年产4000吨锂离子动力电池磷酸亚铁锂材料建设项目可行性研究报告.doc

年产4000吨锂离子动力电池磷酸亚铁锂材料建设项目可行性研究报告 年产4000吨锂离子动力电池磷酸亚铁锂材料项目可行性研究报告 目 录第一章 企业基本情况111 项目承担企业基本情况112 项目法人的所有制性质213 项目法人的主营业务214 项目负责人基本情况215 公司主要股东概况3第二章 项目建设的意义和必要性421 项目提出的背景422 项目建设的意义及必要性623 国内外现状和技术发展趋势724 产品性能与同行业工艺的比较1125 对产业发展的作用与影响1426 产业关联度分析1427 市场分析16第三章 项目的技术基础2831 成果来源及知识产权情况2832 已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定年限30321 项目技术基础30322 本项目已完成的研发工作等情况30323 中试情况及测试结果3033 工艺技术特点及优势31331 产品工艺技术特点及优势31332 产品的技术保障3234 对行业技术进步的重要意义和作用32第四章 项目建设方案3441 项目情况建设规模及建设的主要内容3442 采用的工艺技术路线与技术特点3543 设备购置方案3844 工程方案4145 公用工程建设方案4446 项目建设地点工期和进度安排4847 建设期管理4948 主要技术经济指标52第五章 投资估算及融资方案5351 投资估算投资计划与资金筹措5352 融资方案55521融资组织形式55522 资金来源选择55523 资本金筹措55524 债务资金筹措及项目分年投资使用计划55525 融资方案分析56第六章 清偿能力分析5761 项目的清偿能力分析5762 项目还款和担保责任57第七章 环保节能及配套条件5871 环境保护58714设计原则58715 项目的污染源与污染物58716 环境保护措施方案5872 节能61721 节能概述61722 节能原则62723 节能依据63724节能措施及节能效果63725能源消耗分析65726 项目节能管理设计65727 项目所在地能源供应情况65728 节水措施6673 原材料供应及外部配套条件落实情况66第八章 安全卫生及消防7281 安全卫生7282 消防75第九章 工程招标7791 设计依据7792 邀标方案77第十章 财务评价79101 基础数据79102 财务分析80103 财务评价结论83第十一章 项目建设准备基本情况内容84111 项目前期主要手续的批复办理情况84112 项目建设进展情况85第十二章 风险分析86121 项目主要风险因素识别86122 主要风险程度分析87123 防范和降低风险措施88124 社会效益分析88第十三章 结论与建议90131 研究结论90132 建议91 项目附表附图附件附表 1项目总投资估算表 2流动资金估算表 3总投资计划与资金筹措计划表 4固定资产折旧费估算表 5无形及其它资产摊销费估算表 6总成本费用估算表 7营业收入营业税金与附加和增值税估算表 8借款还本付息计算表 9项目投资现金流量表 10项目资本金现金流量表 11利润和利润分配表 12财务计划现金流量表 13资产负债表 附图 1项目区域位置图 2场区平面布置图 附件企业法人营业执照企业注册资金证明年度财务审计报告建设项目选址意见书土地使用证明环境保护厅批复文件项目备案文件银行贷款承诺函第一章 企业基本情况略第二章 项目建设的意义和必要性21 项目提出的背景 新能源的不断开发是人类社会可持续发展的重要基础随着科技的进步人们对可移动能源的需求愈来愈强烈特别是对纯电动交通工具的要求随石油及环境危机的加剧而不断加强 1990年日本索尼公司研制成功以炭材料为负极的锂离子电池由于其具有安全性好电压和比能量高充放电寿命长可快速充放电等优点因而广泛用于手机笔记本电脑和摄相机等便携式电器近年来随着锂离子二次电池在电动汽车上的应用锂离子电池的需求量每年大幅度增长目前全球有33个国家及地区采用动力电池生产纯电动公交大客车中巴车卡车轿车等绿色交通工具每年为地球节约数千吨石油 随着石油等能源的枯竭以及人们对环境污染的重视大型动力锂离子电源处在发展热潮中锂离子动力电池现在已具备广泛进入市场的能力锂离子动力电池组装的电动车已经出现在法国意大利台湾日本香港和中国的深圳中山武汉郑州北京大连重庆等许多城市锂离子动力电池及材料将会是本世纪人类理想的替代燃油的产品 磷酸亚铁锂作为一种新型的锂离子电池正极材料具有价格低廉资源丰富安全性好循环更稳定等优点而成为锂离子动力电池的最佳正极材料 1997年首次报道了橄榄石型的磷酸铁锂LiFePO4可用于锂离子电池正极材料近年来国际上普遍认为LiFePO4是高能动力电池的最佳新型正极材料其主要优点表现在1能解决LiCoO2及其他现有正极材料不能解决的安全问题由于采用磷酸根取代了氧在滥用条件下不会有氧气析出所以安全性能大大提高2原料来源广泛价格低廉铁元素在地壳中含量十分丰富仅次于氧硅铝三种元素3无毒无污染是真正的绿色能源4循环寿命非常长可以满足电动车频繁充放电的需要 自2005年初功能材料化学研究所组织了来自国内知名大学的教授博士以及国内知名企业从事磷酸亚铁锂生产的技术人员成立项目组开始小批量生产技术开发目前已经掌握了磷酸亚铁锂的工业化生产技术 目前该产品已通过中科院主持的中试鉴定中科院主持的中试鉴定会给予了技术处于国际先进国内领先水平的高度评价所生产的产品经电池厂家检测各项性能均处于国内领先地位 面对良好的政策优势和投资环境科技有限公司依托磷酸亚铁锂的技术优势提出建设4000吨年磷酸亚铁锂电池材料项目 项目建成后将有利于缓解未来的能源紧缺有利改善城市的环境污染有利于解决失业问题必将推动中国磷酸亚铁锂电池材料产业的崛起为实现我市经济转型和科技创新带来新动力 22 项目建设的意义及必要性 温家宝总理在2009年政府工作报告中对新能源的定位以及随后的一系列重大政策措施充分表明了政府推动新能源发展的决心和信心在以新能源为突破的工业革命发展上与世界主要国家站在同一起跑线上新能源的发展应长期强烈关注 新能源产业是二十一世纪十大高新科技产业之一电池工业是新能源产业的重要组成部分已成为全球经济发展的一个热点随着电子信息技术数码科技的发展各种便携式电器通讯设施音像产品医疗器械等用电器具将不断增加新的用电器具的发展和保护环境的要求已成为推动电池工业快速发展的两大主要因素未来产业科技军事国防航空航天日常生活对各类电池的需求将持续增加对电池无害化的要求也将越来越高 石油能源日渐趋竭及环境保护意识日受重视绿色环保能源相关产业将是未来3050年的明星产业石油的替代能源 包括太阳能风力水力发电等 未来将日趋受到重视储存电能的重要媒介-电池的市场需求将是非常庞大各种电动车辆储能设备 UPS等电动工具等产品的电池需求将带动第一波磷酸亚铁锂动力电池的需求 本项目是新能源材料项目属于国家大力支持发展的项目领域在能源问题日益突出的情况下锂离子电池特别是锂离子动力电池的发展特别迅速磷酸亚铁锂作为一种新型的锂离子电池正极材料产品具有无环境污染安全性好成本低适用于产业化生产是改善和发展我国新型能源产业振兴我省经济基础关键性项目具有较好的经济效益和社会效益综合分析项目建设是必要的 23 国内外现状和技术发展趋势 锂离子电池的性能主要取决于正负极材料其中正极材料的是最为关键的部分新型正极材料的研制已成为决定锂离子电池发展的关键具有高插入电位的过渡金属氧化物常作锂离子电池的正极材料目前研究较多的主要是层状结构的锂钴氧LiCoO2锂镍氧LiNiO2具有尖晶石结构的锂锰氧LiMn2O4以及橄榄石结构的磷酸亚铁锂LiFePO4层状结构的锂钴氧LiCoO2目前已大规模商品化具有开路电压高比能量大循环寿命长能快速充放电等优点但其毒性较大价格昂贵制作大型动力电池时安全性难以得到保证因此它目前主要用于手机等小型电器锂镍氧LiNiO2 较锂钴氧价格略低性能与锂钴氧相当具有较优秀的嵌锂性能但制备困难热稳定性差产品性能难以稳定并且也存在较大的安全隐患尖晶石LiMn2O4成本低耐过充安全性能好制备也比较容易但其克容量低高温电性能和循环性能较差并且充放电时尖晶石结构容易发生畸变效应而不稳定因此自放电率比较高正交晶系橄榄石型磷酸亚铁锂LiFePO4具有成本低无毒对环境友好原材料来源丰富理论容量和工作电压较高等优点并且它具有更好的循环性能和更高的安全性能 综合分析锂钴氧电池主要应用于小型电器如手机蓝牙MP3笔记本电脑等锰酸锂可用于中小型动力电池但它主要起过渡作用磷酸亚铁锂则主要面向中小型和大型100Ah以上动力电池应用 LiFePO4在自然界中以磷铁锂矿的形式存在具有有序的橄榄石结构属于正交晶系D162hPmnb在每个晶胞中有4个LiFePO4单元其晶胞参数为a60089b10334和c4693在LiFePO4中氧原子近似呈六方紧密堆积磷原子在四面体的空隙铁原子锂原子分别在八面体的空隙在晶体b-c平面上FeO6 八面体共点连结一个FeO6八面体与两个LiO6八面体共边而一个PO4 四面体则与一个FeO6八面体和两个LiO6八面体共边且Li具有二维可移动性在充放电过程中可以脱出和嵌入 强的PO共价键形成离域的三维立体化学键使LiFePO4具有很强的热力学和动力学稳定性纯LiFePO4存在的主要问题是离子扩散系数和电子传导率均较低针对这种情况人们通过各种方法提高磷酸亚铁锂的电导率将导电碳包覆在磷酸亚铁锂颗粒表面以形成磷酸亚铁锂-碳复合正极材料是一种较好的解决方法 图1为钴酸锂锰酸锂与磷酸亚铁锂充电放过程晶体结构变化示意图层状钴酸锂中锂的脱嵌只能控制在50左右理论容量274mAhg实际容量140mAhg否则会引起体积较大变化进而引起发热发火与钴酸锂相比磷酸亚铁锂和锰酸锂都更安全锰酸锂的最大缺点是在深度放电过程中当锰的价态低于或者等于35时会发生Jahn-Teller畸变效应使尖晶石中的MnO6八面体由正八面体结构转变为四面体结构造成材料结构不稳定磷酸亚铁锂的充放电反应是在LiFePO4和FePO4两相之间进行的其中LiFePO4具有有序的橄榄石结构空间群为Pnma磷酸铁属于异磷铁锰矿结构空间群为Pbma两者结构极为相似晶胞体积也很接近由晶格常数的变化可以算出在LiFePO4 被氧化为FePO4时其体积减小了681充电过程中的体积收缩可以弥补碳负极的膨胀有助于提高锂离子电池的体积利用效率这一结构就决定磷酸亚铁锂具有超长的循环寿命和高度的安全性 图1 钴酸锂锰酸锂与磷酸亚铁锂充电放过程晶体结构变化示意图 目前直接合成磷酸亚铁锂的方法主要有高温固相反应法水热法按照前驱体制备工序分还有溶胶凝胶法共沉淀法机械化学活化法等从产业化的角度来讲高温固相法具有工艺简单容易操作工艺可调性好成本低等特点而成为首选方法不同企业的高温固相法的具体实施工艺又有所不同 影响LiFePO4商业化的最主要障碍有两个 1就材料本身而言是其导电性差电阻率较大电化学过程为扩散控制使之在大电流放电时容量衰减较大而大电流放电又是评价动力电池性能的一个关键因素目前的解决方案主要有包覆碳和掺杂金属离子 2产品一致性差目前磷酸亚铁锂产品不同批次性能相差比较大产品一致性差主要跟原材料的控制烧结工艺以及产物的最后整形与处理工艺有关就烧结方法看普遍采用惰性气氛炉不断通氮气或氩气来进行煅烧技术的关键点在于严格控制烧结过程中的氧分压减少样品的降温时间 在国际上美国Valence公司美国上市公司2004年实现了LiFePO4的产业化解决了其电池的倍率放电及低温性能等问题并已在中国的部分锂离子电池厂家东莞新能源青岛澳柯玛及邦凯等以OEM方式生产410Ah的聚合物电池其中东莞新能源的使用量就达到每年120吨Valence在中国苏州建设有生产基地近期开发U-charge及K-charge二个系列动力电池其中U-charge为128V40130Ah电池组K-charge为256512V4892Ah电池组比能量为916101Whkg能量密度在130145WhL除了优良的安全性外可在-2060放电及-4060储存80DOD循环寿命为2000次而且其模块设计成可与铅酸动力电池互换并且已经有了大量使用A123公司主要从事掺杂金属离子的LiFePO4材料的商品化运作但相关网站上涉及技术指标的公开资料不多部分产品已在台湾的部分厂家试用据称生产能力在年产500吨但其材料并不对中国大陆供货北大先行科技产业有限公司近期已经实现磷酸亚铁锂的量产但产品性能还有待改进另外国内湖南瑞翔青岛乾运山西力之源等也均在开展LiFePO4的产业化工作 磷酸亚铁锂材料技术解决比较完善的是美国valence公司其材料克容量虽然不高批量的为135mAhg但产品加工性能高倍率放电性能制成电池的自放电稳定性等各方面均很好 本项目产品与美国某公司同类产品比较详见下表 与美国某公司同类产品比较表表1-1名称美国VALENCE本项目产品平均粒径23m38m可调比容量mAhg130145振实密度1012比表面积m2g12152000次循环后容量衰减率3020 详见磷酸亚铁锂圆柱电池IFR18650的测试结果表 磷酸亚铁锂圆柱电池IFR18650的测试结果表1-2厂 家国内A国内B国内C国内D本项目产品克容量mAhg140140135145145中值电压V326320328330328体积比容量WhL295226265305310比能量WhKg12590113130128单位成本Wh921158610282 24 产品性能与同行业工艺的比较 241 创新点 1本项目采用特殊结构的高导电碳材料聚并苯对活性材料进行包裹先合成链状有机物然后再进行活性材料包裹在包裹的过程中链状有机物进一步发生缩合反应生成了二维或三维结构的导电聚并苯材料就在形成这种结构的同时将活性材料紧紧包裹因此包裹效果十分理想可提高合成材料的电子电导率 2采用了高效的机械活化合成工艺和喷雾造粒工艺使一次粒子颗粒度降低到几十纳米二次粒子颗粒度达到到几个微米范围因而可提高合成材料的锂离子扩散速率 3通过选择高密度的铁源铁红系列和磷酸铁系列喷雾造粒以及机械融合等一系列工艺合成出振实密度较高的磷酸亚铁锂材料 4聚并苯同时起到了三个作用导电性较好可提高活性材料电子电导率阻止活性材料晶粒的长大可提高活性材料的离子迁移率低温时电导率恒定所以也会改善合成材料的低温性能 242 技术路线 1表面包覆材料高导电聚合物聚并苯研制的技术路线 本项目研制高导电聚合物聚并苯材料利用其特殊的sp2大键结构对磷酸亚铁锂进行表面包覆聚并苯的高导电性使磷酸亚铁锂的电导率得以迅速提高而且碳的加入起到分散剂的作用控制了产品颗粒的大小 2核壳结构的磷酸亚铁锂聚并苯复合材料的合成路线 将酚醛树脂聚合物与磷酸亚铁锂前驱物在合成前期进行高能球磨活化并经喷雾造粒高温煅烧在高温煅烧的过程中磷酸亚铁锂形成的同时酚醛树脂进一步发生缩合聚合反应直接在磷酸亚铁锂表面形成聚并苯并实现包覆 在产品的整个合成过程中聚并苯的合成磷酸亚铁锂的合成聚并苯对磷酸亚铁锂的表面包覆三步是同时实现的具体路线如下 聚并苯结构图 1技术优势 本项目的核心技术与国际同行业产品相比综合性能优越技术领先国内外现有的磷酸亚铁锂制备工艺一部分仍沿用传统的产气法合成工艺即以草酸亚铁磷酸二氢铵和碳酸锂为原材料此法的特点是工艺成熟稳定易合成但是在整个合成过程中三种原材料在高温煅烧过程中均发生强烈分解产生CO2和NH3等大量的尾气为后期处理带来负担而项目采用三价铁法包括三氧化二铁和磷酸铁为了提高磷酸亚铁锂的电导率采用了自己特有的高导电聚合物聚并苯对磷酸亚铁锂进行表面包覆取得了特殊包覆的效果同时本项目技术增加原料处理的前期处理工艺通过控制原材料的晶形使得原料具有良好的反应活性与均匀一致的理化性质为后续的磷酸亚铁锂特种机械化学活化法奠定了基础降低了烧结过程的复杂性利用碳热还原反应的自身特点既能有效地保证三价铁的还原和阻止亚铁的氧化通过优化工艺条件保证固相合成过程中的热量传递产品精确的配比极大的提高了磷酸亚铁锂产品的成品率使磷酸亚铁锂产品成品率高达98以上批次性能稳定并且降低了生产成本 2价格优势 本项目实施的磷锂离子动力电池正极材料酸亚铁锂应用了具有自主知识产权的关键技术对设备要求低生产工艺简单产品生产成本低质量更易保障非常适合我国国情有着极高的市场竞争力目前与同类产品市场售价1315万元相比可降低20具有很强的市场竞争能力 3产品性能优势 本项目生产的产品经多家锂离子电池厂家试制成锂离子电池并与同类产品进行了对比测试结果表明本项目提供的批量生产产品具有较高的比容量和较优良的循环性能性能指标已超过了国内以及国外某些同类产品水平 25 对产业发展的作用与影响 科技有限公司依托功能材料化学研究所研究磷酸亚铁锂的技术优势生产磷酸亚铁锂电池材料所生产的产品经电池厂家检测各项性能均处于国内领先地位使其产品无论从功能还是技术水平实现了实质性突破 项目建设后可提高磷酸亚铁锂动力电池产品的市场供应量及产品品质满足国家扶持新能源产品的战略需求对与之相关的其它行业有促进作用间接的促进相关行业的经济发展带动相关产业促进当地经济的良性循环发展 26 产业关联度分析 锂钴氧电池主要应用于小型电器如手机蓝牙MP3笔记本电脑等锰酸锂可用于中小型动力电池但它主要起过渡作用磷酸亚铁锂则主要面向中小型和大型100Ah以上动力电池应用 目前最小的锂动力电池不锈钢壳为42120mm电压36V额定容量10Ah这种电池的优点是体积小比能量大引起所有的电动自行车厂家密切的关注已设计出电池总重量仅为36Kg的电动自行车最轻型的电动自行车和电滑板车仅用6只电池串联驱动续驶里程即可达到36kM现在小型电动剪草机棉机以及携带式备用通迅电源军用民用矿灯等许多方面都在使用不论是通迅照明驱动这种36V10Ah锂动力电池均可做为一种轻便可移动式的电力源泉而走向市场 电驱动助力自行车这种介于机动车和非机动车之间的代步工具更突出了它诸多的优点和实用性2008年我国的电动自行车的产量已达到100万辆以上有400多家生产厂家然而研制生产电驱动自行车的厂商们经过十几年的潮起潮落最后都把目光盯住了锂动力电池其原因是所有的二次电池都不能满足于自行车那种轻巧灵便的需要传统的蓄电池装在自行车上就如同装上一块约20kg右重的大石头其本身的重量再加负载使续驶里程不理想这么重的电池提上提下地充电使人忧怨不堪电池装在车上也壅肿难看其电池本身的寿命也使消费者大为恼火用不了多久电池就报废了而报废了的电池还会产生严重的环境污染 据专家分析未来几年内电动自行车将逐步取代自行车锂动力电池做为电动自行车最理想的驱动源泉其市场保有量会随着电动自行车的逐年增加而增加而用锂动力电池组装的电动自行车其市场价格并不比铅酸蓄电池组装的自行车价格高用锂组装的仅比铅酸组装的高出320元如果按铅酸组装车的标准和数据可同等价格并列仅电动自行车一项国内对锂离子电池正极材料的需求已超过1万吨其市场潜力更是巨大 如果说电驱动自行车现在已经形成了市场那么电动摩托车市场规模也已开始起动其实采用电驱动摩托车在国外一些先进技术的国家和地区早巳研制开发所有配件已经完美成熟但始终因为电池问题最主要的是续驶里程和速度达不到理想的指标而叹惜传统电池组装的摩托车用庞大笨重的电池组合其续驶里程仍然达不到理想的要求只能跑4045km最高时速也只有4050km不能满足消费者要求锂动力电池的产生给电动摩托车的研发者带来新的憧憬台湾EVT电动摩托车公司用锂动力电池组装测试一组选用36V100Ah组装的电摩托车续驶里程达到200km最高时速可达90100km台湾是全世界推广电动摩托车最优秀的地区现EVT与国内锂动力电池生产商已经联起手来争抢台湾以及国外的其它市场在国内各大摩托车厂商也瞄准了锂动力电池作为动力研发当重庆嘉陵洪都与锂动力电池纷纷握手的时候国内各大民营摩托车集团也毫不落后力帆银钢更是咄咄逼人这种局面无疑给锂动力电池的未来市场创造了无限的商机其市场辉煌的前景无法估量 从今年起在未来五年内世界范围内将全面强制性实施新出厂轿车由原来12V蓄电池改为36V蓄电池现代轿车注重车载电子系统的现代化现代化的车载电子系统无一例外地需要电1只12V120Ah的蓄电池不能满足诸多电子系统的需要而使用铅酸电池组合达到电压容量的要求就要增加3倍的重量和3倍的体积现代车怎么能用这种超重量超体积且有嫌二次污染环境的传统电池所以锂动力电池以其体积小比能量大及质量轻等优点将做为首选蓄电池而进入现代车一族据专家估计仅此一项世界每年36V100Ah的锂动力电池其市场容量将达到几佰亿美元 锂动力电池也应用在军事领域航天航空领域更存在不可估量的市场用在智能机器人电动滑板车儿童玩具车剪草机采棉机野外勘探工具手动工具等方面其市场份额巨大 27 市场分析 271 锂离子电池市场需求分析 锂离子电池自上世纪九十年代以来其应用范围越来越广从手机笔记本电脑数码相机摄像机到电动自行车和电动汽车等锂离子电池应用的领域主要在通信通讯便携式电器以及电动汽车方面目前手机笔记本电脑大量使用的是以LiCoO2为正极材料的锂离子电池电动汽车方面由于需要尽量减少车身重量以减少能耗和提高时速增大电池容量以延长单次行车路程这也使锂电池有了用武之地 1手机市场 对于锂离子电池的第一大用户手机而言虽然近几年全球手机销售增速持续放缓但由于新兴市场特别是非洲市场需求强劲全球手机市场仍将保持快速增速其中摩根大通全球科技研究部预测2009年全球手机出货量仍将保持两位数增长拓产业研究所认为手机创新功能的快速发展将推动2009年全球手机年产值增速达167而在我国随着农民收入水平增加低价手机的大力推广加之大中城市手机更新换代加快据预计2009年我国城市换机率将由2007年的3040提高到5060国内手机销量明显上升预计2009年我国手机销量达到150亿只同比增长238但我国目前手机渗透率仅354和成熟市场的国家相比明显偏低未来市场增长潜力仍然很大 手机除在其数量增长的带动下带动锂离子电池需求增长外手机对数字相机音乐播放蓝牙等功能的整合也将在一定程度上带动锂离子电池的消耗量特别是配有蓝牙的手机带动了锂离子电池在蓝牙耳机产业上的应用根据IEK的估计2010年全球手机具数字相机音乐播放与蓝牙功能的普及率都将超过50同时随着我国3G网络商用的正式启动手机电视视讯电话无线上网电子商务等大量附加值业务的日增成熟将使锂离子电池消耗数量达到一个更大的规模据统计目前我国已有273的网友使用手机上网手机上网人口已达4430万较2006年增长26倍左右 2手提电脑市场 对于锂离子电池的第二大用户手提电脑而言因具有轻薄便利所处可用等优点对台式机的取代效应持续2007年全球NB渗透率已达39未来在渐趋完善的移动网络带动下仍将保持快速发展根据拓产业研究所预计全球NB产量从2007年的9300万台增至2008年的11699万台年增长率247年产值增长149NB渗透率将达到457在我国NB在市场需求和价格下降的共同作用下强劲增长2008年我国NB销量达到了6297万台同比增长495销售额同比增长33但2008年我国NB渗透率仅为2254距全球平均水平还有较大差距未来仍有较大的发挥空间 3电动工具市场 目前发达国家的电动工具市场已经较为成熟但随着发展中国家及东欧的迅速崛起预计全球动力工具的需求在2009年前仍将以每年5的速度增长据国际研究机构研究报告显示目前全球电动工具一年需要7亿多颗电池其中只有略高于1成的量是用锂电池及镍氢电池镍镉电池仍为主要材质但因镍镉电池的环境污染性欧美国家已逐渐用法令限制其适用范围其中电动手工具已开始提花我国于2007年3月1日起开始实施电子信息产品污染控制管理办法也会使镍镉电池的使用受到一定的限制而镍氢电池也因镍价格上涨幅度较大对锂电池的价格优势正逐步丧失锂电池在电动工具上的应用前景可期据预测如电动工具中5的镍镉电池被锂电池替代即可产生108亿美元的市场价值 我国是电动工具的生产大国和外贸出口大国2008年产量已达世界总产量的80出口额已超过全球电动工具出口量第二位的德国一倍以上稳居世界第一而出口的电动工具产品中近80出口到欧美等发达国家因此我国锂电池将充分分享全球电动工具自身需求的增长以及对镍镉电池的替代所产生的广阔市场空间 4电动自行车市场 随着人们环保意识的不断提高以及能源价格的持续上涨电动自行车作为助力自行车最好的替代品因具有运行成本低电动自行车约耗电15kWh 100km按照市电075元kWh计算需支付1125元电费普通125摩托车需耗油2535升按照93号汽油534元升计算需支付13351869元使用轻松价格降低等优点大举进军中国印度等新兴国家而拓产业研究所依据市场规模和发展潜力两项分析指标更是将电动自行车列为绿能产业中除太阳能LED之外的第三个环保明星产业其中我国电动车市场自2003年以来进入高速发展阶段产业规模和年销售额保持50以上的增长速度2009年需求量将达到1700万台占全球需求总量的90而据统计目前我国尚有4亿的自行车拥有量如有2的人将其换为电动自行车即需要24亿瓦时的电池能量同时据调查全国五大城市也有超过20骑自行车的人有购买电动自行车的愿望因此未来我国电动自行车仍将保持加快的发展速度据预计2010年我国电动自行车需求量将达到2200万台 目前适合用于电动自行车的主要有铅酸电池镍氢电池锂离子电池我国电动自行车用电池中铅酸电池占90但铅酸电池因具有体积大质量重1315kg循环寿命短污染较大等缺点在发达国家已逐步被镍氢锂电池所取代如日本市场已有78转用镍氢电池锂电池的比例也达到195锂离子电池凭借其体积小质量轻1845kg循环寿命长续航能力强环保等优先将逐步取代铅酸电池同时镍氢电池也因近年来镍价格上涨幅度较大且成本降低难度较大而使其对锂电池的价格优势逐步减弱锂电池代表了电动自行车用电池的发展方向未来随着我国大陆市场人们消费能力的逐步提升以及锂离子电池自身性能的升级锂离子电池在电动自行车领域的空间巨大 5电动汽车市场 目前包括丰田Prius在内的混合动力汽车都使使用镍氢电池但该电池的有效性被认为已经到了极限而锂离子电池因具备小型轻量高容量高输出功率等优点而得到了北美欧洲和亚洲汽车制造商的青睐预计在该领域锂离子充电电池也将逐步替代镍氢电池据统计截至2009年10月为止全球主要国家已有20余家车厂进行锂离子电池研发而丰田福特等汽车制造商则明确表示未来其混合动力车将采用锂离子充电电池 根据失野经济研究所预测配备锂离子充电电池的市售混合动力车HEV将于2011年前后亮相未来随着石油等不可再生资源的日益紧张及其价格维持高位以及环保要求的提高HEV的市场将不断扩大同时锂电池也将从2011年开始逐渐替代镍氢电池预计2015年锂离子充电电池在车用市场的比例将迅速上升至15市场规模突破1000亿日元而2020年锂离子充电电池在车用市场的比例将进一步增至3040电动汽车市场的快速发展将给锂离子电池产业带来一个新的飞跃 未来五年如果没有新的应用支撑世界锂离子电池产业的生产规模预计将维持在25左右的平稳增长到2010年将达到53亿只专家预计到2010年中国已超过日本成为世界锂离子电池的第一大生产国中国目前有锂离子电池生产厂约50家其中比亚迪公司已日产30万只以上邦凯公司日产已突破10万只华粤宝贵州航天银思奇等公司日产量已达到48万只其他厂家都纷纷在扩大规模另外由于中国巨大的潜在市场的吸引国外电池生产厂如日本三洋等纷纷来中国建电池厂意欲更大规模地抢占中国市场专家预言21世纪中国不仅会成为锂离子电池第一需求大国而且会成为锂离子电池的第一生产出口大国 272 磷酸铁锂电池材料市场需求分析 锂离子电池的正极材料有很多种主要有钴酸锂锰酸锂镍酸锂三元材料磷酸铁锂等其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料而其它正极材料由于多种原因目前在市场上还没有大量生产磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池从材料的原理上讲磷酸铁锂也是一种嵌入脱嵌过程这一原理与钴酸锂锰酸锂完全相同磷酸铁锂由于具有安全性与循环寿命优势材料成本的诱惑正在逐步进入锂离子动力电池市场 本项目生产的磷酸亚铁锂材料主要用作锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂以其高温性能好循环寿命长成本低廉成为锂离子电池动力电池的首选正极材料随着锂离子电池在手机电池笔记本电脑摄象机高档电动玩具电动摩托车电动汽车的广泛应用磷酸亚铁锂材料的需求量急速增加 车用动力电池对磷酸亚铁锂的需求 表1-3车 型年产量万辆电源能量kwh辆锂离子电池占用比例锂离子电池需求量104kwh所需正极材料万吨电动轿车未形成批量生产3615电动摩托车6005525825164助力自行车400005501000198 面对巨大市场需求各生产厂家纷纷上马生产锂离子电池及其配件材料山东海霸通讯设备有限公司投资3亿人民币新建厂房占地350亩拟建成国内最大的磷酸铁锂动力电池生产基地万向集团实测了山东海霸的磷酸铁锂聚合物动力电池发现其性能比锰酸锂电池性能还要好通常所担心的低温性能在-20已经达到80设计容量而高倍率放电10C时也可达到80容量仅温升过快而已这表明磷酸铁锂已经基本达到电动汽车的使用要求另外深圳市比亚迪电池股份有限公司正致力于研究动力汽车目前该公司大批量采购国内生产的磷酸铁锂凡是能批量生产的比亚迪公司都成吨的采购据称目前磷酸铁锂月需求是40吨该公司已经先购入三条不同的烧结设备准备进行中试研究此外ATL广东新能源目前每月对磷酸铁锂的需求是10吨天津力神在经过长时间的为Valence OEM后每月也有固定的磷酸铁锂需求河南环宇集团和青岛澳柯玛都希望能寻找到供应磷酸铁锂材料的国内生产厂家还有一些锂离子电池生产厂家都已经对磷酸铁锂系列的电池进行了较长的研究已经获得了使用经验市场已经逐渐成熟 欧美台湾日本方面对磷酸铁锂材料也有很大的需求量目前磷酸铁锂材料在国内和国际市场上都处于供不应求状态苏州恒正科技制备的磷酸铁锂材料售价高达30多万吨另外台湾必翔愿意独家包销湖南瑞翔的磷酸铁锂材料5年足见国际市场磷酸铁锂的需求之旺盛 综合上述分析磷酸铁锂作为新型高能锂离子电池的正极活性材料及电子材料产品随着电池工业及电子工业的发展具有广阔的市场前景在未来的两三年内磷酸铁锂的市场需求量将达5万吨以上尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂的需求将大幅增加 273 与国家发展总体思路原则目标等相关情况 1符合国家高技术产业化政策 本项目是生产锂离子电池磷酸铁锂材料项目拥有专利技术的自主知识产权具有较高的技术含量 本项目生产锂离子电池磷酸铁锂材料是锂离子电池生产重要的材料之一是国家当前优先发展的高技术产业政策化重点领域之一见当前优先发展的高技术产业化重点领域指南2007版中四新材料47款特种功能材料因此该项目符合国家的产业技术政策 项目完成后能够创造较好的经济社会效益对于加快产业发展具有重要作用 2符合国家产业调整政策 本项目符合国家发展和改革委员会制订的产业结构调整指导目录2005年本精神 国家发展和改革委员会制订的产业结构调整指导目录2005年本指出国家在技术政策上鼓励企业技术创新同时也鼓励企业通过引进先进技术和设备来提高企业的技术水平和装备水平缩小我国在生产技术领域和设备制造领域与国外的差距 本项目符合国家的产业政策总体思路是增强核心竞争力的需要从而达到国家高技术产业化的目标 3符合国家及地方的能源政策 符合国家中长期科学和技术发展规划纲要2006-2020中的新能源新材料产业政策支持掌握关键技术和重要产品的自主知识产权国家科技部门综合经济部门会同有关部门按照行业和领域特点共同编制并定期发布应掌握自主知识产权的关键技术和重要产品目录国家科技计划和建设投资应当对列入目录的技术和产品的研制予以重点支持对开发目录中技术和产品的企业在专利申请标准制定国际贸易和合作等方面予以支持形成一批拥有自主知识产权知名品牌和较强国际竞争力的优势企业 综上所述本项目不但符合国家高技术产业政策而且技术含量较高公司具备了世界领先的生产锂离子电池磷酸铁锂的生产能力产品达到国际同行业水平体现高新技术产品高科技含量特点产品的竞争力强可有力带动地区经济发展不但达到绿色环保的目的而且会逐步改变中国传统能源结构对克服中国能源紧张改善生态环境及人体健康具有重大意义同时可为国家地方增加财政收入因此投资该项目的建设是正确的和必要的 274 产品目标市场及销售方向 本项目项目磷酸亚铁锂材料潜在客户有以下公司 1ATL广东新能源是国内最大的聚合物锂离子电池生产厂家ATL从2003年开始给美国化合价公司做OEM做以磷酸亚铁锂为正极材料的锂离子电池经验丰富年使用量为120吨左右建设单位初步与该公司采购人员联系他们很希望建设单位能提供磷酸亚铁锂材料 2河南环宇集团已经送样获得基本认可该公司目前正式使用磷酸亚铁锂制作矿灯用电池年需求超过50吨目前扩产的主要障碍是磷酸亚铁锂的供应问题该公司技术人员曾与建设进行了交流希望能早日实现磷酸亚铁锂的产业化 3中航锂电新能源科技有限公司投资6亿建成磷酸亚铁锂电池的生产基地 4天津比克电池有限公司比克公司已经成为世界最大的锂电专业制造商之一在中国仅产量仅次于比亚迪目前比克在使用美国A123公司的磷酸亚铁锂材料进行动力型圆柱锂离子电池的生产比克公司日产100万只锂离子电池芯项目完成投产 5深圳市比亚迪电池股份有限公司比亚迪在很早就开始了磷酸亚铁锂材料的研究该公司致力于研究动力汽车已经有所成果预计在两年内该公司对磷酸亚铁锂的消费量将会急剧增加 6天津力神电池有限公司较早与美国valence合作的公司据了解现在已经成功的给美国valence做OEM同时与美国valence的合作还有一部分就是可以使用他们的材料制作矿灯用锂离子电池目前已经生产了多批正在接受使用商的检验客户认证阶段由于美国化合价公司对其限制太多出售的磷酸亚铁锂材料价格也比较高该公司希望能寻找到国内的生产厂家 7株海鹏辉电池有限公司该公司主要生产液态普通锂离子电池但也在进行磷酸亚铁锂电池的研究与开发并成功开发出一种新的应用估计年需求量在1吨左右以后会陆续开发新产品新应用 8必翔台湾必翔电能致力于磷酸亚铁锂电池的研发已超过四年2005年与磷酸亚铁锂正极材料专利厂Phostech公司签立全球独家授权拥有领先全球的磷酸亚铁锂动力电池研发能力及量产技术必翔电能成为全球独家可以制造使