动力电池与电气系统系列（十五）：动力软包正在回归主流，铝塑膜大范围国产化替代启动

软包与圆柱、方形电池的区别。锂电池根据封装形式不同，主要分为方形、圆柱、软包电池。软包电池与另外两种主要的区别在于封装形式不同。由于软包电池外包装为铝塑膜，而另外两种形式的电池为金属材料，因此封装工艺有所区别，软包为热封装，其他两种均需要激光焊接。

为什么要用软包？在市场最关注的安全性、能量密度、循环寿命方面，软包电池具有优势。安全性方面，软包出现安全性问题时，一般是电池包鼓气裂开，但由于机械性能不强，因而不易发生爆炸。能量密度方面，由于软包电池外包装采用更加轻薄的铝塑膜，因而电芯的能量密度更高。循环寿命方面，软包电池循环寿命更长，100次循环衰减比铝壳少4%-7%。

中国政府重视电池能量密度进步，节能与新能源汽车技术路线图中提出2020年单体350wh/kg和系统250wh/kg的能量密度要求，三元软包电池有望领先另外两种电池达到这一要求。

软包电池低成组效率的短板逐渐弥补。目前看软包电池的成组效率逐渐提升，由前两年的不足60%提升至65%以上。从国际主流车型看，过去5年软包电池的系统能量密度提升最高，并且最高系统能量密度已经接近特斯拉装配的松下圆柱电池。2018年即将上市的现代Kona电动版，采用LGC的NCM811电池，单体电芯容量120/180Ah，预计系统能量密度将进一步提升。

我国锂电池需求持续增长，2017年三种形态电池出货量约82GWh，同比增长28%。其中软包电池2017年出货量约29GWh，同比增长26%。

三种形态电池中，2017年方形、软包、圆柱占比为37.8%、35.4%、26.8%，方形电池出货量增长较快主要系动力电池出货量快速增长。 

锂电池国产化率持续提升。中国锂电池出货量占比不断提升，主要源于动力电池出货量持续高增长，2016年占全球比重约49%。

新能源汽车浪潮已至，动力电池需求旺盛。2017年中国新能源汽车销量达75.5万辆，同比增长59.5%，下游销量高增长带动动力电池出货量约44.5GWh，同比增长44.4%。

动力电池领域软包渗透率有望持续提升。据OFweek，2016年软包电池渗透率约12%，2017年预计约15%。未来得益于政策持续引导动力电池向高能量密度发展，契合这一特性的软包电池渗透率有望持续提升至30%以上。

软包封装技术契合未来固态电池的发展。按照电解液物质状态的不同，软包电池可分为软包液态电池和软包聚合物电池，前者使用液态电解液，后者使用的电解质目前以胶体为主。

以固态物质为电解质的全固态电池仍处于研发示范阶段，全固态电池以聚合物、氧化物或硫化物等固态电解质代替隔膜和电解液从根本上解决电池安全问题；电池单体能量密度有望提升至400-500Wh/kg。全固态电池目前仍处于研发阶段，宝马、丰田、博世及部分国内企业都在积极布局，未来有望成为主流电池路线。由于无需使用液体，固态电池外壳与组装工艺得到简化，适宜固态电池封装使用的软包封装技术有望为软包电池发展打开新的成长空间。

3C领域软包渗透率近7成，未来预计维持高位。软包电池主要应用于3C电池领域，中国3C领域软包电池渗透率提升较快，由2011年的13%提升至2016年的67%。3C领域更青睐软包电池主要系其形状设计更加灵活，体积和质量能量密度更高，符合手机、笔记本电脑等电子产品小型化、轻薄化的趋势。随着可穿戴设备、无人机等新兴消费电子产品进入市场，未来扩张前景向好，预计将带来3C领域电池需求持续增长，而软包也将维持较高的渗透率。

3.1 国际软包企业布局、技术领先 

目前海外软包电池市场主要由LGC和AESC把控。

LGC主要配套日产、雷诺、现代、通用、沃尔沃、奥迪等厂商，目前公司NCM622软包电芯能量密度可做到240wh/kg左右，并将在2018年小部分量产NCM811电芯（目前配套现代Kona）。

AESC主要配套日产的车型，包括备受好评的Leaf，主要由于该公司是由日产汽车牵头设立的企业，定位于内部配套。公司主要走锰酸锂电池路线，源于1）安全性高；2）锰储量丰富，价格较低。然而，由于车企对能量密度要求提升，锰酸锂路线面临边缘化风险，因此日产宣布将开放电池采购，引入LGC，并出售旗下电池业务。根据公司官网，公司为最新款Leaf配套的软包电芯能量密度为224wh/kg。

从销量看，2017年和2018年一季度LGC和AESC主要配套的Leaf、Ioniq、ZOE持续位居全球销量前十。这也带动LGC销量一直维持在全球动力电池出货量前10的位置。

3.2 国内产业链正在崛起

销量方面，国内企业包括孚能、万向A123等企业都配套多款主力新能源车型。孚能也在2017年凭借1.3GWh左右的销量进入行业前10。

能量密度方面，国内多数软包企业单体电芯能量密度可以达到200wh/kg的水平，成组后预计可达到120-130wh/kg的水平。其中孚能科技目前单体能量密度可达220wh/kg，较为接近国际主流厂家的水平。

产能方面，孚能、卡耐、捷威等软包企业均在加速扩产，在建产能较当前至少高出1倍。

4.1 铝塑膜是软包特有材料

铝塑膜是应用于聚合物锂电池（软包电池）的包装材料，相比普通塑膜具有良好的耐穿刺性、耐电解液稳定性、耐高温性、较高的阻隔性等优势。

铝塑膜包含外阻层、阻透层和热封层三层，铝塑包装膜每层之间通过粘接剂复合，由多层塑料、铝箔和粘合剂组成的高强度、高阻隔多层复合物。

铝塑膜不仅是软包电池的外包装，还起到阻隔氧气、水分与内部电芯接触以及防止电解液腐蚀等作用，如果铝塑膜破损，很可能发生鼓包、漏液等情况。

铝塑膜整体制备工艺主要分为干法和热法两种。干法主要3个步骤：1）先将铝箔层进行单面表面处理；2）与外阻层挤压粘接；3）对铝箔层另一表面处理后与热封层挤压粘接。热法前2步与干法一致，第3步为将热封层材料先与MPP融合，再通过高温使MPP融化并与铝箔层粘接。两种方法各有优势，干法的应用更为广泛。

国产铝塑膜已经成功突破部分技术瓶颈。锂电池电化学产品的属性对铝塑膜有很高的质量要求，行业具有一定壁垒，日本DNP、昭和电工、T&T三家企业2016年市占率约87%。在多数锂电池材料可以国产化的背景下，铝塑膜国产化率仅5%左右，亟需进口替代。

由于原材料及铝塑膜生产工艺难度高，国产铝塑包装膜只有几个厂家的其中几个指标达到日本DNP指标。大多是关键材料、内层耐电解液腐蚀和冲深性能不过关。国内部分企业在内层耐电解液腐蚀、内层与铝箔层粘接力等方面已取得技术突破，并在厚度方面接近国际主流厂商。

4.2 数码领域今明年将是铝塑膜大范围国产化时期

据高工锂电，2016年中国锂离子电池铝塑包装膜的需求量约9,500万平米，同比增长44%，市场规模约32亿元左右，同比增长51%。预计到2017年，铝塑膜的市场规模将达到38.3亿元。

预计国产铝塑膜将在数码领域的率先大规模实现进口替代，主要因为：

1）紫江、道明、卓越等国内主流铝塑膜企业均从数码领域开始供货。数码领域较早大规模使用软包电池，国内企业也较早开始对应的铝塑膜配套，生产配方、工艺、设备、制造等方面都逐步成熟。目前数码电池领域的价格战之下，国产铝塑膜将会凭借价格（国产价格在20元/平米左右，卓越已下探至15元/平米左右；进口主流价格在30元/平米左右）、交货、服务等多方面的优势加快应用进程；

2）国内主要企业经过3-5年积累，已经开始批量或小批量供货。国内企业经过从小试、中试、小批量供货、大批量供货的漫长认证周期，先后进入ATL、力神、天劲等主流锂电池企业的供应链。2017年新纶科技、上海紫江、道明光学出货量约1000万平、700万平米以上、约103万平。目前东莞卓越月出货量已达40-50万平，大部分都是数码领域的配套。

软包早已是全球数码领域的主导路线，在海外动力电池市场，软包也一直是很重要的主流路线之一。中国在数码软包电池领域已有很强的全球竞争力；在动力领域，尽管当前渗透率不到15%，但受高能量密度趋势刺激，其产业化进程将会出现大加速，其渗透率有望持续快速提高。作为软包电池中独有的核心材料，铝塑膜国产化率一直在10%上下。近几年，国内供应商在技术、工艺上接连获得突破，我们判断，数码市场的铝塑膜今明年就应该是大范围国产化的时期。

考虑国内软包动力电池有可能逐步成为主流路线之一，未来，软包电池产业链有望享受行业高速发展、渗透率提升、国产化替代的多重拉动。

投资推荐：

1.电池公司：强烈推荐亿纬锂能（1.5GWh软包电池即将投运），关注成飞集成（子公司中航锂电有较大的软包产能）、合力泰（参股珠海光宇）。

2.铝塑膜产业：推荐道明光学（已开始产业化）、璞泰来（已开始产业化）、新纶科技（收购日本T&T），关注福斯特（已有储备）、紫江企业（有较长时期的储备，并已产业化）。

1）新能源汽车政策低于预期：中国政府正努力推动新能源汽车行业的发展，以实现我国汽车产业的弯道超车，国家产业政策变化将会影响动力电池市场发展，进而影响公司产品的销售及营业收入。如果相关产业政策发生重大不利变化，将会对公司的销售规模和盈利能力产生重大不利影响，因此存在一定的政策风险。 

2）新能源汽车销量低于预期：近年来，国内新能源汽车市场增长较快，但目前中国新能源汽车的发展仍处于起步阶段，新能源汽车产销量在汽车行业总体占比依然较低，购买成本、充电时间、续航能力、配套充电设施等因素仍会对新能源汽车产业的发展形成一定的制约。未来如果受到产业政策变化、配套设施建设和推广、客户认可度等因素影响，可能导致新能源汽车市场需求出现较大波动。

3）产品价格持续下降：近年来，随着国家对新能源汽车产业的支持，新能源汽车市场在快速发展的同时，市场竞争也日趋激烈。动力电池作为新能源汽车核心部件之一，也不断吸引新进入者通过直接投资、产业转型或收购兼并等方式参与竞争，同时现有动力电池及其材料企业亦纷纷扩充产能，市场竞争日益激烈。如果未来市场需求不及预期，市场可能出现结构性、阶段性的产能过剩，将面临一定的市场竞争加剧的风险。