1、锂电池智能装备的定义和分类
锂电池智能装备指在锂电池生产过程中使用的智能装备。锂电池的生产流程可分为三个阶段,即前道生产流程、中道生产流程和后道生产流程。前道生产流程使用搅拌机、涂布机、辊压机、分切机等装备。中道生产流程使用的装备包括模切机、叠片机、卷绕机、注液机等。后道生产流程使用的主要装备包括化成和老化系统等。2024年,按订单价值计算,前道、中道和后道生产装备的市场规模分别佔全球锂电池装备市场的41.6%、35.8%和22.6%。
2、全球锂电池智能装备市场规模分析
在电动汽车、储能系统、消费电子产品等锂电池下游应用快速扩张的推动下,全球锂电池智能装备市场规模快速增长。2020年至2022年,全球锂电池智能装备市场规模从人民币450亿元增至人民币1,198亿元。然而,于2023年及2024年,由于终端市场需求转变,以及下游电动汽车电池和储能电池企业新项目建设放缓影响,全球锂电池智能装备行业市场规模下降。
2024年下半年以来,随著宁德时代、比亚迪等锂电池龙头企业宣佈恢复扩产计划,下游需求逐步恢复,带动全球锂电池智能装备市场回暖。而在预测期内,由于公众对电动汽车的接受度不断提高,锂电池智能装备的替代需求不断增加,以及複合集流体、4680电池芯和固态电池技术等新兴技术的快速发展,全球锂电池智能装备规模预计将在2029年增至人民币2,359亿元,未来五年的複合年增长率为31.8%。
其中,2024年,由现有装备改造升级驱动的锂电池智能装备市场规模达到人民币218亿元。随著下游客户之前採购的装备在随后几年内逐渐进入迭代週期,预计市场规模将持续增长,于2029年达到人民币880亿元,複合年增长率为32.2%。
与全球市场相似,中国锂电池智能装备市场规模由2020年的人民币275亿元增至2022年的人民币722亿元,于2023年及2024年间有所回落,其后于2024年下半年开始出现反弹。由于下游需求出现复甦、产线迭代加速、固态电池发展迅速,预计2029年中国锂电池智能装备市场规模将进一步扩大至人民币777亿元,2024年至2029年的複合年增长率为30.9%。而中国以外的地区锂电池智能装备市场规模有望由2024年的人民币391亿元增至2029年的人民币1,581亿元,複合年增长率为32.2%。
从下游应用来看,随着电动汽车产业的快速发展,提升了电动汽车电池的下游需求,2020年至2022年锂电池智能装备市场也迎来繁荣。自2023年起,由于电动汽车市场增速放缓,政策支持力度减弱,电动汽车电池需求增长也有所放缓,对电动汽车电池用锂电池装备市场造成一定衝击。在预测期内,随着电动汽车成本的降低和固态电池等新型电池技术的快速发展,全球电动汽车电池用锂电池智能装备的市场规模预计将在2029年增至人民币1,648亿元,2024年至2029年的複合年增长率为32.6%。
在储能电池领域,由于储能产业的兴起晚于电动汽车产业,仍处于早期阶段,储能电池装备的市场规模相对电动汽车电池领域要小得多。与2023年和2024年电动汽车电池的发展趋势类似,储能电池企业新建项目的放缓也导致了锂电池智能装备需求的下降。然而,由于政府出台的利好政策以及储能电池成本的不断降低等原因,未来全球储能电池用锂电池智能装备市场潜力巨大,预计将从2024年的人民币78亿元增至2029年的人民币481亿元,複合年增长率将保持在43.9%。
在消费电子领域,随着满足消费者娱乐需求的产品种类越来越多,电池容量也不断增加,消费电子电池用锂电池智能装备市场高速发展。预计全球消费电子电池用锂电池智能装备的市场规模将从2024年的人民币102亿元增至2029年的人民币183亿元,複合年增长率为12.5%。
3、全球及中国固态电池智能装备市场规模分析
与传统液态锂电池相比,固态电池具有高安全性及高能量密度等主要优势。固态电池的产业化仍然处于起步阶段,目前以半固态电池为主。2024年,全球固态电池智能装备市场规模为人民币19亿元。从2025年开始,固态电池技术有望进入快速突破阶段,而随著固态电池在各种下游应用领域的广泛应用,预计到2029年,固态电池智能装备的市场规模将增长至人民币269亿元,2024年至2029年的複合年增长率为70.0%。
中国固态电池的发展正处于加速研发阶段,已有多家电池生产商涉足固态电池的生产,多家汽车生产商发布了搭载固态电池的新款汽车。预计到2025年,半固态电池将逐步实现商业化,并在整个电动汽车电池市场逐步形成一定规模。
同时,随着固态电池技术迭代的加快和相关扶持政策的出台,全固态电池有望在2029年前后实现大规模应用,成为全球能源结构转型的重要推动力。中国固态电池智能装备的市场规模预计将从2024年的人民币8亿元增至2029年的人民币120亿元,複合年增长率为72.3%。
4、全球及中国锂电池智能装备市场的驱动因素
下游市场的快速发展。电动汽车电池产业、储能电池产业、3C 电子电池产业等下游产业的快速发展,导致对锂电池智能装备的需求激增。
首先,就电动汽车产业而言,由于电动汽车价格下跌、充电基础设施更加成熟和便利、智能座舱体验提升以及消费者环保意识增强,全球电动汽车销量预计将由2024年的17.8百万辆增加至2029年的49.5百万辆,複合年增长率为22.8%,而全球电动汽车电池装机量预计将由2024年的886.4吉瓦时增加至2029年的3,523.4吉瓦时,複合年增长率为31.8%。
其次,就储能产业而言,随著全球对可再生能源的依赖程度不断提高,且多国政府纷纷出台利好政策,全球储能电池装机量预计将由2024年的195.8吉瓦时增加至2029年的891.1吉瓦时,複合年增长率为35.4%。
第三,就消费电子产业而言,儘管近年有所波动,有关市场仍有望在预测期间实现增长。主要得益于AR/VR及无人机等创新产品的蓬勃发展,全球消费电子产品的销量预计将由2024年的2,919.4百万台增加至2029年的4,017.9百万台,複合年增长率为6.6%。
下游对更环保、更高效、更具成本效益的制造的要求。锂电池产业致力于打造绿色、高效且具成本效益的生产,此举推动了对先进制造装备的需求。日趋严谨的环保法规要求业界必须採用节能解决方案,而急剧增长的电池需求则要求系统具备高精度及自动化的特性以提高产能及效率。同时,降低成本的压力使耐用及低维护成本成为装备的关键考量。这些日新月异的下游需求正在加速锂电池制造技术的创新。
电池技术的迭代。近年来,随著电动汽车锂电池产业技术的进步,电池的能量密度、工作温度范围、充电效率及安全性能持续提升。业界正在採用高性能材料,包括高镍NCM/NCA正极、硅碳负极、新型电解质及高强度複合隔膜。电池技术的不断创新对锂电池制造装备提出了更高的技术要求,并将推动智能装备的发展。
利好的政策环境。多国政府纷纷出台利好政策,引导并推动锂电池智能装备产业的发展。2025年1月,中国政府多个部门发佈了《新型储能制造业高质量发展行动方案》,旨在引导新能源储能制造业高端化、智能化、绿色发展,从而推动锂电池智能装备的发展。同时,其他国家亦相继发佈政策,严格规范电池生产、再利用、回收的全生命週期,促使锂电池智能装备提供商开发更高效且低能耗的装备。这些在全球范围内利好的监管框架有助于锂电池智能装备的发展壮大。
5、全球及中国锂电池智能装备市场的发展趋势
技术进步。透过整合自动化技术、信息技术、计算模拟及人工智能,大幅提升了锂电池生产的效率及灵活性。例如,机器视觉技术在锂电池生产线上的应用显著提升了生产效率及产品质量,并减少了人工检测的误差和成本。同时,人工智能技术亦广泛应用于锂电池的生产控制及故障预测,此举不仅提高了生产的稳定性,亦延长了装备的使用寿命,降低了生产成本。
智能制造综合解决方案的发展。随着下游锂电池需求的快速增长,锂电池智能装备行业正朝着高精度、高效率、自动化和智能化的方向发展,以满足锂电池大容量、高性能、高稳定性和一致性的要求。因此,锂电池智能装备企业正在从单一的硬件供应商向提供软硬件一体化的智能制造综合解决方案供应商转型。智能技术的应用提高了生产效率和产品质量,增强了装备的灵活性和生产的一致性并降低了劳工成本。
中国锂电池智能装备提供商的全球化。中国领先的锂电池制造商不断开拓海外市场,并与全球领先的整车企业达成深度合作。此外,由于一些电池公司开始在海外搭建生产线,需要当地的锂电池智能装备供应商,中国的锂电池智能装备提供商也倾向于在海外搭建生产线,以满足这种需求。因此,国内锂电池智能装备提供商的全球化预期将是行业未来的发展趋势。
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