量疊加國產替代機遇
當前,4680大圓柱電池發展提速,需對結構件進行升級,尤其是殼體材料必須使用預鍍鎳鋼殼,由此帶動上游預鍍鎳鋼殼需求爆發。而作為圓柱電池的外殼材料,鋰電池預鍍鎳鋼帶具有較高的技術壁壘,尚未實現大規模國產化,主要被日本廠商所壟斷。為提升我國鋰電池全產業鏈競爭力,國產廠商需盡快實現技術突破并擴增產能,加快預鍍鎳國產替代進程。
行業發展現狀
1、工藝流程:包括冷軋、退火、電鍍、熱處理等
根據《預鍍鎳鋼殼在電池中的應用展望》,預鍍鎳鋼殼制作需要選用沖制性能優越的電池鋼專用基帶如新日鐵、寶鋼、九天等企業研制的基帶,經過連續電鍍鎳機組進行鍍鎳,然后再進行K處理(熱處理)以獲得一定的合金層,為了消除熱處理產生的屈服平臺最好還要進行精整處理,然后根據客戶需求的寬度進行分條,形成成品的預鍍鎳鋼帶。預鍍鎳鋼帶經過專業的高速沖床沖制成預鍍鎳電池鋼殼,然后進行清洗去除油污,除油完成后立即進行封閉處理,良好的封閉劑可以增加鋼殼和切口的防銹性能。
經過數年技術積淀,東方電熱已在高速連續預鍍鎳的生產設備、電鍍液配方、擴散退火溫度參數以及鋼帶平整技術等方面取得了技術突破,成為了國內少數可以批量生產鋰電池預鍍鎳鋼基帶的公司。據東方電熱披露,公司自行研制的國內第一條預鍍鎳連續退火線已完成兩次試車,取得較大技術進展,其中2023年9月中旬第一次試車,主要工藝參數及重點質量指標均基本達到預期目標,相關工藝、設備經整改完善后于10月中旬進行了第二次試車,整體工序運行情況良好,產品質量達到預期要求,新下線的產品已經給相關的客戶送樣做進一步驗證,部分產品也直接銷售給了客戶。
2、需求端:預鍍鎳材料未來需求空間大
——46系大圓柱電池中長期發展趨勢明確
根據當前電池封裝形式,可以分為圓柱、方形和軟包,圓柱電池在電芯一致性、生產良率、機械強度等方面具有優勢。2020年特斯拉在其“電池日”上正式公布了4680大圓柱電池這一創新產品,并迅速實現產能落地,已量產約4GWh,規劃產能超200GWh。
同時,億緯鋰能、比克電池、寧德時代等龍頭企業也加快布局大圓柱電池,據不完全統計,截至2023年上半年,全球大圓柱電池產能規劃已達494GWh,2023年國內億緯鋰能有望率先實現量產,海外特斯拉4680電池產能有望進一步爬坡。由此看來,46系大圓柱電池中長期發展趨勢明確。
——大圓柱電池核心結構件升級迭代
圓柱電池多采用鋼材作為外殼材質,需要進行鍍鎳處理以防止鋼材發生氧化,大圓柱殼體材料則需由后鍍鎳轉換為預鍍鎳鋼基帶。4680大圓柱電池產能持續爬坡,預鍍鎳鋼殼成為關鍵結構件材料。
預鍍鎳鋼殼的優勢是相對于后鍍鎳鋼殼而言,后鍍鎳的主要劣勢是鋼殼滾鍍過程中內壁靠近底部位置的鍍層很低,通過對不同廠家的鋼殼內壁鍍層進行檢測一般為0.1-0.3μm之間,有的甚至低于0.1μm,而且同一生產廠家的鋼殼內部相同位置鎳層的檢測結果波動很大,在儲存或使用過程會造成電池性能衰減嚴重。
東方電熱的定增報告中提到,相較于后鍍鎳工藝,預鍍鎳工藝對高速連續預鍍鎳的生產設備、電鍍液配方、擴散退火溫度參數以及鋼帶平整技術等方面均對生產廠家有著更為嚴苛的要求。同時,憑借著產品優異的焊接、力學性能、耐腐蝕性能以及良好鍍層的均勻性等優勢,預鍍鎳工藝廣泛應用于新能源汽車、高端電動工具等領域。目前,國內外主流鋰電池生產廠商均已有后鍍鎳轉化為預鍍鎳,預鍍鎳工藝成為行業主流趨勢。
——全球預鍍鎳需求爆發在即
隨著新型大圓柱電池逐漸發展成熟,未來4680電池將迅速放量,帶動上游預鍍鎳需求爆發。據不完全統計,目前全球大圓柱電池產能規劃已達494GWh。根據東方電熱披露的數據,到2025年,46系列大圓柱電池投產近500GWh,單GWh需要預鍍鎳約1000噸,動力電池領域約有50萬噸預鍍鎳材料需求;消費電池差不多有約10萬噸預鍍鎳材料需求;電動工具、電動兩輪車、電動三輪車等有約5萬噸預鍍鎳材料需求。2025年全球預鍍鎳材料總需求約65萬噸,即使保守估計下,2025年也有約40萬噸預鍍鎳材料需求。若再加上國內少數大廠實際在投入、但未公開的規劃布局,預鍍鎳材料實際需求可能會更高。
3、供給端:國內廠商預鍍鎳產能加速擴張
全球預鍍鎳生產廠家主要有日本新日鐵、東洋鋼板、韓國TCC、歐洲塔塔,合計產能約20萬噸,目前暫無明確的大規模擴產計劃,主要原因為當前預鍍鎳實際市場需求僅20多萬噸,大圓柱電池還未真正放量。
國內預鍍鎳廠商以東方電熱為主,現有產能2萬噸,已經實現批量供應,跟國內外多家動力大圓柱電池客戶進行了業務對接和產品驗證,產品質量獲得廣泛認可。東方電熱另外計劃投資20億元,加速預鍍鎳產能擴張,新增產能投產,公司產能有望超20萬噸。此外,甬金股份規劃投資14億元,建設22.5萬噸預鍍鎳產能,一期7.5萬噸有望于2024年實現批量供應。
整體而言,海外企業擴張相對謹慎,而國內廠商預鍍鎳產能加速擴張,貢獻主要增量。
4、供需缺口:國產預鍍鎳迎發展良機
據東方電熱披露,全球預鍍鎳總產能目前基本上不超過30萬噸,跟2025年全球需求相比,約有35萬噸缺口,保守估計也有約10萬噸供應缺口。國外幾大廠商短期內無明確的擴產規劃,按照項目建設所需時間節點推算,即使國外大廠現在開始籌備規劃,到2025年能量產的可能性也不大,所以總體供需缺口還是比較明顯的。在此背景下,國內企業有望加速替代海外份額,迎來發展良機。
行業競爭格局
1、區域競爭:江蘇分布最集中
從預鍍鎳產業鏈代表性企業的區域分布來看,江蘇的預鍍鎳產業鏈企業布局完善,分布有東洋鋼板、東方電熱、東山精密、金楊股份、斯萊克,實力強勁。
2、企業競爭:東方電熱為國產替代先行者
目前,國內預鍍鎳鋼帶廠商有東方電熱、甬金股份、湖南永盛新材等,其中,東方電熱是國內極少數擁有完整工藝流程、并采用先進的預鍍鎳技術自主生產制造預鍍鎳電池鋼殼材料的企業,是預鍍鎳電池鋼殼材料國產替代的先行者,現有預鍍鎳產能2萬噸,預計于23Q3滿產,滿產運營后產能可達6萬噸,規劃中的產能預計不低于16.76萬噸。甬金股份的預鍍鎳業務則有望于2024年貢獻業績增量,規劃產能22.5萬噸。湖南永盛新材2019年收購湖南利德,具備一定的預鍍鎳產能,未來或有所擴產。
行業發展前景及趨勢預測
中長期來看,4680大圓柱電池需求放量是大勢所趨,東方電熱預測46系列動力電池于2024年批量向市場投放的可能性較大,疊加預鍍鎳鋼殼替代后鍍鎳鋼殼以及國內廠商提供預鍍鎳主要新增產能的雙重因素,前瞻認為未來一段時間內預鍍鎳市場增長空間較大,發展前景良好,且國產替代進程有望加速。
同時,除動力電池、消費電池、電動工具等應用領域外,大圓柱儲能也是一個重要的預鍍鎳材料應用場景。特斯拉有公開的大圓柱儲能規劃,目前國內一些企業已開始建設或規劃建設大圓柱儲能,從性價比和安全性角度綜合考慮,預鍍鎳材料是最佳選擇。從規劃的量級來看,未來儲能市場對預鍍鎳材料的需求可能更大。
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