动力锂离子电池

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锂离子电池概况

由于日益紧迫的能源与环境保护压力,许多国家竞相开发绿色能源技术,其中尤其以电动汽车应用为代表的动力锂离子电池领域发展最为迅速。国内外企业都紧盯着这一大蛋糕,纷纷投入资金和人力进行研究并逐步实现产业化,希望能在未来获得巨大的收益回报。为此,我们特别约请业内专家及厂商代表,请他们畅谈未来动力锂离子电池的发展前景及如何把握市场机遇。

动力锂离子电池目前的发展现状?

·我国的锂离子电池研究发项目一直是国家“863”的重点项目,大部分材料实现了国产化,国内已自建和引进多条生产线,配套材料厂也有多个,均已形成大规模生产。 ·动力锂离子电池目前正处于产业的导入期。 黄学杰

长期以来,许多发达国家把电动汽车列为主要攻克的目标,美国支持多个国家实验室和企业一起承担车用锂离子电池的开发工作。欧盟则制定了高比能量蓄电池的发展计划,采用规划和计划的手段,保证了基础研究的连续性,并不断产生出阶段成果。日本在锂离子电池领域具有垄断地位,索尼、三洋电机、松下电池、NEC等著名公司都建有大规模锂离子电池生产厂,而且大多数制造商除了保持和扩大原有品牌的产量外,都在利用各自的优势开拓锂离子动力电池新产品。总的来看,日本仍然是动力锂离子电池技术领先的国家,其动力锂离子电池及其关键材料量产技术已经成熟,性能已几乎满足电动汽车需求。

10多年来,我国的锂电池产业,从无到有,从小到大,发展很快,生产能力仅次于日本。我国的锂离子电池研发项目一直是国家“863”的重点项目,大部分材料实现了国产化,国内已自建和引进多条生产线,配套材料厂也有多个,均已形成大规模生产,市场竞争激烈,主要是产业投资推动。

锂离子动力电池产品首先应用于电动自行车,已经批量进入市场。汽车电池方面,国内也有多个单位的锂离子动力电池已经装车进行示范运行,但总体水平离真正商业化尚有距离,单体电池在寿命和一致性方面和日本产品有明显差距,电池管理系统和电池组技术水平也亟待提高,关键材料的水平和产业化能力也还需要进一步提高。 曹建华

经过几年的研究,各国的动力锂离子电池发展取得了很大进步,正极材料主要是磷酸铁锂和锰酸锂,在容量、安全性、循环寿命等多方面都已经完全能适应动力设备的要求,在电动自行车、混合电动力车、纯电动车、电动船、UPS电源以及其他一些储能装置上已经开始应用,但大批量的应用还需要一定的时间,大概就是在这两年。国内外企业都紧盯着这一大蛋糕,纷纷投入研究并实现产业化,希望能在未来获得巨大的收益回报。 林道勇

作为电动汽车、电动自行车、电动工具等可移动用电器具的核心能源部件的动力电池的发展成为左右电动汽车发展的关键因素,因此加大电池及其相关材料的研究与开发具有举足轻重的意义。

而动力电池中的锂离子电池由于具有重量轻、体积小、寿命长、电压高和无污染等特点,有“终极电池”之称,从而受到市场的广泛青睐,逐步取代了镍氢、镉镍等电池。

从锂离子电池使用的正极材料角度可以将目前的锂离子电池分为:钴酸锂电池、三元材料电池、锰酸锂电池以及磷酸亚铁锂电池。

手机、笔记本电脑等的电池一般是钴酸锂电池和三元材料电池,这是因为钴酸锂和三元材料的比能量比较高,在一个较小的体积内能够储存较多的电能,但它的安全性较差,所以只适用于小型电池。

而锰酸锂和磷酸亚铁锂的比能量虽然较低,但安全性较高,所以比较适用于中等容量的动力电池,这已经是国际上一个比较认可的技术选择。而大容量动力电池的大规模应用还有待阻燃电解液、高熔点隔膜、高稳定性充电态负极材料的发展。

由于磷酸亚铁锂电池具有极高的循环性能,较好的安全性能,另外其成本远低于钴酸锂、镍酸锂和三元材料,虽然目前其电池成本远高于锰酸锂,但如果产量大,有望降到和锰酸锂相当的水平,因为磷酸铁锂以铁、磷为原料,其来源丰富,价格低廉,因此有望在未来几年内大批量用在锂离子动力电池中。 王绍兰

动力锂离子电池目前正处于产业的导入期。电池相关技术已经成熟,各有特色,许多测试标准化正在进行中,迈向量产。电池包及电池管理系统相关应用尚未标准化,处于各自发展的状态。 冯祥明

锂离子动力电池的发展涉及电池制造、应用和市场认可等方面。就电池制造而言,现在已经可以生产出满足不同需要的动力锂离子电池,其应用主要包括各种电动车辆、电动工具等。但是其广泛应用还需要市场的认可,目前欧美的一些公司已经开始采购动力锂离子电池应用于电动工具和电动汽车领域,国内的应用也处在起步阶段。在6月27日刚刚结束的天津第8届中国国际电池技术交流展览会(CIBF2008)上数家公司展出了应用于汽车启动、电动工具、电动自行车、电动汽车和混合动力电动汽车的动力锂离子电池和电池组。 毛玉华

动力锂离子电池发展已有较长的时间,最早研究应用于电动工具、电动自行车、电动摩托车等,现在主要研究应用于纯电动车、混合动力汽车等。

市场预计2020年,混合动力汽车将占据整个汽车市场30%的份额。我国的中信国安盟固利最早将锂离子锰酸锂动力电池应用于奥运会纯电动大巴上。江浙一带则在2006年开始大力发展电动自行车、电动摩托车、纯电动汽车和混合动力汽车等。

与之相配套的动力电池的研究也在迅猛发展,最早应用于动力汽车的是镍氢电池,由于其存在能量密度和功率密度较低、寿命短、具记忆效应等缺陷,因此难以迅速发展。目前在储能领域最好的是锂离子动力电池,能量密度和功率密度高、寿命长达10年、无记忆效应、重量轻。

目前国内动力电池生产厂家有很多,研究的厂家更多,已大批投产的有江苏星恒电池、万向集团、雷天电池、中信国安盟固利等。锂电池产品性能已能完全满足纯动力汽车和混合动力汽车的需要。生产锂离子电动工具、电动自行车、电动摩托车的电池厂商就更多了,包括业翔晶科、汇龙科技、武汉力兴等一大批公司。 其 鲁

二次电池的发展成为阻碍电动汽车实用化进展的主要瓶颈。目前,锂离子二次电池因其在能量密度、电压以及无记忆效应等方面的优势而备受研究人员的青睐。

LiMn2O4(锰酸锂)系列材料具有原料资源丰富、成本低廉、安全性好、无环境污染、制备容易等优点,使其成为动力锂离子电池最有希望的正极材料。

阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是什么?如何突破这些瓶颈? ·目前令锂离子电池发展受限的瓶颈还是成本。

·系统应用的标准化也是制约动力锂离子电池发展的瓶颈。 黄学杰

基于我国快速发展的电池产业发展纯电动汽车产业是实现我国汽车工业跨越式发展的重大机遇,动力电池产业也迎来了前所未有的机遇,目前,制约我国的动力电池产业发展的因素主要在部分关键材料、制造工艺和装备等方面,唯有研究单位、材料企业、电池企业一起联合攻关,才能取得突破,需要统筹安排,特别是行业共性技术,如能形成有效的联合攻关和技术转移机制,将有利于行业技术水平的快速提升。 曹建华

目前令锂离子电池发展受限的瓶颈还是成本。成本是两方面的,一方面是电池本身的成本,另一方面是为锂电池电动车配套的充电设施成本。举个简单的例子,配备一台电动自行车的36V、10Ah铅酸电池价格约400元,而36V、10Ah动力锂离子电池则需要花约1200元,整整是铅酸电池的3倍,尤其重要的是,一台配备铅酸电池的电动自行车才1800元,而配备锂离子电池的相同电动自行车则需要2600元,锂离子电池在其中占了46%。相比较而言,动力锂离子电池在混合动力车和纯电动车等装置上应用的成本比重就更大了,因为还需要相配套的充电站网络提供方便快捷的充电。因此,降低成本成为动力锂离子电池应用的重中之重,目前可以从以下途径来降低成本: 第一,降低锂离子电池的主要材料成本,尤其是隔膜和电解液成本,目前的隔膜和电解液中的六氟磷酸锂基本靠进口,如果实现国产化则可大大降低制造成本,目前国内已经有两三家企业突破了隔膜制造技术,开始批量生产,但还不能完全替代进口隔膜。

第二,扩大动力锂离子电池的生产规模化,提升自动化水平,降低成本,这些需要资金的大量介入,另外需要配套的充电站设施的大量先期投入,提供方便电动车应用的大环境。

王绍兰

动力锂离子电池产业发展的主要瓶颈是系统应用的标准化。产业需要推动动力锂电池产业从导入期走进成长期。中国物理化学电源协会和凹凸科技发起的“电池管理系统开发及应用联盟”将成为联系电池行业和系统应用不同行业厂商的一个纽带,为推动电池管理的行业标准化贡献力量。

联盟的战略目标是:用2年-3年的时间,发展成为具有行业影响力的绿色电池产业联盟组织;建设以中国企业为起点,面向世界电池产业,以世界一流电池管理技术为平台的产业联盟;协助电池行业组织制定统一的电子接口和机构标准,为全球动力电池产业的发展作贡献。 冯祥明

动力锂离子电池的发展是一个系统工程,受到多方面因素的影响,而且很多因素相互制约,一起影响动力锂离子电池的发展,如原材料的价格直接影响着电池的价格,而电池的价格又直接影响着市场的认可。此外消费者的消费习惯也对动力锂离子电池的发展带来不可忽视的影响。对于这些影响因素,一方面需要生产环节进一步降低成本,包括电池原材料的生产和电池的制造。对于市场方面的问题则需要一个逐渐认识和成熟的过程,有时需要克服一些消费习惯方面的问题。 其 鲁

动力锂离子电池发展的瓶颈在于能量密度的提高、安全性提高、成本控制3个方面。能量密度的提高与电池安全性的提高具有一定的矛盾,因此必须在二者之间寻找平衡点,在保证安全性的基础上不断提高电池的能量密度,可以通过正极材料体系及电解液的不断改进来达到目标。电池成本降低的瓶颈又在于进口隔膜等材料的成本较高,而且目前铜等金属的价格一直上涨,对电池的成本降低带来一定的困难,不过随着科技部等政府机构对隔膜国产化的不断支持,加之电池生产厂的自动化程度的不断提高,电池的材料利用率及电池合格率也不断提高,相信电池的成本还会不断降低。

发展动力锂离子电池产业还需要从材料、技术方面进行哪些努力? ·需要解决快充快放电能力方面的不足。

·需要解决锂离子电池电解液溶剂体系易燃易爆的不足。 ·使电池隔膜早日国产化。 黄学杰

材料方面,正负极材料和电解液国内企业逐渐形成竞争力,主要是技术指标的提升,隔膜的国产化也在实现中。电池制造工艺和装备方面的问题比较大。国家应在产业政策、关税政策等方面鼓励自主创新和引进消化吸收再创新。知识产权方面也需要在战略和策略方面统筹考虑,行业协会可以发挥更重要的作用。 曹建华

动力锂离子电池还处在初期发展阶段,还需要继续完善提升技术水平。产业界在政策上最需要的则是政府在新能源产业方面继续加大产业化开发的经费和投资支持,需要政府在税收政策、基础设施配套以及促成产业界之间的投资等方面进行支持。 王绍兰

目前动力电池的电芯已经开始量产,经过多年的努力,在电动工具、电动自行车和电动汽车、混合动力汽车中已经开始应用。随着各个电池生产商大规模动力电池生产线量产条件的不断成熟,2008年底,中国的动力电池的生产将迈上一个新的台阶。目前,电池管理系统开发还是薄弱环节。

政府在新能源技术的投入,在电动汽车、电动自行车方面的政策支持,甚至税收的支持,都将推动目前的产业发展。 冯祥明

动力锂离子电池的发展受各个环节的影响,首先离不开政策的支持,有政策的积极扶持和引导,创造一个合适的发展环境会对动力锂离子电池产业产生巨大的推动作用,如采取适当的政府补贴必然会刺激动力锂离子电池的迅速发展。从电池制造环节来看,在生产技术上已经不存在大的障碍,但是生产电池所需要的原材料情况各不相同,如正负极材料及五金配件国内均可生产,工艺技术上正在逐步提高和完善;而电池隔膜主要还是依赖进口,因此需要从生产和研发上积极研究和探索生产工艺,使电池隔膜早日国产化。 毛玉华

发展动力锂离子电池产业主要是从材料和技术方面进行大量研究,提高电池的安全性能和能量密度及功率密度,解决单体电池使用一致性的问题。

动力锂离子电池的材料方面,正极磷酸铁锂材料尽管可以满足电动汽车对锂电池的要求,但仍然存在一些缺陷。 1.需要解决快充快放电能力方面的不足。因此,需要对磷酸铁锂材料进行研究,进行纳米化,对导电剂进行优化,从而使电池能够满足这些要求,可喜的是,电池及材料专家们在这方面已取得了突破性进展。

2.需要解决锂离子电池电解液溶剂体系易燃易爆的不足。目前动力锂离子电池电解液溶剂体系仍然存在着易燃易爆的缺点,因为使用了磷酸铁锂和锰酸锂等较安全的正极材料,再加上使用软包装或塑料包装,从而使电池的安全性大大提高。但其本身的可燃性仍然存在,仍是一个安全隐患。因此,有针对性研究一些阻燃添加剂或使用离子液体,可以从根本上解决电解液易燃易爆的问题。

如何巧妙解决单体电池使用一致性的问题仍是发展动力锂离子电池产业的努力方向,研究的单位不少,取得成绩的也不少。比如凹凸(O2)科技的动力电池管理系统,在动力电池行业取得了巨大成功。但仍需要继续努力,使电池真正达到一致使用。

目前政策上对电动汽车或混合动力汽车的支持力度还是很大的,对动力锂离子电池的支持力度就较差,进一步到相关材料产业的支持就很微弱了。

我个人认为,政策上应对动力锂离子电池正负极材料、电解液及相关阻燃剂、离子液体、新型锂离子电解质等产业提供适当的支持。尤其是对电解液及相关阻燃剂、离子液体、新型锂离子电解质的研究方面的支持明显不足。有些关键材料质量明显不能满足目前研发的需要,更不用说满足未来发展的需要了。 其 鲁

动力锂离子电池要想得到更快更好的发展,材料的改进是根本,正极材料、电解液、负极材料以及新材料开发出来后相匹配的电极技术、电池体系匹配研究等都有大量的工作需要完成。随着材料技术的不断改进,电池的性能也将不断提高。

目前国内在材料以及电池机理方面的研究比国外差一些,尤其是动力电池以及电动汽车这样一个新兴的领域,在很多电池制作过程或电动汽车应用过程中出现的问题无法找到合理的原因,缺乏完善的检测及分析手段,希望政府能够在电池的基础分析及研究方面给予支持;另外,动力锂离子电池的生产过程中对厂房的湿度、洁净度等都有严格的要求,因此企业从起步阶段到完全达产是一个非常艰难的过程,需要政府能以银行贷款或类似的方式支持企业的产业化工程;第三,电动汽车行业的发展直接影响到动力电池的市场前景,希望政府能够在新能源汽车的相关政策方面可以给予一定的支持,从而推动这个新兴领域的快速发展。 张翠芬

锂离子电池作为动力电池同时要考虑性能、安全、价格。动力锂离子电池产业的成熟,依赖于安全隔膜的研制及电池价格的降低。

动力锂离子电池将来的发展趋势?企业如何把握这个机遇? ·在降低成本上狠下工夫。

·提升自身的技术水平和产品质量水平。 ·与国际直接接轨。 黄学杰

电池是电动汽车的核心部件,电网低谷时段的富余电力,可以储存起来,用来驱动电动汽车,可以实施低谷电代油的战略,降低我国对石油的需求和改善城市空气质量,电瓶储存的多余电力在高峰时段还可以回馈给电网,实现调峰。一旦电网有了强大的调节能力,太阳能、风能、地热、海洋能等间歇式清洁发电装置产生的电力很容易并入电网,清洁能源将获得大规模应用,这对解决人类面临的能源和环境问题将产生至关重要作用。

我国锂离子电池工业的特点是数量多,但规模大、技术和装备水平高的不多,具有较强的自主创新能力的就更少了,企业需加强自主创新能力,积极参与合作开发,才有可能实现超常规发展。 林道勇

从市场角度讲电动自行车也是近几年内现实存在的锂离子动力电池的主要市场。

曹建华

动力锂离子电池的发展还有很长的路要走,目前才刚刚进入到电动自行车领域,在电动车、电动船、储能装置方面的应用还需要加大推动力度,随着各国环保意识的增强,各国政府、尤其是先进发达国家政府可能会对铅酸电池的应用采取一系列的限制,当铅酸电池的成本和动力锂离子电池的成本趋近的时候,动力锂离子电池必将迎来它的发展高峰,全面替代铅酸电池而成为主要蓄能电池。中国的锂离子电池企业应该积极加快动力锂离子电池的研发速度,在降低成本上狠下工夫,同时提升自身的技术水平和产品质量水平,争取一开始就领先于世界,与国际直接接轨,占据足够的市场份额。 王绍兰

动力锂电池将面临一个快速的发展阶段,这取决于目前能源市场的紧张,环保的要求以及新能源体系的建立。因此,从企业来讲,应该掌握目前的这个时机,尽快占领市场。同时,从政府来讲,产业标准以及对于电池这个基础产业的政策配合也是至关重要的。 冯祥明

由于动力锂离子电池依靠多个企业和行业的发展,而且目前还处于发展的初期,因此作为整个产业链上的一个环节,各个企业都需要积极应对,清楚行业的发展趋势,准确定位,提高企业管理水平,稳定市场和生产以及研发团队,做好技术储备,在行业的激烈竞争中取得比较优势。 毛玉华

动力锂离子电池将来的发展趋势必然是大容量、高安全、长寿命和方便快充快放等。

企业要紧紧围绕这些趋势来开展工作,提前做好准备,提前积累相关的技术,提前做好相关材料的研究、开发

和应用。这样在未来才会走在世界的前列。

其 鲁

动力锂离子电池将伴随着人们对环境问题的日益重视和对电动车期望的不断提高而得到快速发展,随着动力锂离子电池的逐步应用,电池模块化是最终的结果。目前企业面临的比较困难的问题是客户的需求多样化,造成产品的多样化,不利于大规模扩产和提高电池的一致性,企业需要不断地在前期客户应用的基础上积累经验,摸索模块化的市场需求,逐步完善企业内部的标准化和模块化,希望政府也能尽快开展电池模块化的市场分析,出台相关的标准,这样可以减少企业的产品型号,为大批量的生产奠定基础。

对于日益增长的需求,企业需要确保现有产品的稳定性和对未来产品的规划及技术储备,吸取日本等在锂离子电池方面研究较多的国家的经验和教训,不断提高我们的竞争力。

2; 动力锂电池面临巨大的市场机遇

行业状况:以混合动力、插电式混合动力、纯电动汽车为主要动力方式的新能源汽车发展战略已经成为行业共识,目前各个国家、各大企业、相关配套系统都在为抢占行业的制高点而努力,相关的投资政策、消费补贴、税收优惠开始陆续到位。我国的新能源汽车发展被寄以厚望,各个层面都非常重视新能源汽车产业的发展,也非常

看好我国新能源汽车的未来,甚至看好其\弯道超车\的前景,占领全球产业的制高点。 电池市场容量预测:根据日本相关方面预测,到2015年,全球HEV、PHEV和EV销量将占到整体的13%左右,到2020年这一数字将达到26%。我们综合各方面信息,预测到2015年新能源汽车将达到千万辆产销量级别,其中HEV和PHEV占主要部分,相应的正极材料年需求超过25万吨。再考虑到新能源大巴、观光车、游艇等方面的需求,动力锂电池会再造一个巨大市场,相关行业机会显著。 正极材料路线:目前各个国家动力电池正极材料各有侧重,日本以锰酸锂为主,日产Leaf、三菱I-MIEV都使用;美国则同时发展锰酸锂和磷酸铁锂,通用的volt就采用LG提供的锰酸锂电池,而fisker公司的产品则会使用A123的高性能磷酸铁锂电池;我国目前以比亚迪为首的企业主推磷酸铁锂电池,应用车型包括F3低碳版、E6等。 投资建议:我们非常看好锂电池电池材料行业的投资机会,重点关注 佛塑股份(000973).中信国安(000839)

我国锂离子电池行业的发展现状及趋势(蔡生民) 一、世界锂离子电池行业的发展现状 世界锂离子电池的生产和消费情况 (1)生产情况

自90年代日本索尼公司开发成功以来,锂离子电池迅速向产业化发展,并在移动电话、 摄像机、笔记本电脑等便携式电器上大量应用。1994年索尼公司经离子电池月产量达到200 万支,1996年全世界锂离子电池年产量1.2亿支,2000年预计将达到4~5亿支,占充电电池 市场的三分之一。

世界锂离子电池的生产目前几乎被日本人垄断,1998年日本锂离子电池的生产能力就 已达到4亿只/年。美国和欧洲国家曾经也投巨资从事锂离子电池的研究和生产,终因竞争 不过日本而被迫放弃。目前除日本外,在美国、韩国和台湾等国家和地区还有少数企业在 生产锂离子电池。

按照锂离子电池生产使用的原材料来区分,可分为液体锂离子电池(LIB)和聚合物锂 离子电池(LIP)两种,目前液体锂离子电池占锂离子电池产量的98%。不过,随着聚合物 锂离子电池生产技术的逐步成熟,其产量比重正在上升。按照锂离子电池的形状来区分, 可分为圆柱型电池和方型电池两类,1999年总产量中的60%为圆柱型、40%为大型,从趋 势上看,方型锂离子电池的生产大大快于圆柱型经离子电池的生产。表3为锂离子电池的产 量增长情况:

(2)消费情况

小型二次电池的主要市场是便携式电子产品。据有关市场分析指出,预计5年内,全球

袖珍式计算机销量将从1500万台上升到2700万台,移动通讯器件从9900万件上升到2.2亿件, 其它移动电器由2200万件增加到4300万件。由此可见小型二次电池市场前景十分可观。据 预测,各系列电池2005年的市场占有率,福镍电池市场份额将从目前的74%下降46%。氢 镍电池市场份额从目前的21%上升到35%,锂离子电池从5%上升到18.9%。这说明尽管目 前锂离子电池的绝对消费量有限,但其潜在需求非常巨大。 目前有关锂离子电池的新的信息

(1)NEC能源计划宣传部宣布开发出了兼容充电电池和电容器两者优点的新型电池 ——一氢离子聚合物电池。该电池的体积比能源、重量比能源均和铅酸电池相差无几,与 电容相比高出两个数量级,但输出电流密度大约是铅酸电池的20倍。当然比电容差,具有 环保忧点,可能用于电动汽车。预计2000年10月开始生产。

电池正负极采用导电高竹材料,含有氮原子,利用氧原子吸附氢离子的性质,氢离子 在正极和负极之间流动,形成充放电。换句话说就是将理离子充电池中的锂离子置换成氢 离子,寿命到几万次,重量比能量10WH/kg-20WH/Kg,输出功率密度是1000W/Kg,输 入功率密度也是1000W/Kg。充电时不必对充电电路进行控制。

(2)电动车产业可以成为我国经济新的增长点,同时这对改变我国汽车工业落后面 貌有很大的推动作用。

我国汽车工业落后于先进国家许多年。由于我国所涉及的发展汽车的基础工业群也相 对落后,沿着内燃机汽车老路赶超先进国家是不太可能的。与上述情况相反,目前电动车

的关键技术是电池(化学电源)。先进国家认真发展电动车用电池也仅十余年光景,我国 化学电源技术与之相比的差距大大小于内燃机汽车的差距。论数量,我国是世界电池生产 第一大国。连国家汽车巨子都承认当今世界上谁掌握先进的电池技术,他就可以领先世界 汽车工业。

由于混合型电动车优点明显,估计在今后10年,20年或更长的时间内将会作为电动车 中的畅销品种而流行。

部分专家认为可以由市场经济来决定混合型电动车的兴衰,政府不必做大的投入,部 分专家认为对混合型电动车还看不准,还得看看“苗头”再说。但大部分专家认为Prius的 上市对电动车事业是一件大好事。虽然它是混合型电动车,但是人们通过Prius各方面的实 践,会取得关于电动车的很多经验,因而对电动车的发展将产生深远的影响。对于混合型 电动车中使用的化学电源,应该采用技术指标化比阀控铅酸蓄电池先进的镍氢电池和锂离 子电池,因为在混合型电动车的成本中化学电源不占主要地位,所以可以采用比阀控铅酸 蓄电池更先进但价格高的电池,即镍氢电池或锂离子电池。一般认为对HEV 锂离子电池的 要求为容量1KWh,功率密度1500W/Kg,浮充循环寿命100,000次

现在看来;使用不同电池的组合可能有利,使用化学电源和物理电源的组合可能有利。 二、我国锂离子电池行业的技术、生产和消费状况 1.我国锂离子电池的研究和生产技术水平

锂离子电池的生产技术主要被日本垄断。西欧和北美等国家的锂离子电池技术与我国 基本上处在同一起跑线上。我国政府对锂离子电池的研究开发十分重视,投入了巨大财力 和物力,将其列入“863”计划及“九五”重点攻关项目。许多科研院所和高校相继开展了 理离子电池研究。

我国90年代初开始研究锂离子电池电极材料和电池,研制成功AA型理离子电池。1996 年研制成功移动电话、摄像机用18650型电池,电池的客量达到索尼公司的电池水平。可充 放电500次,形成了包括电极材料及电池制造工艺、锂离子于电池开发的技术基础。 2.我国锂离子电池的生产情况和主要生产厂家

我国锂离子电池的生产尚处于起步时期,目前还没有一家企业进入规模化生产阶段。 但是,由于国家鼓励发展锂离子电池的生产,我国不少电池厂以及一些有实力的企业集团 均看到了中国锂离子电池的潜在市场,正准备或已不惜投巨资生产理离子电池,这些作法 无疑会促进民族锂离子电池工业的发展。

目前我国理离子电池生产主要分布在南方和北方,各有数家企业准备进行大规模的投 入。北方以京、津、山东为主,南方以广东为主。

3.我国理离子电池产业发展的策略及应避免的问题

我国发展理离子电池应遵循“自主、有序、优质、批量”的原则。自主就是开发具有自 立知识产权的技术、设备及原材料,不能受制于人;有序就是国家重点扶持几个有实力的单 位,组成国家队,不能一哄而上,重复引进,低水平徘徊,造成人力、物九、财力的浪费; 优质就是生产出市场能接受,用户满意的产品;批量就是上规模。基于这个总的自导原则, 作为新兴的产业,我国锂离子电池产业发展应该遵循以下策略;坚持引进国外先进设备与自 主开发技术相结合的策略;坚持市场导向与政府指导扶持相协调的策略;遵循走国际技术路 线与符合中国国情并重的开发与生产思路。

在遵循以上策略的同时,国内锂离子电池行业的发展必须要避免两个现象,一个就是要 防止一哄而上,重复建设,既形不成规模,又导致恶性竞争的局面;另一个就是要避免直接 与日本等国的成熟企业交锋,要联合国内手机生产厂家,高举民族工业大旗,走自主发展道 路。

4.我国锂离子电池未来的消费需求增为电动车电源的可能性长、及作

(1)锂离子电池属于为电子产品提供动力能源的配套产品。其消费需求增长取决于需 要其配套的电子产品的消费增长。目前锂离子电池主要用于手机、手提电脑、未来在台式电 话子母机、摄像机、电动自行车、军警移动通讯工具和设备、以及电动汽车等领域将广泛运 用,其潜在需求巨大。

(2)人们越来越重视环境保护。汽车虽然给人们带来极大的方便,但同时其排放的尾

气对环境造成很大的污染。鲁国都在研制环保型汽车,电动汽车是其中的方案之一。关键是 目前的各种二次电源对汽车来说,电容量还太低。在现行的电极材料基础上作进一步研究开 发,国内五、六年后完全有可能研究出作为汽车能源的锂离子电池。目前关键的问题是锂离 子电池的成本和价格太高,难以普及,如果锂离子电池的成本能够降下来,未来作为电动车 的电源是完全能够胜任的。

1998年美国汽车工业巨子李·艾科卡(Leelacocca)称;“中国有若干亿人骑自行车, 我们为什么不让他们骑电动自行车?”美国Ford公司已有中国在创建电动自行车市场的想 法。台湾首富王永庆已耗巨资 800万美元购下美国生产镍锌电池的专利,在厦门设厂仅用 一年时间就已投产,其用途首先是用于电动自行车。他们均看好中国的电动自行车市场。 为了降低电动车的价格,要把电池的成本从电动车的价格中剥离出去。

根据国际上已有的成功经验和国内的部分经验;都说明要发展电动车电池的租赁行业。 所以规范化的电池租赁公司行业要发展起来。从电动车设计以及电动车的规划就该把电池 租赁制度作为基本条件予以考虑。这样做的好处就是用户购置电动车时,由于不包括电池 的价格,电动车价格较低,而且电池性能不完善等风险均不由用户负担。用户易于接受电 动车。更重要的是电池的升级换代及维护等工作可以由专业人员进行,大大有利于电池寿 命的延长和电池本身的改进。上海在用电动助动车淘汰40万辆汽油助动车的过程中,已设 立了电池租赁公司,他们试行的一些做法值得注意。例如:大电流放电,即使短时间也对 电池寿命很不利,而电动自行车在启动时需要大电源,假如骑车入用脚蹬一下来“助力”, 启动时所需的电流就不需要这么大。有鉴于此,目前部分电动助力车设计成在起步时必须 要蹬一下,电动车电路才能接通。这种电动助力车的电池寿命必然会比较长。而上海的电 池租赁公司出于本身的利益,在接受顾客时限定必须使用上述这种电动助九车。显然这种 做法对促进电动车的健康发展很有利。许多专家最担心的就是电动助力车事业再一次一轰

而上,由于电池性能不完善,再加上使用不当,顾客一批批散去,最后又一次一哄而散成立电池租赁公司对此是一个行之有效地方法,应该及时总结经验,使之不断完善。

动力锂电池面临巨大的市场机遇

行业状况:以混合动力、插电式混合动力、纯电动汽车为主要动力方式的新能源汽车发展战略

已经成为行业共识,目前各个国家、各大企业、相关配套系统都在为抢占行业的制高点而努力,相关的投资政策、

消费补贴、税收优惠开始陆续到位。我国的新能源汽车发展被寄以厚望,各个层面都非常重视新能源汽车产业的发

展,也非常看好我国新能源汽车的未来,甚至看好其\弯道超车\的前景,占领全球产业的制高点。 电池市场容量预

测:根据日本相关方面预测,到2015年,全球HEV、PHEV和EV销量将占到整体的13%左右,到2020年这一数字

将达到26%。我们综合各方面信息,预测到2015年新能源汽车将达到千万辆产销量级别,其中HEV和PHEV占主

要部分,相应的正极材料年需求超过25万吨。再考虑到新能源大巴、观光车、游艇等方面的需求,动力锂电池会

再造一个巨大市场,相关行业机会显著。 正极材料路线:目前各个国家动力电池正极材料各有侧重,日本以锰酸

锂为主,日产Leaf、三菱I-MIEV都使用;美国则同时发展锰酸锂和磷酸铁锂,通用的volt就采用LG提供的锰酸锂

电池,而fisker公司的产品则会使用A123的高性能磷酸铁锂电池;我国目前以比亚迪为首的企业主推磷酸铁锂电池,

应用车型包括F3低碳版、E6等。 投资建议:我们非常看好锂电池电池材料行业的投资机会,重点关注 佛塑股份

(000973).中信国安(000839)

狂热的新能源电池:锂电池最具潜力2009年11月3日,国务院总理温家宝在首都科技界大会上,通过长达1.2万

字的讲话,为战略性新兴产业做出了详细的解释。按照他的讲话,战略性新兴产业将包括新能源、节能环保、电动

汽车、新材料、新医药、生物育种和信息产业七大产业。新材料赫然位列其中。新材料行业是众多行业发展和进步

的基础和先导,其重要作用不言而喻。新材料产业不论是现在还是将来,都将是资本市场持续关注的热点领域之一。

看起来一切都令人踌躇满志,心动不已,但是实际上新材料行业的投资机会并不容易把握。这主要是因为新材料的

种类繁多,行业包罗万象,而相关上市公司所属领域散乱,多被概念炒作,是典型的收益大风险也大的投资品种。

那么如何挖掘新材料行业的投资机会呢?以笔者的研究经验,一定要选择发展前景好、成长空间大,并粗具规模的

板块去关注。我们认为新能源电池及电池材料板块就是非常值得持续关注的板块之一。 2008年9月27日,\

股神\巴菲特出人意料地购买了比亚迪的股份。受此利好消息刺激,比亚迪在当时港股大泻的情况下一度逆市大升,

全日报收于11.9港元,升幅高达41.67%,次日上涨7.90%,10月2日再上涨23.83%。\股神\的投资习惯是不投看

不到的东西,不投未来的东西。\股神\也曾说过不投资有轮子的东西。那么这次\股神\到底是因何而改变的呢?据

说\股神\就是看中了比亚迪的新能源电池和汽车业务才做出了这次不同寻常的投资行动。受此消息刺激,A股市场

中以电池为核心业务的上市公司德赛电池(000049)、科力远(600478)率先启动,此后与电池业务相关、处在产业链上

下不同环节的相关上市公司均应声而起。电池材料板块的炒作大幕自那时拉开,时至今日热度仍然不减。

要理解电池板块的狂热就要深刻理解我国新能源汽车发展的必要性才行。出于以下几点我国必须考虑大力

发展新能源汽车:(1)增强我国能源安全;(2)减轻碳排放压力;(3)储能和减轻谷电电能浪费;(4)抢占汽车经济制高

点的要求。当前我国已经初步具备发展新能源汽车的资源、技术和市场等基本条件。而传统汽车工业的不发达正好

是我们发展新能源汽车的优势所在,可以更容易轻装上阵。概括来说,发展新能源汽车对我国来说不仅是必需的,

而且是可行的。由于我国巨大的汽车保有量和潜在的增长空间,新能源汽车这块\蛋糕\的巨大是不言而喻的,而其

带来的潜在投资机会自然也备受资本市场关注。

电池、电机和电控系统是新能源汽车的三大关键组成部分。其中动力电池是最关键的一环,可以说就是新

能源汽车的\心脏\。电池的寿命、性能、成本和安全性都无一不深刻地影响着新能源汽车的推广。在新能源汽车的

产业链上,整车厂商更倾向于制造商,难以获得高额利润。由于动力电池在产业链上的重要地位,动力电池生产商

无疑将在新能源汽车时代获得丰厚的利润。这也是电池行业备受关注的根本原因。实际上,新能源汽车发展的限制

性环节就在于电池材料和电池技术仍不成熟。由于动力电池能量包的价格昂贵,而我国的汽车保有量和销量巨大,

因此电池产业链的潜在成长空间也是巨大的。这也是相关电池概念股遭到热捧和被看好的主要原因。就目前而言新

能源汽车电池的发展仍处在多元发展、齐头并进的阶段之中。目前,并行发展的动力电池主要有锂离子动力电池、

镍氢动力电池和燃料电池三大类。

锂离子电池:

当前最具发展前景的动力电池

自锂离子电池大规模商用化以来,凭借其优异的性能,不断攻城略地,现已牢牢占据二次电池的高端市场。

而正、负极材料百花齐放的发展局面和优异的性能也使锂离子电池成为当前最有发展前景的绿色二次电池。锂离子

动力电池的技术进步很快,电池组循环寿命已超过1000次,每千瓦时电池的成本已低于3000元。如果电动轿车安

装24千瓦时电池组,一次充电续驶里程大于200公里,锂电汽车在10年内用电成本约为1万元。传统燃油车在10

年内的加油费用至少8万元。而使用锂离子电池,即使10年内更换一次电池,使用成本多花7.2万元,总共8.2万

元。两种车的使用成本基本相同,而且,换下来的电池组还有初始容量的70%~80%,可以作为静态储能使用。这也

是目前和锂电池概念沾边的股票都被热炒的主要原因。

目前锂离子电池的发展呈现出多方向并举的局面。发展方向的不同主要在于所采用的正极材料的不同。在

各种锂电池正极材料中,适合作为动力电池材料使用的主要有锰酸锂、三元素材料和磷酸铁锂三种。

国内锂电池正极材料相关的上市公司主要有西藏矿业(000762)、杉杉股份(600884)、中信国安(000839)和中

国宝安(000009)等。其中,西藏矿业主要拥有上游原材料优势。公司拥有扎布耶盐湖(已探明的碳酸锂储量超200万

吨)20年的开采权。

中信国安的控股公司中信国安盟固利公司自2002年起先后承担了\锂离子电池正极材料--锰酸锂的产业化

技术开发\、\纯电动车用锂离子动力电池产业化技术研发\等重大科技项目。中信国安还具有发展锂电池材料的资源

优势,青海国安正在开发生产锂电池正极材料的关键原材料碳酸锂。虽然目前公司碳酸锂的产量还只有几千吨,但

公司的设计产能为2.5万吨/年,未来的发展潜力较大。

杉杉股份已经构建了从负极材料到正极材料,再到电解液的完整体系。在正极材料方面,公司已经成为国

内最大,世界第三大正极材料供应商。公司现在已经掌握了磷酸铁锂的制备技术。

中国宝安已经初步打造成完整的电池材料产业链。公司是国内磷酸铁锂正极材料标准的制定者。公司控股

55%的贝特瑞公司磷酸铁锂正极材料的产能已经达到1500吨/年,控股75%的天骄公司主营的三元正极材料2008年销量居国内第一,市场占有率高达30%~40%。

除了正极材料,负极材料占锂电池的成本比重较低。碳材料是目前通用的负极材料。国内碳负极材料行业

的前三强企业是深圳贝特瑞、上海杉杉股份、长沙海容,完全能够满足国内市场的需求。深圳贝特瑞是中国宝安控

股55%的子公司,是国内锂电池碳负极材料标准制定者,其碳负极材料产能是6000吨/年,市场占有率高达80%,

居全球第二。杉杉股份是国内最早量产CMS(中间相炭微球)的国内厂家,目前的年产能为1200吨。公司在人工石墨

和天然石墨等碳系负极材料领域具有很强的实力。由于碳系负极材料的技术发展比较成熟,国内产能也比较大,其

盈利能力并不强,不是发展锂电池的限制性环节。

电解液是影响锂电池性能的又一重要材料,占锂电池成本的12%左右。其中,六氟磷酸锂是电解液的核心

原材料,占电解液成本的50%左右。由于生产技术难度非常高,在国际上由东电化学工业、SUTERAKEMIFA、森田化

学等几家日本企业垄断。国内目前只有天津金牛拥有80吨产能,并全部自用。江苏国泰(002091)所属华荣化工目前

是国内规模最大、产品档次最高的锂电池电解液生产企业。目前公司正在建设\吨六氟磷酸锂项目\。杉杉股份

所属东莞杉杉是国内第二大电解液生产商,目前拥有电解液年产能为1500吨左右。当前全世界电解液市场供需基

本平衡,与正极材料一样,主要是靠存量锂电池市场,未来增量市场要看动力锂电池市场。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/pni6.html

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