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文档简介

1、 PAGE PAGE 36 锂离子电电池行业业分析报报告一、电池池的发展展历程.11、电池池的发展展历程12、锂离离子电池池的发展展历程2未来电池池的发展展趋势33二、锂离离子电池池分类及及相关产产业链.31、锂离离子电池池的分类类32、锂离离子电池池的特点点4锂离子电电池用途途554、锂离离子电池池相关产产业链6三、锂电电池的相相关产业业政策.7四、锂电电池的核核心技术术.81、锂电电池正极极材料82、锂电电池负极极材料.1113、锂电电池电解解液.1224、锂电电池薄膜膜技术.122五、锂离离子电池池的发展展现状 .1331、锂离离子电池池的所存存在的问问题.1332、锂离离子电池池相关产

2、产业的发发展现状状 1553、锂离离子电池池企业数数量及目目前发展展状况.177未来锂离离子电池池的发展展趋势200锂离子电电池的市市场空间间2111、便携携式产品品.2112、电动动自行车车.2333、新能能源汽车车.2554、其他他领域.277八、锂离离子电池池的相关关上市企企业及重重点企业业281、天齐齐锂业.2882、赣锋锋锂业.2993、比亚亚迪.2994、德赛赛电池 .3005、欣旺旺达.3006、亿纬纬锂能.3117、佛山山照明.3118、多氟氟多.3229、佛塑塑股份.333一、电池池的发展展历程 电电池,作作为一种种将化学学能直接接转变为为电能的的装置,在国民民经济和和国防工

3、工业中的的地位十十分重要要。近年年来,互互联网技技术的高高歌猛进进,电子子信息技技术的飞飞速发展展,以及及电子仪仪器设备备的小型型化和智智能化,特别是是近年来来以苹果果和三星星依托智智能手机机,平板板电脑发发展的产产业链让让这个行行业得到到了空前前绝后的的兴旺发发展,从从而也衍衍生出相相关产业业的扩张张发展,其中以以移动电电源的需需求快速速增长最最为显著著,当然然这也同同时对移移动电源源提出了了更高的的要求。此外,电动汽汽车因成成为二十十一世纪纪潜在的的汽油驱驱动汽车车的替代代者而倍倍受关注注,而移移动电源源系统是是电动汽汽车发展展的关键键部件。因此,低成本本、对环环境无公公害的高高比能量量电

4、池成成为移动动电源产产业发展展的重点点内容。1、电池池的发展展历程电池的历历史可以以追溯到到公元前前1000年,当当时已经经产生了了电池原原型;但但电池的的真正发发展是在在18000年之之后,伏伏特在这这一年发发明电池池,人们们对电池池的原理理才有了了合理的的解释;19559年,可充电电的铅酸酸电池最最先得到到应用;19990年,锂离子子电池诞诞生。图一:电电池发展展历程1)铅酸酸电池铅酸电池池是较早早出现的的一种二二次电池池,主要要用于汽汽车蓄电电池和大大型固定定储能电电源。其其优点是是技术成成熟,价价格便宜宜;其缺缺点是含含有污染染环境的的重金属属铅,能能量密度度低。铅铅酸电池池的市场场份

5、额将将随着绿绿色二次次电池的的广泛应应用而逐逐步减少少。2)镍镉镉电池镍镉电池池也是一一类应用用较早的的二次电电池。其其优点是是技术成成熟、价价格便宜宜、可快快速充电电和循环环寿命长长;其缺缺点是能能量密度度不高,具有记记忆效应应,含有有有毒金金属元素素镉。欧欧盟国家家自20005 年12 月31 日起,已经限限制了镍镍镉电池池的进口口。目前前镍镉电电池只是是在二次次电池的的低端市市场得到到一定范范围的应应用。3)镍氢氢电池镍氢电池池是早期期的镍镉镉电池的的替代产产品,不不再使用用有毒的的镉,可可以消除除重金属属元素对对环境带带来的污污染问题题。镍氢氢电池具具有相对对镍镉电电池大的的比能量量,

6、使用用镍氢电电池能有有效地延延长设备备的工作作时间,也一定定程度减减小了镍镍镉电池池中存在在的“记忆效效应”,这使使镍氢电电池可以以更方便便地使用用。其应应用范围围包括:照相机机、摄像像机、移移动电话话、无绳绳电话、对讲机机、笔记记本电脑脑、PDDA、各各种便携携式设备备电源和和电动工工具等。镍氢电电池虽无无环保问问题,但但具有轻轻度记忆忆效应,在高温温的工作作下性能能将会下下降,但长期期来看,镍氢电电池产业业的发展展将面对对锂电池池技术进进步带来来的替代代威胁。4)锂电电池相对于上上述二次次电池,锂电池池具有能能量密度度高、循循环寿命命长、自自放电率率小、无无记忆效效应和绿绿色环保保等突出出

7、优势。因此,自索尼尼公司于于19990年首首次开发发出锂离离子电池池后,由由于其具具有电压压高、体体积小、质量轻轻、比能能量高、无记忆忆效应、无污染染、自放放电小、寿命长长等优点点,已经经取得了了飞速的的发展,其应用用已经渗渗透到民民用以及及军事应应用的多多个领域域,相较较之下,在包括括移动电电话、笔笔记本电电脑、摄摄像机、数码相相机等强强调轻薄薄短小、多功能能的便携携式电子子产品应应用上迅迅速普及及。5)燃料料电池燃料电池池是一种种把储存存在燃料料和氧化化剂中的的化学能能,等温温地按电电化学原原理转化化为电能能的能量量转换装装置。燃燃料电池池是由含含催化剂剂的阳极极、阴极极和离子子导电的的电

8、解质质构成。燃料在在阳极氧氧化,氧氧化剂在在阴极还还原,电电子从阳阳极通过过负载流流向阴极极构成电电回路,产生电电能而驱驱动负载载工作。燃料电电池与常常规电池池不同在在于,它它工作时时需要连连续不断断地向电电池内输输入燃料料和氧化化剂通过过电化学学反应生生成水,并释放放出电能能;只要要保持燃燃料供应应,电池池就会不不断工作作提供电电能。燃燃料电池池在航空空航天和和军事方方面得到到较好的的应用,但是受受技术和和成本的的限制,尚未达达到普遍遍的民用用商业化化程度。2、锂离离子电池池的发展展历程19900 年日日本Soony 公司宣宣布开发发成功了了一种LLiCooO2/C 摇摇椅锂离离子电池池,其

9、工工作电压压高达33.6 V,比比能量为为78 Wh/kg 和1922 Whh/L,循环寿寿命长达达12000 次次,月自自放电率率为122%。后后来,加加拿大的的莫利能能源公司司研制成成功了LLiNiiO2/C 锂锂离子蓄蓄电池,这两条条使电池池的安全全性和循循环寿命命得到重重大突破破的消息息令电池池界为之之一震。因为锂锂离子电电池是一一种具有有新概念念意义的的电池,它由锂锂电池发发展而来来,不仅仅保持了了锂电池池高比能能量密度度、高电电压、轻轻质量、宽使用用温度范范围(-3760ooC)等等优点,而且克克服了锂锂电池安安全性能能差,循循环寿命命短等缺缺点,是是一种非非常有前前途的二二次电池

10、池。之后后,锂离离子电池池的研究究,如材材料的各各种合成成方法、可逆电电极反应应机理、电解质质,尤其其是聚合合物电解解质的研研制,各各种电化化学测试试及结构构测试等等研究迅迅速展开开。到19997 年年Gooodennouggh 报报道了磷磷酸铁锂锂LiFFePOO4 正正极材料料,这种种新的正正极材料料引起了了技术和和产业研研究者极极大的热热情,220011 年vallancce 和和A1223 产产业化了了磷酸铁铁锂正极极材料。20003 年年的世界界锂离子子电池的的产量为为12.55 亿只,20007 年年达到226 亿亿只,220111 年锂锂离子产产量则达达到了441.225 亿亿只

11、,总价值值更是超超过933 亿美美元,保保守估计计,锂离离子电池池在20015 年可能能超过铅铅酸电池池的市场场,达到到3000 亿美美元的产产值。目目前,锂锂离子电电池市场场被日本本、韩国国、以及及中国三三国占领领,而韩韩国依托托本国的的新型手手机产业业在锂离离子电池池市场的的扩张异异常迅猛猛,现在在的市场场份额已已经基本本与日本本持平,韩国以以LGCC 和SDII 公司司为主,日本则则是其990 年年代的老老牌公司司,尤其其是Soony 公司,还有NNEC、SANNYO 主导市市场,除除外,还还有中国国的比亚亚迪、力力神公司司以及天天津斯特特兰公司司等。未来电池池的发展展趋势纵观电池池的发

12、展展历史,可看出出未来电池池工业发发展的五五大特征征:(11)绿色色环保型型电池成成为主流流,发展展迅猛,包括锂锂离子电电池、镍镍氢电池池以及聚聚合物电电池等;(2)一次不不可充电电池向二二次可充充电池转转化,符符合可持持续发展展战略;(3)进一步步向小、轻、薄薄方向发发展(44)电池池容量的的进一步步提升,高质量量比能量量,高体体积比能能量的电电池需求求也搬上上日程;(5)电池的的安全性性能以及及循环性性能作为为这个世世纪电池池行业永永远的热热门话题题,从未未低调过过。二、锂离离子电池池分类及及相关产产业链1、锂离离子电池池的分类类实用锂离离子电池池的结构构同镍氢氢电池一一样,一般包包括以下

13、下部件:电极、电解液液、隔膜膜、绝缘缘材料、安全阀阀(软包装装及聚合合物锂电电池不含含安全阀阀)、PTCC、电池池外壳等等。具体体分类如如下:表一、锂锂离子电电池的分分类:按照内部部材料的的组成可分分为:化学类材材料:钴钴酸锂(锰酸锂锂,镍酸酸锂、三三元材料料、磷酸酸亚铁锂锂)、石石墨类负负极(人造石墨、天然石石墨、MMCMBB、改性性天然石石墨)、隔膜膜、电解解液、导导电剂(石墨类类:KSS-6, SOO;导电电炭黑,如Suuperr P、乙炔黑黑、科琴琴黑等)、PVVDF(聚偏二二氟乙烯烯,其分分子量330 万万600 万不不等,是是正极最最常用的的粘结剂剂)、NMPP (N-甲基基吡咯烷

14、烷酮,良良好的有有机溶剂剂,能较较快溶解解PVDDF)、草酸(用于铜铜箔的表表面清洗洗及微腐腐蚀,增增强基体体与粘结结剂之间间的粘结结附着力力)、SBRR(丁苯苯橡胶,乳胶型型粘结剂剂,SBBR 与与CMCC 混合合一起使使用作为为负极材材料的水水性粘结结剂)、CMCC(羧甲甲基纤维维素钠,果胶,与SBBR 混混合使用用,用于于分散和和增稠)、PTCC(高分分子正温温度系数数热敏电电阻,超超过某一一温度绝绝缘,低低于该温温度电学学导通)、高温温胶纸(对极片片两端和和极耳进进行机械械与电学学保护以以及作为为终止带带使用)、铜箔箔(一般使使用电解解铜箔,负极集集流体,单双面面光铜箔箔一般配配油性料

15、料,双面面毛铜箔箔一般配配水性料料)、铝箔箔(压延铝铝箔,正正极集流流体)等;五金类材材料:钢钢壳、铝铝壳、盖盖帽、隔隔圈、铝铝带、镍镍带、铝铝镍复合合带等;电极:电电极是电电池的基基本组成成部分,有正极极和负极极组成。锂离子子电池的的电极材材料主要要包括:主要成成分:即即活性物物质,是是直接参参加电化化学反应应的物质质。锂离离子电池池的正极极活性物物质是锂锂脱嵌化化合物,目前已已使用有有钴酸锂锂、锰酸酸锂、镍镍酸锂、三元(镍钴锰锰酸锂)、磷酸酸亚铁锂锂等。负负极活性性物质主主要有石石墨化碳碳材料、无定形形碳材料料、氮化化物、硅硅基材料料、新型型合金和和其他材材料。次次要成分分:不直直接参加加

16、电极反反应,但但可以改改善电池池的导电电性能和和加工性性能。主主要有集集流体、粘接剂剂和导电电剂等。2、锂离离子电池池的特点点锂离子电电池的性性能特点点:1)开路路电压高高:电池池单体电电压一般般可达33.6 V,是是普通镍镍氢电池池或者镍镍镉电池池的3 倍; 2)能量量密度高高:以UUR1886500 型电电池为例例,其质质量比能能量和体体积比能能量分别别可达1125WWh/kkg 和和3000Wh/cm 3;3)输出出功率高高,适合合大电流流充放电电;4)循环环性能好好,无记记忆效应应;5)自放放电小:在室温温下,自自放电率率小于112%,低于镍镍镉电池池(约225%/ 月)和镍氢电池池(

17、约115%/月)。由于在在首次充充放电过过程在碳碳负极表表面一层层固体电电解质相相膜(ssoliid eelecctroolytte iinteerfaace, SEEI),这层膜膜能够允允许离子子通过而而不允许许电子通通过,可可以较好好的防止止了自放放电过程程;6)充放放电效率率高:首首次循环环之后的的库伦效效率可达达1000%;7)工作作温度范范围宽:-255+455oC,如果正正极材料料以及电电解液的的热稳定定性能够够得到改改进,其其工作温温区将扩扩宽至-40+700oC;8)环境境友好的的化学能能源:锂锂离子电电池不含含有污染染元素,它是一一种环境境非常友友好的化化学储能能装置;9)循

18、环环寿命长长:如果果采用880%放放电深度度,循环环寿命达达12000 次次以上;如果采采用较浅浅的放电电深度,循环次次数可达达50000 次次以上;10)较较好的加加工灵活活性,可可制作成成各种形形状的电电池,如如柱状、软包装装等。因因此,与与传统的的二次电电池相比比,锂离离子二次次电池具具有非常常优异的的优点。图二、不不同类型型电池的的质量比比能量和和体积比比能量密密度比较较来源:日日信证券券锂离子电电池用途途目前锂离离子电池池大多用用在手机机、笔记记本和平平板电脑脑领域,在未来来锂离子子电池也也会将其其应用市市场伸向向现在相相对成熟熟的镍镉镉的电动动工具市市场、镍镍氢电池池的混合合动力车

19、车市场以以及铅酸酸电池的的电动自自行车市市场。但但这还不不是锂离离子电池池的终极极方向,随着搁搁浅2 年之久久国务院院印发的的20112 年年7 月节能与与新能源源汽车产产业发展展规划,中国国的电动动汽车市市场将翻翻开一片片崭新的的篇章,锂离子子电池的的未来发发展领域域也将会会扩展到到动力汽汽车领域域。图三、220111年锂离离子电池池应用领领域的市市场结构构图图四:锂锂电池的的应用领领域锂离子电电池相关关产业链链 锂电池池产业链链主要由由三部分分组成:上游锂锂资源、锂电池池材料(包括正正极材料料、负极极材料、隔膜、电解液液)及电电池制造造与封装装。在锂锂电池原原材料构构成成本本中,正正极材料

20、料所占比比例较高高,约占占制造成成本的330440%,负极材材料约占占生产成成本的115220%,隔膜占占15%200%,电电解液占占5110%,其他成成本占225%左左右。目目前锂电电池材料料中正极极材料毛毛利率超超过300%,负负极材料料超过220%,电解液液达到440%左左右,隔隔膜超过过70%,六氟氟磷酸锂锂电解质质材料为为70%左右。锂电池池材料企企业具有有显著的的盈利能能力。目目前锂电电池材料料行业瓶瓶颈较高高,国内内目前正正极、负负极处于于供需平平衡状态态,电解解液、隔隔膜为技技术含量量最高的的环节,产品供供不应求求。图五:锂锂电池的的成本构构成图六:锂锂电池材材料毛利利率较高高

21、三、锂电电池的相相关产业业政策20100年9月8日,国国务院关关于加快快培育和和发展战战略性新新兴产业业的决定定经审审议已原原则通过过。决决定明明确提出出,将节节能环保保、新一一代信息息技术、生物、高端装装备制造造、新能能源、新新材料和和新能源源汽车等等7个产业业培育成成为国民民经济的的先导产产业和支支柱产业业。20100年12月1日,工信信部牵头头制定的的节能能与新能能源汽车车产业规规划(220111-20020年年)基本本完成已已进入部部委会签签阶段,会签完完毕后将将上报国国务院。根据规规划的总总体思路路、围绕绕着总体体目标,“十二五五”期间新新能源汽汽车将重重点开展展以下几几个方面面的工

22、作作:第一一,坚持持三纵三三横的研研发布局局,和进进入产业业化研发发的模式式,充分分整合国国家 9973、 8663计划划和科技技支撑计计划的资资源优势势。第二二,要加加大充电电设施、基础设设施的科科技创新新力度,加快基基础设施施的建设设。有效效支持、支撑充充换电成成套技术术和规模模示范。第三,加快技技术标准准的研究究,完善善标准体体系。第第四,要要深化市市场推广广、探索索商业推推动模式式。第五五,要支支持产业业技术创创新联盟盟,承担担科技计计划任务务,以产产业链、价值链链和技术术链为纽纽带,建建立产业业技术联联盟,跨跨行业的的技术创创新联盟盟,以及及前沿技技术创新新联盟。第六,完善公公共平台

23、台,加强强人才培培养。第第七,要要继续深深化国际际技术交交流与合合作,推推动电动动汽车国国际化的的发展。据了解,在产业业路线图图的设计计方面,规划划明确确界定了了纯电动动汽车和和插电式式混合动动力汽车车为新能能源车范范畴,并并将纯电电动汽车车作为未未来产业业发展的的主攻方方向,将将投入巨巨额资金金扶持新新能源汽汽车核心心技术发发展,并并对其给给予更多多的政策策扶持。同时,各相关关部门正正在着手手完善和和加快新新能源汽汽车发展展的专项项规划和和相关扶扶持政策策的制定定,如国国家质检检总局正正开展汽汽车节能能与新能能源汽车车标准体体系的研研究工作作。发展新能能源汽车车已经上上升为国国家战略略,新能

24、能源汽车车发展正正面临千千载难逢逢的历史史机遇。目前国国家已提提出了发发展方向向、战略略目标、主要任任务及政政策措施施。目前前国内新新能源汽汽车技术术逐渐成成熟,接接近或达达到世界界先进水水平,已已经具备备发展的的基础和和条件。与此同同时,我我国已经经从发展展规划、消费补补贴、税税收政策策、科研研投入、政府采采购、标标准制定定等方面面,构建建了一整整套支持持新能源源汽车加加快发展展的政策策体系。随着一一系列新新能源汽汽车扶持持政策即即将出台台,中国国新能源源汽车“十二五五”期间将将快速发发展,届届时将带带动锂电电池快速速增长。四、锂电电池的核核心技术术1、锂电电池正极极材料:竞争激激烈,技技术

25、领先先为关键键1)主要要的正极极材料锂电池各各组成部部分中,正极材材料对电电池性能能的影响响最大。在目前前的商业业化生产产的锂电电池中,正极材材料的成成本大约约占整个个电池成成本的440左左右,正正极材料料价格的的降低直直接决定定着锂电电池价格格的降低低。正极极材料的的选择和和质量直直接决定定锂电池池的性能能与价格格,因此此廉价、高性能能的正极极材料的的研究一一直是锂锂电池行行业发展展的重点点。20009 年全球球锂电池池正极材材料前五五大厂商商依序为为:Ummicoore、日亚化化学、户户田工业业、比亚亚迪与AAGC SeiimiCChemmicaal。图七:220099年锂电电池正极极材料

26、的的市场占占有率 锂电电池的正正极材料料主要为为钴酸锂锂(LiiCoOO2)、锂钴镍镍三元复复合材料料(LiiCoNNi1-XO22)、锰锰酸锂(LiMMn2OO4)、磷酸铁铁锂(LLiFeePO44)。锰锰酸锂、三元材材料、磷磷酸铁锂锂都可以以用作动动力电池池,而钴钴酸锂电电池安全全性较差差,不适适于用作作汽车动动力电池池,仅适适合小型型锂电;锰酸锂锂电池安安全性较较好,但但是循环环寿命较较短;而而磷酸铁铁锂的能能量密度度更高、寿命更更长、安安全性能能更好,且技术术提升空空间大,是目前前最被看看好的汽汽车动力力电池,代表着着电池正正极材料料中短期期发展方方向。在在未来335 年,钴钴酸锂、锰

27、酸锂锂、镍钴钴猛锂和和磷酸铁铁锂为正正极材料料的锂电电池并存存。表二:几几种正极极材料的的对比 由全球球市占分分布与生生产地域域现况来来观察,虽然近近年韩国国与中国国大陆厂厂商积极极投入正正极材料料制造,但在材材料品质质仍未普普遍获得得业界电电池厂商商信赖前前,日商仍将将是全球球锂电池池正极材材料主要要的供应应来源,短期间间日商的的领导地地位仍不不易被撼撼动。目目前各个个国家动动力电池池正极材材料各有有侧重,日本以以锰酸锂锂为主,日商的的锰酸锂锂具有高高安全性性、低制制造成本本特点,在车载载环境下下寿命高高达122 年、10 万公里里,与纯纯电动汽汽车的整整车寿命命相当,日产LLeaff、三菱

28、菱I-MMIEVV 都使使用;美美国则同同时发展展锰酸锂锂和磷酸酸铁锂,通用的的vollt 就就采用LLG 提提供的锰锰酸锂电电池,而fisskerr 公司司的产品品则使用用A1223 的的高性能能磷酸铁铁锂电池池;我国国目前以以比亚迪迪为首的的企业主主推磷酸酸铁锂电电池,磷磷酸铁锂锂技术处处于国际际先进水水平,安安全性、一致性性、电池池寿命等等问题基基本解决决,应用用新能源源车型包包括F33、E6 等。2)碳酸酸锂是锂锂电上游游关键材材料,“技术+资源”壁垒构构建寡头头垄断格格局碳酸锂是是锂电池池最重要要的材料料,是正正极材料料和电解解液中的的初始原原料。目目前,碳碳酸锂主主要用于于制取各各

29、种锂的的化合物物、金属属锂及其其同位素素,还用用于制备备化学反反应的催催化剂,半导体体、陶瓷瓷、电视视、医药药和原子子能工业业也有应应用,在在新能源源汽车领领域的运运用比重重不大,但是随随着锂电电池在新新能源汽汽车领域域的需求求增大,新能源源汽车将将带动碳碳酸锂需需求爆发发性增长长。碳酸酸锂制取取工艺因因使用资资源的不不同而分分为两大大类:矿矿石提锂锂和盐湖湖卤水提提锂。国国外公司司生产碳碳酸锂的的主要原原料是盐盐湖卤水水,盐湖湖提锂技技术取得得突破,成本大大幅度降降低,迅迅速占领领了全球球主要的的锂产品品市场份份额,已已成为未未来生产产基础锂锂产品的的发展方方向。中中国碳酸酸锂生产产主要以以

30、固体矿矿石为主主要原料料,工艺艺技术较较为成熟熟,产品品质量稳稳定可靠靠。近年年来中国国也在积积极开发发盐湖锂锂资源,卤水提提锂主要要在青海海台吉乃乃尔盐湖湖和西藏藏扎布耶耶盐湖两两地进行行,西藏藏矿业(00007622)、中中信国安安(00008339)等等盐湖提提锂的技技术取得得较快进进展,生生产规模模迅速扩扩大。另另外,佛佛山照明明(00005441)通通过与拥拥有盐湖湖卤水提提锂技术术的华欧欧、拥有有资源的的盐湖集集团合作作设立合合资公司司的方式式进入盐盐湖提锂锂领域。华欧的的专利技技术是先先进的吸吸附法提提锂,吸吸附法更更适合于于从高镁镁锂比的的卤水中中提取锂锂,比锻锻烧法成成本低,

31、是国际际主流的的提锂工工艺。佛佛山照明明通过合合资公司司在技术术和资源源方面实实现了快快速突破破。目前前合资公公司生产产的碳酸酸锂专利利吸附剂剂在佛山山中试非非常成功功,近期期将在蓝蓝科锂业业1 万吨吨碳酸锂锂装置中中应用,一旦该该技术成成功生产产出电池池级碳酸酸锂产品品,未来来公司将将利用技技术和设设备实现现快速扩扩产。图八:220099年全球球磷酸铁铁锂的应应用领域域图九:220099年磷酸酸铁锂企企业的市市场规模模由于规模模化生产产碳酸锂锂的企业业必须拥拥有锂资资源储量量较为丰丰富的盐盐湖资源源开采权权,这使使得该行行业具备备较高的的资源壁壁垒;另另一方面面,由于于全球盐盐湖绝大大多数资

32、资源都是是高镁低低锂型,而从高高镁低锂锂老卤中中提纯分分离碳酸酸锂的工工艺技术术难度很很大,之之前这些些技术仅仅掌握在在少数国国外公司司手中,这使得得碳酸锂锂行业又又具备了了技术壁壁垒,因因此,造造就了碳碳酸锂行行业的全全球寡头头垄断格格局。目目前全球球碳酸锂锂行业集集中度非非常高,主要产产能集中中在SQQM、FMCC 和Cheemettalll 三家家手中。三家锂锂产品在在全球的的市场份份额超过过70%。中国国生产碳碳酸锂的的主要厂厂商有中中信国安安(00008339)、西藏矿矿业(00007762)、四川川天齐锂锂业(00024466)、新疆疆锂盐厂厂等,新新进入的的佛山照照明(00005

33、541)预计明明年将开开始量产产碳酸锂锂。2、锂电电池负极极材料:毛利率率较低竞竞争充分分,非关关键环节节与正极材材料相比比,负极极材料占占锂电池池成本比比重较低低,而且且国内几几乎全部部实现产产业化,负极材材料以石石墨、固固体碳粒粒为主。由于碳碳系负极极材料的的技术发发展比较较成熟,国内产产能也比比较大,其盈利利能力并并不是很很强,不不是发展展锂电池池的关键键性环节节。目前前新型的的硅合金金、钛酸酸锂等负负极材料料还基本本处于实实验室研研究阶段段,在短短期内还还难以展展开大规规模应用用。目前前国内从从事锂电电池负极极材料生生产的前前三甲企企业是中中国宝安安(00000009)、杉杉股股份(6

34、6008884)、长沙沙海容,目前负负极材料料基本满满足国内内市场的的需求,但随着着新能源源汽车的的逐步普普及,未未来这一一块的市市场需求求将出现现巨大缺缺口。深深圳贝特特瑞是中中国宝安安控股555%的的子公司司,是国国内锂电电池负极极材料标标准制定定者,其其碳负极极材料产产能是660000 吨/年,市市场占有有率高达达80%,居国国内第二二。客户户包括松松下、日日立、三三星、TTCL、比亚迪迪等1330 多多家厂商商。杉杉杉股份(60008844)是国国内最早早量产CCMS(中间相相炭微球球)的国国内厂家家,目前前年产能能为12200 吨。公公司在人人工石墨墨和天然然石墨等等碳负极极材料领领

35、域具有有很强的的实力。3、锂电电池电解解液将逐逐步实现现进口替替代,六六氟磷酸酸锂电解解质为最最大看点点 锂离子子电解液液占锂电电池成本本12%左右,毛利率率约为330%40%,是锂锂电池产产业链中中盈利能能力最强强的环节节之一。目前,全球锂锂电池电电解液的的供应商商主要集集中在中中、日、韩三国国。日本本及韩国国的主要要厂商包包括日本本宇部兴兴产、三三菱化学学、富山山药品工工业及韩韩国三星星,主要要供应日日本、韩韩国本土土企业和和部分在在华日资资、韩资资企业。国内供供应商主主要有江江苏华荣荣化工、深圳新新宙邦(30000377)、天天津金牛牛、东莞莞杉杉(60008844)等公公司,主主要供应

36、应国内市市场。电电解液主主要原材材料为六六氟磷酸酸锂(LLiPFF6),占电解解液总成成本500%左右右,目前前售价超超过300万元/吨,毛毛利率超超过600%,为为锂电池池产业链链中盈利利最高的的环节之之一。由由于六氟氟磷酸锂锂生产技技术难度度非常高高,目前前主要被被关东电电化学工工业、SSUTEERAKKEMIIFA、森田化化学等日日本企业业垄断。天津金金牛是目目前国内内唯一一一家拥有有六氟磷磷酸锂生生产技术术并实现现产业化化的公司司,但基基本自用用,对外外出售的的只是电电解液。多氟多多(00024007)在在多年的的无机氟氟化盐(主要是是冰晶石石和氟化化铝等铝铝用氟化化盐)的的技术和和经

37、验基基础上,目前正正在进入入六氟磷磷酸锂领领域。公公司2吨/年六氟氟磷酸锂锂中试装装置已经经建成,中试产产品质量量达到国国际水平平;20010年年下半年年,公司司2000 吨/年的六六氟磷酸酸锂生产产线也将将建成,未来计计划扩产产到22200吨吨/年届时时将成为为国内最最大的六六氟磷酸酸锂供应应商表三:国国内外六六氟磷酸酸锂产能能4、锂电电池薄膜膜技术难难于上青青天,目目前基本本依赖进进口目前,世世界上只只有日本本、美国国等少数数几个国国家拥有有锂电池池聚合物物隔膜的的生产技技术和相相应的规规模化产产业。世世界上同同类产品品的主要要品牌有有日本AAsahhi(旭旭化成工工业)、Tonnen(东

38、燃化化学)、韩国的的SK、WIDDE、Finnepool、美美国Ceelgaard、英国NN-Teech。小型锂锂电池主主要使用用聚烯烃烃隔膜,技术及及市场都都已经十十分成熟熟。我国国在锂电电池隔膜膜的研究究与开发发方面起起步较晚晚,锂电电池隔膜膜主要仍仍然依赖赖进口,导致市市场价格格高居不不下。目目前国内内隔膜市市场800以上上被美、日进口口产品占占领,国国产隔膜膜主要在在中、低低端市场场使用。我国高高品质隔隔膜尚待待突破。目前国国内佛塑塑股份(00009733)的子子公司金金辉高科科、东莞莞星源科科技、河河南新乡乡格瑞恩恩、中科科来方等等厂商已已可提供供小型锂锂电池用用隔膜,价格只只有进口

39、口隔膜的的1/331/2,采采货周期期也相对对短些,但国产产隔膜的的厚度、强度、孔吸率率不能得得到整体体兼顾,且量产产批次均均匀性、稳定性性较差。表四:全全球锂电电池薄膜膜生产企企业五、锂离离子电池池的发展展现状 1、锂离离子电池池的所存存在的问问题现有的锂锂离子电电池的比比能量过过低,无无法达到到纯电动动车的应应用要求求。目前前行业实实际商业化应用用的锂离离子电池池的比能能量只有有1000Wh/kg 左右,如此低低的比能能量,导导致为了了达到电电动车的的行程要要求,电电池的重重量达到到1 吨,如20011 年在杭杭州试点点的纯电电动车,其使用用的电池池是众泰泰控股和和海马汽汽车公司司生产的的

40、磷酸铁铁锂离子子电池,每部车车配备的的电池重重量达到到1 吨,这就造造成了行行程中有有一半的的能量实实际上是是背着电电池在运运行。如如果能够够让锂离离子的比比能量达达到2000Whh/kgg 或者者更高,会让电电动车省省去更多多的能量量从而增增加里程程锂离子电电池待解解决的问问题和缺缺点:锂锂离子电电池自问问世以来来由于其其优异的的的电性性能而得得到了广广泛的应应用。但但它的发发展远没没有停止止,主要要是锂离离子电池池存在如如下缺点点:(11) 安安全性需需进一步步提高。由于锂锂离子电电池的电电解质使使用易燃燃的有机机溶剂和和具有腐腐蚀性的的电解质质盐,过过充电时时电解液液易在高高氧化态态的正

41、极极材料表表面发生生反应产产生可燃燃性气体体,内压压升高,电池发发生胀气气、漏液液等现象象,造成成用电器器的腐蚀蚀和损坏坏;放电电时负极极表面易易形成锂锂枝晶刺刺穿隔膜膜引起电电池内部部短路,使电池池内部温温度急剧剧升高而而发生爆爆炸。安安全性问问题大大大限制了了锂离子子电池的的应用领领域。(2) 电池成成本高。主要包包括:广广泛采用用的LiiCoOO2 正正极材料料价格高高;电解解质体系系的提纯纯困难,发展新新一代的的电解质质已经是是业内人人士共同同呼吁的的。(33)大电电流充放放电不适适合现有有电动工工具使用用。由于于采用有有机电解解质体系系,电池池内阻大大,一般般放电电电流为00.5 m

42、Acm-2,最最大为224 mAcm-2 只只适用于于中小电电流的用用电器使使用。目目前全世世界的科科技和工工业界都都在努力力发展锂锂离子电电池及相相关技术术,不断断开发新新产品,扩大市市场范围围;不断断研究新新型锂离离子电池池材料,提高电电池性能能及降低低电池成成本。(4)现有有的锂离离子电池池的比能能量过低低,无法法达到纯纯电动车车的应用用要求。目前行行业实际际商业化化应用的的锂离子子电池的的比能量量只有1100WWh/kkg 左左右,如如此低的的比能量量,导致致为了达达到电动动车的行行程要求求,电池池的重量量达到11 吨,如20011 年在杭杭州试点点的纯电电动车,其使用用的电池池是众泰

43、泰控股和和海马汽汽车公司司生产的的磷酸铁铁锂电池池,每部部车配备备的电池池重量达达到1 吨,这这就造成成了行程程中有一一半的能能量实际际上是背背着电池池在运行行。锂离子电电池的核核心在于于材料,正极材材料和负负极材料料,其中中正极材材料是其其核心材材料。从从目前来来看,一一直阻碍碍当前锂锂电池产产业化应应用发展展的问题题所在就就是眼下下锂电池池上游相相关生产产企业要要解决的的战略核核心问题题-正极材材料,业业内人士士都知道道,其在在锂离子子电池生生产制造造成本中中的必中中最高,接近成成本一半半,而这这个最亟亟待攻克克的核心心却又是是决定电电动汽车车性能的的关键因因素,电电动汽车车要求电电池比能

44、能量高,如果电电池的性性能达不不到要求求,就会会使当前前的燃油油汽车向向电动车车迈进的的革新之之路止步步不前。目前广广泛应用用的四大大正极材材料如下下:表五:目目前广泛泛应用的的正极材材料三元材料料将赶超超钴酸锂锂,磷酸酸铁锂整整合本土土优势浴浴火重生生,根据据最新数数据统计计,20011 年全球球锂电池池正极材材料产销销量约为为63,0000 吨,较20009 年增长长54%,年复复合增长长率达到到25%。从正正极材料料的市场场份额看看,钴酸酸锂、锰锰酸锂、三元材材料基本本形成三三足鼎立立的局面面,市场场份额分分别为443%、11%和38%,磷酸酸铁锂由由于专利利纠纷的的解决,以及市市场应用

45、用前景的的明朗,发展很很迅速,现已占占据市场场份额中中8%,未未来锰酸酸锂,三三元材料料以及磷磷酸铁锂锂的市场场份额将将逐渐增增加,而而钴酸锂锂的市场场将逐渐渐被这三三种材料料所取代代。而从从三种材材料的应应用领域域来看,在动力力电池领领域,锰锰酸锂和和磷酸铁铁锂是最最有前途途的正极极材料;在通讯讯电池领领域,三三元素复复合材料料最有可可能成为为替代钴钴酸锂的的正极材材料。表六:锂锂离子电电池的正正极材料料的性能能数据2、锂离离子电池池相关产产业的发发展现状状从全球范范围来看看,锂电电企业主主要集中中在日本本、中国国和韩国国,相应应的锂电电正极材材料的生生产也主主要集中中在以上上国家。日本和和

46、韩国的的锂电正正极材料料企业整整体技术术水平和和质量控控制能力力要优于于我国多多数锂电电正极材材料企业业,在高高端锂电电正极材材料的竞竞争中有有一定优优势。在在国外市市场,日日本和韩韩国主要要锂电企企业的供供应商主主要还是是本土锂锂电正极极材料企企业。由由于我国国部分锂锂电正极极材料企企业近年年的产品品质量和和一致性性水平迅迅速提高高,并且且具备较较大的成成本优势势,日本本和韩国国锂电企企业近年年开始逐逐步加大大从我国国采购锂锂电正极极材料的的力度。近年来来,我国国锂电正正极材料料市场发发展迅速速,正极极材料的的产销量量已占据据全球的的40%以上。据行业业协会统统计,220099 年至至201

47、11 年年,我国国锂电正正极材料料的产量量分别为为18,6000 吨、23,8000 吨和和30,8000 吨,保持年年均300%左右右的增长长速度,但是在在这400%以上上的全球球市场份份额中,我国的的正极材材料更多多的是中中等品质质的正极极材料,而在行行业高端端市场还还是基本本由日本本所占领领,韩国国虽然现现在在锂锂离子电电池市场场已经可可以和日日本并驾驾齐驱,但是其其大多正正极材料料并非由由本土企企业生产产,更多多的是从从我国和和日本进进口。表七:国国内外主主要正极极材料的的生产厂厂家截止20011 年,在在正极材材料的市市场主要要是由日日本、中中国所占占领。从从20111 年年开始,韩

48、国号号召本土土企业大大力发展展正极材材料的生生产,希希望通过过本土企企业的一一条龙的的产业链链发展来来进一步步扩大其其在锂离离子电池池以及其其衍生产产业的市市场份额额,因为为韩国在在电子行行业的优优势近年年来相当当迅猛,其在电电池行业业领域的的发展也也被带动动起来,如果我我国仍然然停留在在中低端端产品的的生产而而不寻求求高端市市场的扩扩张,尽尽管我国国有低劳劳动力成成本优势势,但是是这只会会让我国国的正极极材料更更加被动动,只能能依托他他国的产产业链发发展,这这也是对对我国的的正极材材料很致致命的,同时也也是我国国本土企企业需要要寻求的的出路,根据最最新20011 年国内内最大规规模的锂锂离子

49、电电池材料料综合供供应商-杉杉股股份的业业绩报告告指出,其正极极材料在在其所有有业务中中属于负负增长,主要受受业内正正极材料料投资过过大,产产能过剩剩,价格格持续下下降,以以及正极极材料价价格降低低所致。从20011 年我国国锂离子子电池市市场的份份额相对对20110 年年几乎无无增长,也导致致了国内内没有相相应的产产业需求求量,我我国市场场的正极极材料市市场正处处于关键键的转型型期。金属锂矿矿作为战战略资源源逐渐被被重视:作为锂锂电池行行业发展展的战略略必需品品,正极极材料生生产所需需的金属属矿显的的尤为重重要,特特别是近近年对于于锂矿资资源的市市场竞争争尤为激激烈。国国际上碳碳酸锂的的主要

50、生生产商有有智利的的SQMM、美国国的FMMC 和和德国CChemmtalll,这这三家公公司包揽了全全球800市场场份额。我国的的天齐锂锂业作为为中国最最大、全全球第四四的锂产产品生产产商,全全球最大大的矿石石提锂企企业,则则占领了了国内相相当大的的市场份份额。锂锂金属资资源世界界储量丰丰富,全全球储量量折算成成金属锂锂有28866 万吨,我国占占11.72%大约为为3355 万吨吨。我国国锂矿床床主要分分布于四四川、湖湖南、湖湖北、河河南、江江西、等等省份,其中四四川省甲甲吉卡伟伟晶岩型型锂辉石石矿床是是世界上上最好的的,氧化化锂含量量1.228,储量1103 万吨。盐锂矿矿床主要要分布在

51、在青海和和西藏,其中青青海台吉吉乃尔盐盐湖是半半干盐湖湖,面积积7800 平方方公里,有2 层石盐盐,在盐盐层中赋赋存晶间间卤水和和孔隙卤卤水,氯氯化锂储储量4666 万万吨。 表八:我国国锂离子子电池正正极材料料的所需需金属矿矿的存量量:3、锂离离子电池池企业数数量及目目前发展展状况1)中国国锂离子子电池主主要占据据低端市市场国内锂离离子电池池称霸低低端手机机应用领领域,无无缘高端端笔记本本应用市市场低档档次手机机领域,中方明明显优势势,品牌牌手机领领域,有有较多国国内企业业渐次进进入。在在手提电电脑电池池领域,因对一一致性和和安全性性要求极极高,国国内企业业无力或或无信心心面对电电池召回回

52、,几乎乎没有大大规模进进入的例例子。日日韩具显显著优势势。因手手提电脑脑用电池池类型单单一,适适合全自自动化生生产,未未来国内内企业也也难建立立优势。在动力力电池领领域,国国内个别别领先企企业在国国际上也也不落后后,但大大多数企企业仍面面临技术术未达商商用要求求以及专专利问题题。电动动自行车车电池领领域或可可提供一一较大的的发展空空间 全球球锂离子子电池市市场中国国的企业业大多处处于二阶阶梯队,就目前前来看,全球锂锂离子电电池市场场中国没没有明显显进步,韩国后后来居上上,且有有赶超日日本之势势(最新新数据已已经显示示韩国已已经超过过日本成成为全球球最大的的锂离子子电池国国家),而在众众多的锂锂

53、离子电电池生产产企业中中,日本本的三洋洋(隶属属于松下下)、韩韩国的三三星SDDI 以以及LGG 化学学处于第第一梯队队,而国国内的BBAK(比克)、力神神以及AATL 等虽然然近年来来增长迅迅猛,但但仍处于于二阶梯梯队,与与日本韩韩国差距距明显,而曾经经风靡一一时的国国内锂离离子电池池王者BYYD 由由于企业业转型,已经渐渐渐淡出出全球锂锂离子电电池强者者梯队。我国为数数众多的的锂离子子电池生生产企业业中,内内资企业业约400%,外外资和中中外合作作企业占占50%以上,包括日日本三菱菱、索尼尼、TDDK 等等均在境境内新建建和收购购了生产产工厂。内资企企业在整整体性能能和可靠靠性低于于日韩,

54、主要原原因是设设备自动动化程度度较低,产品一一致性较较差,产产品只能能作为单单只电池池使用,不能连连成电池池组使用用,因此此一般用用在手机机、数码码相机、便携游游戏机及及MP33 和DVDD 等移移动视听听设备上上。唯一一是湖南南瑞翔与与三星合合资,向向三星提提供锰酸酸锂和三三元材料料。笔记本电电脑用电电池主要要被韩国国三星、LG,日日本索尼尼、三洋洋、松下下等垄断断。比克克、力神神等内资资领先企企业已逐逐步进入入笔记本本电脑市市场。另另外规模模还相对对比较大大的公司司有飞毛毛腿、欣欣旺达、邦凯、华粤宝宝、迈科科、天贸贸、哈尔尔滨光宇宇、力多多威、优优科等表九:国国外主要要电池厂厂商材料料应用

55、概概况表十:国国内主要要的主要要锂离子子电池制制造商及及经营态态势 22)高端端锂离子子电池主主要被日日本和韩韩国占据据市场 在高高端产品品及应用用上,目目前日本本、韩国国领先:就目前前来看,全球锂锂离子电电池市场场,中国国没有明明显进步步,韩国国后来居居上,且且有赶超超日本之之势(最最新数据据已经显显示韩国国已经超超过日本本成为全全球最大大的锂电电池国家家),而而在众多多的锂电电池生产产企业中中,日本本的三洋洋(隶属属于松下下)、韩韩国的三三星SDDI 以以及LGG 化学学处于第第一梯队队,而中中国的BBAK(比克)、力神神以及AATL 等虽然然近年来来增长迅迅猛,但但仍处于于二阶梯梯队,与

56、与日本韩韩国差距距明显,而曾经经风靡一一时的国国内锂电电池王者者BYDD 由于于企业转转型,已已经渐渐渐淡出全全球锂电电池强者者梯队。表十一:规划中中的电动动汽车图十:各各国锂离离子电池池在全球球市场上上的占有有率数据来源源:日信信证券图十一:20111年各各大锂离离子电池池生产企企业市场场份额数据来源源:日信信证券表十二:全球各各锂离子子电池生生产企业业在锂电电行业上上梯队划划分表十三、20008-220111 全球球主要锂锂电池生生产企业业概况及及锂电池池产能(百万单单位)六、未来来锂离子子电池的的发展趋趋势虽然锂离离子电池池在商业业上取得得了极大大成功,然而其其发展并并非是一一帆风顺顺的

57、,对对锂离子子电池及及其研究究者而言言,机遇遇与挑战战并存。根据220111 年的的新型铅铅酸电池池的研发发以及我我国铅酸酸电池行行业内的的整合,日本研研究工作作者将钠钠硫电池池在储能能上的应应用,以以及近年年来研究究所、学学校关注注的锂硫硫电池和和锂空气气电池的的发展,都将对对当前锂锂离子市市场造成成冲击。特别是是有研究究报告称称,近期期美国的的研究人人员的一一项重大大技术突突破将有有可能是是锂空气气电池有有潜力实实现电池池技术的的一大飞飞跃,因因为与标标准电池池相比它它减轻了了重量,降低了了复杂度度。标准准电池的的所有组组件存储储于内部部,而锂锂空气电电池使用用空气中中的氧气气。然而而这项

58、技技术面临临的最大大问题是是活跃的的氧气会会与其它它电池组组件发生生反应。研究人人员发现现了一种种不会与与氧气发发生反应应的电解解质材料料,使电电池在多多次充放放电后性性能保持持稳定。根据研研究人员员的估计计,在理理论上电电池储存存电量能能达到市市场上现现有锂离离子电池池的100 倍。对锂离子子电池的的研究者者来说,当务之之急应通通过工艺艺创新,进一步步降低原原材料成成本,提提高电池池循环性性能及稳稳定性。从技术术发展方方向看,以下三三方面应应给予极极大关注注:(1) 发展电电动汽车车用大容容量锂离离子动力力电池;(2) 开发和和使用新新的高性性能电极极材料,尤其是是高性能能正极材材料的开开发

59、;(3) 进一步步降低锂锂离子电电池的成成本和提提高电池池的安全全性能对锂离子子电池的的商业化化应用来来说,则则需要通通过行业业内的运运行管理理模式调调整,来来达到生生产高标标准的电电池的要要求,其其实这也也是占全全球400%正极极材料销销量的中中国最需需要关注注的和发发展的,这就如如同中国国为何是是制造大大国而不不是制造造强国,这种现现象在中中国的锂锂离子电电池市场场也同样样存在,并且相相当严重重。锂离子电电池的市市场空间间1、便携携式产品品:目前前锂电池池应用的的最重要要领域锂电池在在便携式式电子产产品领域域,如笔笔记本电电脑、手手机、数数码相机机和数码码摄像机机等产品品中得到到广泛应应用

60、,其其中在笔笔记本电电脑和手手机中的的使用量量最大。1)手机机市场随着手机机向轻、薄、短短、小化化的发展展,对体体积小而而容量大大的电池池需要也也就相应应增强,这样就就可以省省下大量量的空间间。要使使手机可可以最小小型化,只有锂锂电池是是最好的的电源。截止220066 年5 月我我国已经经有手机机3.77 亿部部,每年年新手机机的用户户还以115%-25%左右的的速度在在增加。而且每每年新手手机的更更换率大大约在225%左左右,所所以锂电电池的需需求就越越来越大大。20007 年至20008 年这一一时期将将成为手手机用户户增长的的高峰期期,20006年年至20010 年全球球手机用用户的年年

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