一、2017年中國手機電池發展情況分析
1、消費鋰電池市場增長仍看手機
鋰離子電池性能優越,鈷酸鋰離子電池成為消費電子設備首選。鋰是自然界活躍度排第二的元素,鋰離子化學反應具有低成本、高比能、不產生有毒物質等諸多優點。鋰離子電池無記憶效應,因此無需蓄意完全放電即可保持良好狀態及最佳性能,其自放電率不到鎳基化學電池的一半;電芯電壓3.6V-3.8V,可直接驅動手機和數碼設備;多電芯設計可實現簡單化并降低成本。時下主流的鋰電池基本上分為鈷酸鋰離子電池、錳酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池、三元電池等等,其中鈷酸鋰離子電池能量密度最大,目前智能手機電池均采用鈷酸鋰離子電池。
2015-2020 年消費電子鋰電池市場增速6%,PC 出貨量維穩,手機仍為增長主力。2012年以來,隨著筆記本、平板電腦、智能手機等產品出貨量增速陸續放緩,消費電子鋰電池市場增速亦放緩。2016 年,發達國家智能手機市場滲透率相對飽和,而印度、非洲等新興經濟體的智能手機市場規模才初步形成,同時創新引領者三星遭遇Galaxy Note 7 爆炸門、蘋果的iPhone 7 創新力低于預期,全球智能手機出貨量同比增速跌至2.5%。2017 年初以來,新興市場智能手機滲透率進一步提升,雙攝、3D Sensing、全面屏等新一輪創新加持,提升了低端和高端手機出貨預期。IDC 預計2017、2018 年將逐年向好,全球智能手機市場增速分別為3%、4%。Statistica 預計,未來兩年全球PC 出貨量將止跌企穩,而智能穿戴設備、VR 出貨量尚未成規模,因而消費電子主要增長點還是在于智能手機。
預計2015-2020 年電子產品鋰電池市場增速約6%。
2、大容量、輕薄化趨勢促進雙電芯普及
智能手機軟硬件功能加載,主流手機電池容量勢必繼續提升至3000mAh 以上。隨著智能手機處理器性能持續增強、攝像功能增強、屏幕分辨率提升、顯示尺寸變大、射頻頻段擴張等硬件功能升級,以及軟件資源持續豐富,用戶對手機續航時間的要求愈來愈高。雖然目前主流手機電池容量為2000-3000mAh1,但早在2016Q4 市場關注度已轉向>3000mAh。
中國手機市場電池容量集中在2000-3000mAh

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相關報告:智研咨詢網發布的《2018-2024年中國鋰電池鋁塑膜市場專項調研及投資方向研究報告》
3000mAh 以上手機電池容量關注度

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手機電池能量密度提升經歷了三個歷史階段:第一階段,05-07 年,手機電池能量密度增幅大漲約40%,主要原因是這期間智能手機電池從普通液態鋰電池轉變為鋰離子聚合物電池。第二階段,07-10 年手機能量密度小幅上漲后,智能手機電池容量在11、12 年兩年不增反降,除了評測樣本誤差外,有兩個主要原因:1)在手機電池做大之后,廠商更加關注手機電池的安全性,在硬殼防護上做了很大改進,導致手機電池重量上升;2)隨著互聯網品牌等更多品牌的加入,智能手機電池質量開始出現參差不齊的現象。第三階段,13 年以來,手機廠商開始省去硬殼包裝轉做內置電池,另外,高端智能機電池工作電壓普遍從3.7V 升至3.8V,智能手機電池比容量達到相對頂峰。能量密度成電池技術提升瓶頸。過去10 年,智能手機電池能量密度提升了100%,CAGR7.2%2,相比芯片制程每18 個月翻一番、主流攝像頭像素亦從200M 提升至2000M,電池技術進步較慢。目前,智能手機、智能手表、平板電腦的電池采用的電芯能量密度在0.22Wh/g和600Wh/L 左右,受限于手機體積與電芯技術,續航能力優異的機型也僅8 小時左右,超過10 小時的機型比較少見3,意味著高度依賴度手機的用戶每天需要充電2-3 次。
手機續航超8 小時已十分出色

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電池改進的三個方向分別是“開源”、“節流”、“省時”:電池廠商努力提升能量密度、工作電壓、異形設計等方式加大容量;芯片、屏幕廠商通過軟件和硬件方式尋求低功耗方案;手機廠商(OPPO、魅族、華為等)和設計平臺廠商(高通)通過提升充電的速度和便捷性減少用戶充電時間。參考表1,從技術成熟度和成本角度考慮,異形電池、快充、無線充電以及節電設計可行性較高。目前,主流手機廠商已快速推進快充功能,但無線充電、異形電池仍處于起步階段,有望進一步普及,其中異形電池(包括雙電芯)將為電池廠商帶來更高附加值。
二、 電腦產品輕薄化發展促進聚合物電池取代18650 電池
傳統NB 應用的主要是鐵殼的圓柱形電池,是由4 顆左右18650 鋰離子電芯構成的模組,續航能力通常為2-5 小時。18650鋰電池直徑為18mm,是限制機身厚度的重要因素。當前平板、二合一筆記本、超極本等輕薄化產品主要采用鋰聚合物電池,聚合物軟包電池可塑性更強,鋰聚合物電池厚度只有6mm 左右。
鋰聚合物電池+異形設計提升筆記本續航能力。鋰聚合物電池采用高分子材料作為電解質,因此能量密度更高、續航能力更強,如MacBook 內置41.4 瓦時鋰聚合物電池,支持長達10 小時上網工作,MacBook Air 內置54 瓦時鋰聚合物電池,充電一次最長可運行12 小時7。MacBook 采用階梯式電池,其量身定制的外形能充分貼合機身內部的特定輪廓,與以前的技術相比,這一新技術使電池容量有了35%的提升。
電腦鋰電池市場空間與手機鋰電池市場空間相當。若采用聚合物電池,筆記本電池單價約200 元,平板電腦電池單價約100 元,是手機電池成本的3-4 倍,而智能手機出貨量約為電腦的3 倍,全球NB/平板/二合一2016 年出貨量約3.6 億兩個領域的電池市場空間相當。2015 年手機、筆記本電腦、平板電腦分別占鋰電池應用市場份額的29%、23%、15%
我國鋰電池應用分布

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全球電腦產品出貨總量預期維持平穩(百萬部)

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