动态电路分析和动力锂离子电池行业研究报告

动态电路分析一、教学任务分析 动态电路分析是继闭合电路计算之后学习的又一内容，是电路分析的进一步深入。动态电路分析是稳恒电流这一章中的难点，为电路的综合应用奠定基础。这一内容在高二初学时要求偏高，因此进一步的巩固加深需要在高三复习时完成。 这节课是在单个阻值发生变化和电路结构发生变化已复习的情况下，对各支路或元器件的电流改变量、电压改变量的大小比较及这两者比值的变化情况进行分析，需要电路串并联规律、闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、电阻与电源伏安特性曲线等知识为基础。 从一个简单的混联电路入手，在改变滑动变阻器情况下，逐步分析各元器件或支路U和I的大小关系，以及EQ\F(U,I)的变化情况，通过层层递进地讨论，由浅入深，使学生总结出分析动态电路的一般方法：1U、I的变化情况由闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律和串并联规律或者等效电源法得出；2U、I的大小比较根据串并联规律得出；3讨论EQ\F(U,I)的变化，根据电阻的伏安特性曲线或电源的伏安特性曲线得出。通过一个实例训练，巩固所学知识，并在例题基础上将知识加以拓展。本节课的学习强调学生的主动参与，使学生在获得知识的同时，发展抽象思维能力，培养学生观察分析、比较判断、归纳总结及处理实际问题的能力。二、教学目标知识与技能：理解闭合电路欧姆定律在动态电路分析中的作用；理解部分电路欧姆定律在动态电路分析中的作用；理解串并联规律在动态电路分析中的作用；掌握各元器件电压、电流改变量的大小比较；掌握电流改变量和电压改变量比值的变化情况分析；应用伏安特性曲线分析动态电路。过程与方法： 1．运用等效替代的方法，简化电路计算；2．运用图像法，解决动态电路的分析问题；3．通过层层递进的分析，感受由浅及深的学习方法。情感、态度和价值观：通过讨论分析，层层递进，分解难点，获得学习物理的成就感，形成不断进取的创新精神。三、教学重点与难点重点：电流改变量、电压改变量的大小比较及两者比值的变化情况分析；难点：电流改变量和电压改变量比值的变化情况分析。四、教学资源 基于视频投影仪的信息化平台。五、教学设计思路 本设计包括电流改变量、电压改变量的大小比较及两者比值的变化情况分析两部分内容。 本设计的基本思路是：在完成动态电路分析的第一课时，即掌握电阻电流电压三者变化关系的基础上，通过一个简单的混联电路，在改变滑动变阻器的情况下，逐步分析各元器件或支路U和I的大小关系，以及EQ\F(U,I)的变化情况，通过层层递进地讨论，由浅入深，使学生总结出分析动态电路的一般方法。然后再通过一个练习，巩固学生对结论的理解，提高学生对结论的应用能力。 本设计要突出的重点是：电流改变量、电压改变量的大小比较及两者比值的变化情况分析。方法是：由浅入深、层层铺垫、层层递进，应用闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联规律、等效电源法和伏安特性曲线进行分析讨论。 本设计要突破的难点是：电流改变量和电压改变量比值的变化情况分析。方法是：应用伏安特性曲线分析动态电路。 本设计强调问题讨论、教师指导等多种教学策略的应用，通过学生主动参与，培养学生比较判断、归纳概括的能力，掌握用物理图像研究物理问题的一些基本思路和方法，提高学生学习物理的兴趣。完成本设计的内容约需1课时。六、教学流程1．教学流程图问题设问问题设问1情景I例题问题设问8问题设问4、5问题设问6问题设问7活动IV讨论情景II练习活动V自主活动问题设问2活动II讨论问题设问3活动III自主活动活动VII讨论、课外研究方法1方法2方法3活动VI讨论活动I自主活动2．流程图说明情景I例题：在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r不变，闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P向上移动。设通过R1、R2、R3的电流分别为I1、I2和I3，电流改变量的绝对值分别是I1、I2和I3；R1、R2两端的电压为U1，R3两端的电压为U3，路端电压为U，电压改变量的绝对值分别是U1、U3和U。问题设问1：U1______，I1______（填写“变大”、“变小”或“不变”）活动I自主活动问题设问2：U1_____U3，U1_____U（填写“>”、“=”或“<”）活动II讨论问题设问3：I1_____I2，I1_____I3（填写“>”、“=”或“<”）活动III自主活动问题设问4：EQ\F(U3,I3)______，EQ\F(U3,I3)______（填写“变大”、“变小”或“不变”）问题设问5：EQ\F(U,I3)______，EQ\F(U,I3)______（填写“变大”、“变小”或“不变”）问题设问6：EQ\F(U1,I3)______（填写“变大”、“变小”或“不变”）活动IV讨论问题设问7：EQ\F(U1,I1)______，EQ\F(U1,I1)______（填写“变大”、“变小”或“不变”）活动V自主活动问题设问8：EQ\F(U,I1)_____r（填写“>”、“=”或“<”）活动VI讨论情景II练习．如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻。设路端电压为U，电压改变量的绝对值为U；R2、R3的总电流为I，电流改变量的绝对值为I。闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，下列说法正确的是（）（A）U变大（B）I变小（C）EQ\F(U,I)＜r（D）EQ\F(U,I)＞r活动VII同桌讨论、课外研究。七、教学过程在闭合电路中，部分元件的阻值发生变化，或内、外电路的结构发生改变，都会发生一系列的连锁变化。电路的动态分析，是闭合电路欧姆定律的具体应用。上节课我们讨论了单个阻值发生变化和电路结构发生变化这两种情况下，电路中电流、电压和功率的变化情况。今天我们要进一步来讨论分析动态电路中各支路或元器件的电压改变量、电流改变量的大小比较及这两者比值的变化情况。例．在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r不变，闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P向上移动。设通过R1、R2、R3的电流分别为I1、I2和I3，电流改变量的绝对值分别是I1、I2和I3；R1、R2两端的电压为U1，R3两端的电压为U3，路端电压为U，电压改变量的绝对值分别是U1、U3和U。则：（1）U1______，I1______（填写“变大”、“变小”或“不变”）（2）U1_____U3，U1_____U（填写“>”、“=”或“<”）（3）I1_____I2，I1_____I3（填写“>”、“=”或“<”）（4）EQ\F(U3,I3)______，EQ\F(U3,I3)______（填写“变大”、“变小”或“不变”）（5）EQ\F(U,I3)______，EQ\F(U,I3)______（填写“变大”、“变小”或“不变”）（6）EQ\F(U1,I3)______（填写“变大”、“变小”或“不变”）（7）EQ\F(U1,I1)______，EQ\F(U1,I1)______（填写“变大”、“变小”或“不变”）（8）EQ\F(U,I1)_____r（填写“>”、“=”或“<”） （1）师：同学们仔细审题，思考一下。（2分钟自主活动） 生：由闭合电路欧姆定律，R总↓，I3↑，U↓。 R3是定值电阻，由部分电路欧姆定律U3＝I3R3，I3↑，U3也↑。根据串并联规律U＝U1＋U3，U↓，U3↑，所以U1必须↓。 R2是定值电阻，U1↓，由部分电路欧姆定律I2＝U1/R2可知，I2也↓。再根据串并联规律I3＝I1＋I2，I3↑，I2↓，所以I1一定要↑。 （引导学生根据PPT上的解题顺序和规律，得出方法1，这就是分析U、I变化的常规方法。）方法1：（1）电压、电流的变化总是运用闭合电路欧姆定律着手分析，然后从干路到支路，部分电路欧姆定律和串并联规律交替使用。 师：刚才我们是通过串并联规律分析的，还有更简便的方法直接判断U1、I1的变化情况吗？ 生：利用等效电源法，将R3看作是电源的一部分，则U1就是等效电源的端压，一定减小。将R2、R3都看作是电源的一部分，则I1就是等效电源的总电流，一定增大。师：等效电源的E、r与原来的不一样，但我们不关心虚线框内的内阻到底是多少，只要知道不变就可以了。 方法1：（2）等效电源法可以将复杂问题简单化。 师：使用这个方法要注意，我们必须使研究的电压和电流变成等效电源的端压和总电流。 （2）师：这是我们上节课复习讨论过的内容，接下来我们再进一步看看各物理量的变化量之间的大小关系。 （思考1分钟后，让学生讨论） 师：现在我们比较的U、U1、U3都是属于电路不同部分的，应该用什么规律呢？ 生：由U＝U1＋U3，因为U↓，U3↑，U1↓，所以U1>U3，U1>U。师：U和U3的大小关系能比较吗？生：U和U3无法比较。师：从表达式可看出，U3增加越多，U就减少越少；U3增加越少，U就减少越多，所以是无法判断。 （3）师：下面请同学们用同样的方法自主完成第3小问的分析。（自主活动） 生：由I3＝I1＋I2，因为I3↑，I2↓，I1↑，所以I1>I2，I1>I3。I2和I3同样无法比较。方法2：2、3两题中涉及的都是电路不同部分的U和I大小的比较，所以运用串并联规律进行分析。 （4）师：刚才我们分析了U和I的大小比较，接下来看看EQ\F(U,I)的变化情况。我们先来看看第4小问，思考一下。（半分钟） 生：U3＝I3R3，所以EQ\F(U3,I3)＝R3，不变。又U3＝I3R3，所以EQ\F(U3,I3)＝R3，不变。 师：U3、I3都是同一元件上的电压和电流，所以用了部分电路欧姆定律。物理量的关系不仅可以用公式表示，也可以用图线表示。那么这道题怎么用图线表示呢？ 生：画电阻的伏安特性曲线，可知EQ\F(U3,I3)不变；又图线斜率为EQ\F(U3,I3)＝R3，不变。 师：可见，我们分析U和I时，作的是U－I图像，从中可以找到U和I的关系。图像法是一种很重要的方法，有时比公式法还简便，我们常常会用到。 （5）师：接下来我们再来看看第5小问，思考一下。（1分钟） 师：U代表端压，I3代表总电流。我们是不是也可以通过电源的端压和电源的总电流的图线来分析，从中找到U和I3之间的关系呢？（1分钟）（将学生可能出现的三种图像画在黑板上） 师：我们前面已经分析过滑片向上移动时，I3增大，U减小，但第一个图I3增大，U却在增大，不合理。所以我们再来看看第二和第三个图像。我们作图线找的是两个变量之间的关系，式子U＝I3R外中三个量都是变量，是无法画出图线来的。所以我们应该将三个变量的式子转化为只有U和I3两个变量的式子，作出图线，看看应该是直线还是曲线。 生：根据U＝E－I3r，可画出电源的伏安特性曲线，是第三个图像，比值EQ\F(U,I3)就反应内阻的大小，所以是不变的。 师：那么EQ\F(U,I3)呢？是不是也是不变的？ 生：代表阻值R外，由于R外在减小，所以EQ\F(U,I3)是减小的。 师：这个结论能不能从刚才这张电源的伏安特性曲线上反映出来？ 生：随着R外的减小，I3在增大。从图中可以看出，I3增大，U和I3的比值在逐渐变小。 师：所以EQ\F(U,I3)和EQ\F(U,I3)的意义不一定是一样的。方法3：讨论EQ\F(U,I)的变化，由电阻的伏安特性曲线或者电源的伏安特性曲线得出。师：若是讨论定值电阻的EQ\F(U,I)的变化，由定值电阻的伏安特性曲线得出；若是讨论可变电阻的EQ\F(U,I)的变化，由电源的伏安特性曲线得出。（6）师：下面我们加深题目的综合程度，同学们就用这3个方法来分析接下来的题目。先看第6小题。（思考1分钟后讨论）师：U1、I3可以归结到同一部分电路上来看吗？ 生：U1代表并联小组的电压，I3代表并联小组的电流。根据等效电源法，可以将R3看作是等效电源的内阻，即r’＝r＋R3，画出等效电源的伏安特性曲线，可知EQ\F(U1,I3)＝r＋R3，不变。 师：此题不仅运用了图像法，而且把前面提到的等效电源法也用上了，综合性增强了。 （7）师：同学们一步步下来，思路已经比较清楚了，那么对于第7小问，应该也有思考的方向了，就请同学们自己得出结论吧。（自主活动） 生：可以将定值电阻R2和R3都看成是电源的一部分，这个等效电源的内阻不变。这样U1就是等效电源的端压，I1就是等效电源的总电流，根据等效电源的伏安特性曲线，可知EQ\F(U1,I1)等于等效电源的内阻，所以不变。 师：那么EQ\F(U1,I1)变化吗？ 生：EQ\F(U1,I1)＝R1，由于R1在减小，所以EQ\F(U1,I1)是减小的。 （8）师：前面两小题是图线法和等效电路法的结合，我们还有1个方法未用，如果综合运用，又可以解决更多更难的问题。下面请同学们思考第8小题。（1分钟） 师：通过前面的分析，我们知道EQ\F(U,I)表示电阻，那么分析此题时，要么都化成电阻比较，要么都化成EQ\F(U,I)的形式比较。前后桌一起讨论一下。 生：r＝EQ\F(U,I3)，因为I1>I3，所以EQ\F(U,I1)<EQ\F(U,I3)，即EQ\F(U,I1)<r。 师：此题运用了3个方法，综合程度已经很高了。 师：通过这个例题8小问的分析，我们知道了一般处理动态电路问题有3种方法，下面就请同学们根据这3种方法来做一个练习。 练习．如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻。设路端电压为U，电压改变量的绝对值为U；R2、R3的总电流为I，电流改变量的绝对值为I。闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，下列说法正确的是（ABC）（A）U变大（B）I变小（C）EQ\F(U,I)＜r（D）EQ\F(U,I)＞rR总↑I总↓U↑I3↑＝U↑／R3R2↑I2↓无法从I＝I2＋I3中判断I的变化I总＝I1＋II总减小，U并增大，则I1增大，所以I必减小I>I总U／I<U／I总＝r关于“动态电路分析”的点评徐汇区教师进修学院张培荣这一堂课是一堂研究课，研究高三第一轮复习课应该怎么上。高三第一轮复习的指导思路是：一．第一轮复习虽然要求全面、系统，但是与高一、高二上新课又是不同的，高一、高二上新课时有很多观念转变性的以及亲身体验性的内容，在高三复习时就不要了，例如电源的路端电压会变的，在高二时要反复强调，通过实验、推理等让学生从初中的观念转过来，但在高三就不必了，所以这节课也可以安排一些实验来看电流、电压的变化，但是这属于体验性的，在高三就不必为实验而实验了，这节课就是训练思维能力。二．高三第一轮复习的内容是基础知识、基本规律和基本方法，载体是典型题，要求是落实。这节课讨论的闭合电路欧姆定律和电路动态分析就是基础知识和基本规律的应用。基本方法有三个层次：本节课的专用方法：常规方法、等效电源法、伏安特性曲线法。这要显性，所以要不断小结和强化。是本节课要落实的。本章的专用方法：对同一部分电路用部分电路欧姆定律，对不同部分电路关系用串并联规律。一般方法：图线与函数式的对应关系，特别是强调画图线的函数式中必须只有两个变量。后两种方法应该是隐性的，否则这节课会有很多方法，就把重点冲淡了，这些方法是在讲课时复习强化，潜移默化。载体是典型题：本节课就是一个典型题，一题多变，新题、难题留着让学生迁移，所以课后的练习是徐汇区有一年的摸拟考题，很难，让学生学了基本方法后自己去解决，这样才能提高学生解决问题的能力。关于落实，要做好以下几件事：1．对每个知识点要做好层次分析：电路动态分析就有四个层次：电流、电压变化情况分析，电流（或电压）变化量大小比较，电压变化量与电流变化量的比值讨论，综合应用。2．教学过程中要分层落实：每个层次都要有练习。在本节课的教学过程中就是逐一落实的，由于要落实，所以分二课时完成，上一课时讲了第一层次，这次课前再复习一下，以保证落实，然后再讲后两个层次，而且每个层次都有练习。3．学生主体与教师主导作用的关系：在教学过程中，问题的解决应该是学生自己完成，而教师不断地作方法的启示与点评、小结。4．注意学生活动的思维性：什么都要活动时间肯定来不及，所以没有思维性的地方就不要活动，而在有思维性的地方要让学生充分活动，本节课中第（1）小题原来有很多个空，这样就变成依次填空，没有完整的思维过程了，所以改成只有两个问题，而且是最后的问题，学生必须要完整地分析才能得出结果，这就增加了思维性。5．关注差生：差生的学习习惯不好，上课时不会动手动脑，所以要逼着他们动，才能使他们有所进步和提高。6．不超纲：超纲会化掉很多教学时间，而且会使学生难以掌握，虽然高考中常会有超纲题，但我们要关注的是130分，所以有些超纲也没关系，本节课中大家注意到电路的连接情况都是很明显的，因为高考就只要求这样的，所以最后一个练习也是把区摸拟考的试题改了，电路连接改成串并联很明显的了。本节课很好地体现了这一指导思想，所以是一堂很成功的复习课。目录第一章动力锂离子电池行业简介 /33第一章动力锂离子电池行业简介1.1新能源汽车及动力电池简介1.1.1新能源汽车简介1、定义新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。2、分类图表1-1新能源汽车的分类序号分类依据类别1按动力源混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（EV）、燃料电池电动汽车（FCV）氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车2按车载电池镍氢电池动力汽车、锂电池动力汽车、燃料电池动力汽车3、新能源汽车发展趋势新能源汽车发展路径：普通HEV→插电式HEV→纯电动汽车→燃料电池电动汽车。图表1-2新能源汽车工作原理动力类型驱动方式工作原理环保机电混合型混合动力车（HEV）内燃机+电机驱动（普通HEV）动力以内燃机为主，无外接电源，电机在汽车起动时单独工作，加速、上坡时辅助内燃机工作。油耗比普通汽车降低20%-40%内燃机+电机驱动（插电式混合动力，PHEV）外接电源为电池充电，电池电量充足时单独驱动汽车行驶，电能耗尽时，启动内燃机工作模式。以电能为主，油箱储油作为备用。油耗比普通汽车降低50%-80%电力型纯电动车（EV）电机驱动依赖自身携带的储能电池为动力来源，储能电池依靠外接电源充电。零油耗燃料电池车（FCV）电机驱动依靠自身携带的氢、甲醇、天然气等燃料，通过电极反应充电，驱动车辆行驶。零油耗图表1-3新能源汽车发展趋势在目前的技术条件下，由于纯电动汽车的电池介质、续航能力、性能以及相关配套设施不健全（如充电站建设），混合动力汽车成为当前发展新能源汽车的过渡选择。1.1.2新能源汽车动力电池简介应用于电动车（电动汽车、电动自行车等）的电池，即我们俗称的动力电池。目前常用的或正处于开发阶段的动力电池包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池以及燃料电池。目前商业化最成功的是镍氢动力电池，锂离子电池则是下一步研发的重点，而燃料电池被认为是最终目标。图表1-4各类动力电池性能对比类类型指标铅酸电池镍氢电池锂离子电池燃料电池液体锂离子电池聚合物锂离子电池正极二氧化铅氢氧化镍锂化合物锂化合物氧极负极海绵状铅储氢合金炭材料炭材料燃料极电解液稀硫酸溶液氢氧化钾液体电解液聚合物电解液电压（V）2.01.23.73.70.6-0.8比能量（Wh/kg）30-4560-80110155500比功率（W/kg）150-400160-230300315100体积比能量（Wh/L）60-80150-200200-280＞3201000循环次数（次）300-500500-1000＞1000＞1000＞2000每月自放电率4-5%30-35%＜5%＜5%极低工作温度（℃）-20~6020~600~6020~6020~105有害物质铅////优点原材料丰富、廉价、技术成熟高倍率放电性好、耐充放电能力强、耐过充放能力强、寿命长、高低温性能好、安全性好能量密度高、平均输出电压高、输出功率大、自放电率小、无记忆效应、可快充、寿命长。能量密度高、寿命长、自放电率最低、安全性好不易燃烧、不需串联就可制成大电池、不需要使用传统隔膜材料、更易于大规模工业化生产缺点比能量低、寿命短、耐过充放差、污染环境自放电率高成本高、须保护电路、防止过充放、热不稳定性、可能发生燃爆、安全性低成本高弱低温性能主要应用（应用趋势）汽车起动电池、电动自行车电池普通HEVHEV、PHEV、EVHEV、PHEV、EV燃料电池汽车技术成熟度成熟成熟（技术性能接近理论极限）发展期发展期起步阶段图表1-5其它动力电池序号名称正极负极电解液优缺点1镍镉蓄电池氢氧化镍镉氢氧化钾氢氧化钠有较强的耐深度放电能力，质量轻、寿命长，但价格高且金属镉有巨毒，耐高温性能较差。2铁镍蓄电池氢氧化镍海绵状铁氢氧化钾特点与镍镉蓄电池相同，但使用中需定期加水，价格也高。3钠氯化镍蓄电池氯化物液态金属钠B″2Al2O3NaAlCl44银锌蓄电池氧化银锌氢氧化钾能量高，质量轻，温度特性稳定，但价格高，寿命短。5钠硫蓄电池熔融硫熔融的钠B2氧化铝矾土陶瓷管容量大、质量轻，但使用寿命短，且正、负极板物质必须是高温熔融状态（300-350℃），为此必须有特殊的加热装置。6锌空气电池锌氧氢氧化钾比能量大，性能稳定，安全性好，自放电率低，回收再生方便。铝空气电池高纯度铝氧氢氧化钾和氢氧化钠比能量大，质量轻，回收再生方便，成本也低，但比功率较低，充电和放电速度比较慢，电压滞后，自放功率较大，需防止电池工作时的过热。7太阳能蓄电池直接将太阳能转变成电能，用硅作为原料，太阳能蓄电池除了光电转换率低以外，还存在成本高的缺点。8超容量电容器高能量密度的储能元件，能存储大量电荷，且能迅速地充放电。9飞轮电池利用高速旋转的飞轮来贮存能量，当飞轮加速旋转时从外界吸收能量，此为“充电”；而当飞轮减速时释放能量，此为“放电”。比能量己超过最好的化学电池所贮存的比能量。1.1.3电池性能对新能源汽车性能的影响动力电池的性能对新能源汽车性能的影响如图表1-6所示：图表1-6电池各项性能对新能源汽车性能的影响影响电池性能汽车影响电池性能汽车性能影响续时里程比能量影响续时里程比能量影响最高时速比功率影响最高时速比功率使用寿命影响循环次数使用寿命影响循环次数1.2动力锂离子电池相关定义及其构成1、定义锂离子电池(Li-ionBatteries)是由锂电池发展而来，是以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，其充放电过程是由锂离子在电池正负极中的脱出和嵌入实现的。应用于电动车（电动汽车、电动自行车等）的锂离子电池，称之为动力锂离子电池，是动力电池的一种。2、分类及应用领域根据正极材料的不同，可将动力锂离子电池分为：钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池以及三元材料电池。图表1-7动力锂离子电池的分类正极材料钴酸锂LiCoO2二元材料三元材料锰酸锂LiMn2O4磷酸铁锂LiFePO4镍钴酸锂LiNiCoO2镍锰酸锂LiNiMnO2钴镍锰酸锂LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2工作电压3.6V3.7V3.7V3.7V3.7V3.3V材料电容量160mA/g180mA/g160mA/g190mA/g110mA/g160mA/g循环寿命＞500次＞500次＞500次＞500次＞500次＞1000次价格高较高较高较高低较低安全性低低较低较低较好好应用领域小型电池小型电池小型电池小型电池动力电池动力电池根据电解质的不同，可将动力锂离子电池分为：液体锂离子电池和聚合物锂离子电池。其具体参数见图表1-4各类动力电池性能对比。图表1-8液体锂离子电池和聚合物锂离子电池的区别3、构成图表1-9动力锂离子电池的构成及主要材料序号组成部分常用材料1正极钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂2负极石墨、石墨化碳、改性石墨、石墨化中间相碳微珠3隔膜聚乙烯或聚丙烯孔膜4电解液溶剂碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、二甲氧基乙烷（DME）5电解质六氟磷酸锂（LiPF6）1.3动力锂离子电池行业现状1.3.1行业发展现状目前我国电池生产厂家超过千家，其中蓄电池企业800多家。传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟，但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大的问题。目前，越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。近几年，我国的汽车锂电池产业，从无到有，从小到大，发展很快，生产能力仅次于日本。在国家科技项目的重点支持下，我国动力锂电池关键技术、关键材料和产品研究已经取得重大进展。虽然小容量功率型动力锂电池技术和产品与国外相比仍有一定差距，但大容量动力锂电池产业发展已经处于国际领先水平。单体动力电池的特性，已经具备推广应用的条件。动力锂电池产业已经进入到产业化建设和推广应用的关键阶段。动力锂电池产业化进程已经处于国际领先地位。1.3.2亟待解决的问题1、技术范畴：加快新型动力锂电池成组应用技术和设备研究。主要是新兴动力锂电池块和总成集成关键技术、关键零部件和产品研究。目前已经具有基本成熟的技术储备，只要纳入国家规划体系，产业化有望在一两年内却实质进展。2、产业化建设：急需解决的是标准化体系、市场化的产品及其技术保障体系建设。上述问题已经成为制约产品发展的主要问题，能否迅速改变上述局面，是能否顺利进入产业化建设和推广应用的历史新阶段，推动新型动力锂电池产业持续、健康、快速发展的关键。1.4国际锂离子电池发展现状长期以来，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。第二章行业市场分析2.1市场规模与潜力2.1.1国内市场规模如果《汽车产业调整和振兴规划》得以实现，则2011年我国新能源汽车销量将达到50万辆左右；而科技部部长万钢给出了“到2012年，国内有10%新生产的汽车是将是节能与新能源汽车”的目标，如实现，国内新能源汽车将达到年产100万辆的规模，则动力锂离子电池市场规模可达到150亿。而如果按照客车计算，这一数值还将提高3倍——每辆混合动力客车的电池需求是轿车的4倍。图表2-1国内锂离子电池市场容量预测年份电动汽车销量（万辆）锂离子电池占动力电池比例锂离子电池需求量（万只）锂离子电池均价（万元/人民币）市场总额（亿元/人民币）20103020%653020115020%10550201210030%305150注：2007年混合动力汽车销量1434辆，2008年约3000辆，2009年客车销量4034辆，乘用车310辆。2009以后，政府加大对发展新能源汽车的支持力度，新能源汽车发展政策密集出台（具体政策见第三章）。2.1.2国际市场规模动力锂离子电池国际市场主要分布在混合动力车（HEV）、电动工具、电动自行车及电动代步车领域，预测2010年国际市场将达到280亿元人民币。具体分布如下：1、混合动力车市场。目前日本和美国的混合动力车销量占汽车总销量的比重均不超过2.5%，但其产业化环境已经成熟；美国、日本和欧洲也逐渐将重心放到混合动力汽车上，未来将大批量生产。因此，美国和日本将是动力锂离子电池的主要国际市场。图表2-22010全球HEV电池市场规模测算年年份项目20062007200820092010全球汽车产量（万辆）69507310757476507880HEV数量（万辆）4060100150210HEV占有率0.58%0.82%1.30%1.96%2.66%锂离子电池渗透率20%锂离子电池市场（亿元/人民币）2102.其他市场图表2-32010年全球其他市场规模测算全球产量或规模电池产值（亿元）锂电池渗透率动力锂离子电池市场规模（亿元）电动工具1.82亿台33010%33电动自行车2500万辆33510%33.5电动代步车120万辆3310%3.3合计69.82.2客户需求分析2.2.1市场分类根据动力锂离子电池的用途，可将其客户群体分为以下几类：1）电动汽车领域；2）燃油汽车、摩托车领域；3）电动摩托车领域；4）电动自行车领域；5）电动工具领域；6）其他市场应用：矿灯电源、UPS、通信、航天、军事及其他。2.2.2主要新能源汽车厂商对动力电池的选择目前来说，由于以钴酸锂为正极材料的电池安全性不高，且价格昂贵，而以磷酸铁锂为正极的电池在技术上还不成熟，故全球主流车厂主要选择锰酸锂动力电池作为锂电动汽车的配套电池。图表2-4部分汽车制造商锂离子电池的选择及其供应商汽车制造商锂离子电池类型电池厂商股东厂商大众、福特、本田锰酸锂/镍钴锰三元三洋电机三洋丰田、三菱镍钴锰三元PEVE丰田、松下日产、雷诺锰酸锂AESC日产、NEC本田、三菱镍钴锰三元GS汤浅汤浅大众锰酸锂东芝东芝通用锰酸锂/镍钴锰三元HEV日立、神户通用、现代锰酸锂CompactPowerLG化学宝马、戴姆勒锰酸锂SBLiMotive三星、博世通用、福特、宝马、戴姆勒镍系（镍钴铝）JCS-SAFT江森自控、SAFT通用、戴姆勒磷酸铁锂A123SystemsGE、MIT等ThinkNordic锰酸锂EnerDelEnerlPh锰酸锂AltairNano比亚迪磷酸铁锂比亚迪比亚迪京华、中通锰酸锂盟固利中信国安图表2-5国内主要新能源汽车电池类型选择车型电池型号生产公司HEV轿车长安汽车杰勋HEVSC715240QNYD6镍氢中炬森莱QNFT6-3镍氢湖南神舟比亚迪QCJ7100ADMFADM07309磷酸铁锂比亚迪华晨汽车尊驰SY7181CSEBBB3093210镍氢江苏百乐北京现代新胜达Elantra锂离子LG化学悦动LPI锂聚合物LG化学奇瑞A5SQR7130A镍氢电池中炬森莱通用镍氢美国Cobasys一汽红旗CA7130N240QNYD6镍氢中炬森莱或神舟上海大众奔腾CA7130N40QNYD6镍氢中炬森莱或神舟帕萨特SVW7553FCV锂离子电池苏州星恒纯电动轿车吉利熊猫电动车LC-E锂离子电池天津清源HappyMessenger锂离子电池天津力神莲花竞悦EV聚合物锂电池比亚迪F3e磷酸铁锂比亚迪长城欧拉锂离子电池众泰2008EV纯电动车锂离子电池奇瑞S18纯电动轿车磷酸铁锂HEV城市客车长安汽车SC6442HQNYD6镍氢中炬森莱QNFT6-3镍氢湖南神舟五洲龙汽车FDG6111HEVG6FM150HD铅酸深圳雄韬南车时代TEG6128SHEVDY360-60-C1镍氢江苏春兰研究院中通客车LCK6110GHEV镍氢春兰研究院LCK6112GHEVLP2770106AB锂离子天津力神北汽福田福田BJ6123C6N4D燃料电池混合动力DY336-80镍氢北京有色研究院或泰州春兰欧曼BJ6113C7MIMC6-48锂离子美国伊顿BJ6113C7MIMC6-48锂离子美国伊顿一汽解放CA6124SH8DY336-40镍氢江苏春兰京华客车BK6129DY336-40镍氢江苏百乐安源客车PK6112AGH6DM90铅酸北京远望安凯汽车HFF6110GZ-35.5L铅酸美国OPTIMA宇通客车ZK6110HGZQNFG40镍氢泰州春兰ZK6118HGZWX100-EV磷酸铁锂万向电动汽车ZK6126HGZQNFG60镍氢泰州春兰ZK6126HGZ1IMC6-48锰基锂离子美国伊顿厦门金旅XML6112PHEV1YTS-5.5L铅酸美国OPTIMA东风汽车EQ6122HEVEQ6122HEV1280QFNG40-3镍氢280QFNG40FG镍氢湖南神舟春兰集团吉江汽车NE6111SHEV1QNFG60镍氢泰州春兰纯电动城市客车中通博发LCK6128EVSPIM23300260锂离子中信盟固利江苏常隆马可YS6120DGSPIM24300260锂离子中信盟固利ANX-1280-1磷酸铁锂北京安耐信京华客车BK6122EVSPIM23300260锰酸锂中信盟固利PUIFP46/153/287磷酸铁锂北大先行上汽南京依维柯锂离子电池天津清源QY6720EV锂离子电池天津力神上海万象象牌SXC6120GDANX-1280-1锂电北京安耐信2.3市场区域分布与集中度分析从地理分布来看，我国锂离子电池的生产厂家主要集中在广东、山东、江苏、浙江、天津等地，广东省锂电的生产量约占全国的2/3，多集中在深圳、东莞、中山等地，其中深圳又占广东全省锂电生产量的3/4，占全国产量的1/2。从所有制来看，我国锂离子电池生产企业以三资企业为主（中外合资经营企业、中外合作经营企业、外商独资经营企业），国有企业与集体企业在行业总体中占很小的比例。从市场集中度来看，我国锂离子电池行业集中度比较高，其中比较大的企业主要包括：比亚迪股份有限公司、深圳比克电池有限公司、天津力神电池股份有限公司、湖南科力远新能源股份有限公司、春兰股份等企业。图表2-6为原小型锂离子电池（手机、笔记本电脑等）等市场分布情况。图表2-62009年1-11月全国锂离子电池产量分析排名企业产品产量（万只）占比1深圳比亚迪锂电锂电池3001128.33%2上海比亚迪锂电池1532914.47%3天津力神电池股份有限公司锂电池101879.62%4三洋能源（北京）有限公司锂电池88608.36%5索尼电子（无锡）有限公司锂电池85788.10%6IPWOER科技（天津）有限公司锂电池70276.63%7珠海松下电池有限公司锂电池57255.40%8东莞新能源科技有限公司锂电池52364.94%9无锡松下电池有限公司锂电池41323.90%10飞毛腿（福建）电子有限公司锂电池36543.45%11河南思达高科技股份有限公司锂电池20541.94%12哈尔滨光宇电源股份有限公司锂电池19271.82%13三洋能源（天津）有限公司锂电池17281.63%14深圳知己迅联通讯有限公司锂电池9490.90%15东莞市迈科新能源有限公司锂电池5410.51%2.4国内市场竞争格局国内动力锂电池厂商中，产业化做得最好的当属比亚迪、天津力神、深圳比克和被日本TDK全资收购的东莞新能源（ATL）。目前国内竞争格局形成三个梯队，如下表：图表2-7国内市场竞争格局公司电池类型合作整车厂商第一梯队比亚迪磷酸铁锂自用天津力神锂聚合物、磷酸铁锂天津清源电动车深圳比克磷酸铁锂—东莞ATL锂聚合物印度Teva电动车、大客车第二梯队咸阳威力克锰酸锂、磷酸铁锂奥运大巴、海马、吉利、东风日产中信盟固利锰酸锂、钴酸锂奥运纯电动公交车深圳天雷磷酸铁锂一汽客车第三梯队苏州星恒锰酸锂、磷酸铁锂上海汽车深圳聚能达锰酸锂电动自行车为主广州国光锂聚合物广州公交2.5行业发展趋势分析1、动力锂离子电池发展趋势一图表2-8动力锂离子电池发展趋势-1磷酸铁锂电池锰酸锂电池钴酸锂电池磷酸铁锂电池锰酸锂电池钴酸锂电池三种材料的具体性能参数见图表1-7动力锂离子电池的分类。相比较而言：1、钴酸锂最大的问题是安全性差（150度高温时易爆炸）、成本高（钴价约50万元/吨，含钴60%的钴酸锂超过40万元/吨）、循环寿命短；2、锰酸锂安全性比钴酸锂好很多，但高温环境的循环寿命更差（500次）；3、磷酸铁锂因为高放电功率、成本低（约15~20万元/吨）、可快速充电且循环寿命长（1000次以上），在高温高热环境下的稳定性高（300度高温以上才有安全隐患），具有很好的安全性能，因而是目前最理想的动力汽车用锂电正极材料。2、动力锂离子电池发展趋势二图表2-9动力锂离子电池发展趋势-2聚合物锂离子电池液体锂离子电池聚合物锂离子电池液体锂离子电池两类电池的性能对比见图表1-4各类动力电池性能对比。根据爱尔兰市场调研机构预测，今后更多的厂商将开始生产锂聚合物充电电池。锂聚合物充电电池与锂离子充电电池相比，形状能够简单地进行定制，而且具有容量大、安全性高等特点。因此，随着锂聚合物充电电池的价格逐渐减低到锂离子充电电池的价格水平，锂离子电池很可能被锂聚合物电池取代。2.6行业新进入者目前进入或预期进入这一行列的公司主要分为六类，如下表：图表2-10行业潜在进入者类别进入特征举例第一类本身即是电池行业或锂离子电池的生产企业比亚迪、比克、环宇、邦凯、华粤宝、天津力神、河南光宇、风帆股份等第二类公司自一开始就专注于动力电池领域苏州星恒、浙江万向、宝龙工业、深圳雷天公司等第三类国家重点院校或国家863项目主要合作机构的实际成果转化江西美亚集团、中科科技、深圳海盈第四类国外成熟动力锂离子电池技术进入中国市场天津双一力第五类与电动自行车或者电动汽车相配套而进行的动力锂离子电池生产的企业澳柯玛新能源公司、比亚迪、浙江万向第六类电池原材料厂商进入锂离子电池行业盟固利、湖南杉杉、风帆股份2.7锂离子电池的替代产品动力电池发展趋势如下图：图表2-11动力电池发展趋势燃料电池锂离子电池镍氢电池铅酸电池燃料电池锂离子电池镍氢电池铅酸电池各种动力电池的性能及用途见图表1-4动力电池性能对比1、铅酸电池由于其性能局限，主要用于电动自行车和汽车启动及照明等领域；2、镍氢电池的性能优于铅酸电池，目前主要应用于普通的HEV，作为汽车的辅助动力，但其容量小，续航能力差，自放电率高，难以满足PHEV和EV对储能电池的各项技术要求；3、锂离子电池是当前研发的重点，由于其优越的性能将逐步实现在动力电池市场对镍氢电池的取代。4、燃料电池是动力电池的终极目标。但由于电池部件（催化剂—铂）成本高、氢燃料制取技术不成熟、储运成本高昂等因素，要大规模应用有待时日。第三章国家政策及行业影响因素分析3.1锂离子电池相关政策及标准3.1.1锂离子电池相关政策在国家《产业结构调整指导目录（2005年本）》。锂离子电池建设符合第一类“鼓励类”第十六项“轻工”第十三条“高技术绿色电池产品制造……锂离子电池”，第二十四项第二十四条“电子专用材料制造”，是国家鼓励类项目。在《产业结构调整指导目录（2007年本）》（征求意见稿），锂离子电池仍位列其中，是国家鼓励类项目。目前，锂离子蓄电池产业化建设正处于快速发展中，三年内“建立动力模块生产体系，形成10亿安时（Ah）车用高性能单体动力电池生产能力”的重大产业化规划，已经正式被列入《汽车产业调整和振兴规划》。3.1.2锂离子电池相关标准（1）QB/T2502-2000锂离子蓄电池总规范本标准是根据锂离子电池的特点，针对单体锂离子电池而制定的，在技术上融合了UL1642《锂电池标准》（第三版）及日本电池上业会SBAG1101-1997《锂离子可充电池的安全性评价标准》的有关技术内容，有利于适应国际贸易，促进锂离子电池行业的发展和提高。（2）QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池标准规定了电动汽车用锂离子蓄电池的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。标准适用于电动汽车用标称电压单体3.6V和模块N*3.6V（N为蓄电池数量）的锂离子蓄电池。3.1.3锂离子电池检测与认证电动汽车专用动力电池需通过国家权威检测机构北方汽车质量监督检验鉴定试验所的产品性能检测，各项检测指标均符合电动汽车专用电池国家标准，才能被电动汽车市场认可。另还有以下几种认证：图表3-1产品认证序号标志认证名称认证机构备注1CCC中国中国国家强制性产品认证2FCC美国关于电磁兼容方面的测试认证3CE欧盟基本要求是公共安全、卫生、环保及对消费者的保护4GS德国安全认证标志5UL美国从事安全试验和鉴定6RoHS欧盟限制在电子电气设备中使用某些有害物质指令3.2行业影响因素3.2.1新能源汽车产业对该行业的影响1、新能源汽车产业扶持政策2009年3月发布的《汽车产业调整和振兴规划》中，针对新能源汽车中的电动车，发改委就已明确提出到2011年要形成50万辆产能的近期目标。这对于目前1300多万辆产量的汽车行业来讲，新能源汽车占比很小。而对于本身规模较小的电池企业，将过去主要供应手机、电脑等电池转向生产动力电池，50万辆将是很大的业务量。2、十城千辆工程计划全称为十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程，是由科技部、财政部、发改委、工业和信息化部于2009年元月共同启动，主要内容是，通过提供财政补贴，计划用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行，涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域，力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10％。首次确定参与十城千辆工程的城市有13个，分别是：北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌。根据2009年2月份财政部和科技部联合发布的《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，被纳入《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》中的车型将按以下标准享受财政补贴：对乘用车和轻型商用车，混合动力汽车根据混合程度和燃油经济性分为5档，最高每辆补贴5万元；纯电动汽车每辆补贴6万元；燃料电池汽车每辆补贴25万元；长度10米以上的城市公交客车、混合动力客车每辆补贴5万-42万元，纯电动和燃料电池客车每辆分别补贴50万元和60万元。参与示范的13个城市的地方财政也要安排配套资金，对节能与新能源汽车购置、配套设施建设及维护保养等相关支出给予适当补助。3、新能源汽车生产企业及产品准入管理规则2009年6月17日，工业和信息化部发布了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，自2009年7月1日起施行。《规则》根据新能源汽车整车、系统及关键总成技术成熟程度、国家和行业标准完善程度以及产业化程度的不同，将其分为起步期、发展期、成熟期三个不同的技术阶段。起步期只能进行小批量生产，且只能在限定条件下进行示范运行，并对全部产品的运行状态进行实时监控；发展期产品允许批量生产，但只能在批准的区域、范围、期限和条件下销售、使用，并至少对20%的销售产品的运行状态进行实时监控；成熟期产品则在销售、使用上与常规汽车产品相同。锂离子动力蓄电池的混合动力乘用车、商用车、纯电动商用车和纯电动汽车属于发展期。4、各地政府发展新能源汽车计划图表3-2各地政府发展新能源汽车计划地区2010年2011年2012年2015年山东新能源汽车生产能力达到5万辆，比重达到5%新能源生产能力达到30万辆深圳推广使用2.4万辆推广使用10万辆（占6%）重庆1100辆长安新能源汽车，其中100辆私人用车上海比例%，100亿规模和万辆级以上的示范规模产能10万辆，产值300亿元北京采购1000辆纯电动环卫车和200辆新能源公交车，500辆纯电动出租车示范运营电动汽车占本市公交和环卫全部车辆的1/3争取达到新能源汽车5000辆辽宁生产能力达到20万辆生产能力达到50万辆安徽30辆纯电动公交车产能13万台，产值500亿。江苏4.5万辆生产能力全国50万辆100万辆，10%节能与新能源汽车，新能源汽车产值有望达到5000亿元。3.2.2国际金融危机的影响在金融危机下，中美等国政府不约而同地选择发展新能源汽车产业以拉动经济增长，股神巴菲特选择新能源汽车厂商比亚迪作为投资对象。不管这是巧合还是高度的看法一致，一场由锂电池掀起的“能源革命”和“产业革命”正在全球上演，将彻底改变未来汽车产业竞争格局。3.2.3上下游产业链关联度的影响图表3-3锂离子电池行业产业链原材料（正负极材料、电解液、原材料（正负极材料、电解液、电解质、隔膜）制造与组装制造与组装一次电池二次电池一次电池二次电池应用（应用（电动汽车、电动工具、电子产品电源等）1、锂离子电池上游产业锂离子动力电池的材料我国处于跟踪国际水平的研发阶段，很多核心的原材料正处于攻关之中，比如正极材料磷酸铁锂和钴镍锰三元材料，电解液中的六氟磷酸锂等。图表3-4锂离子电池的主要材料构成序号组成部分常用材料1正极钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂2负极石墨、石墨化碳、改性石墨、石墨化中间相碳微珠3隔膜聚乙烯或聚丙烯孔膜4电解液溶剂碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、二甲氧基乙烷（DME）5电解质六氟磷酸锂（LiPF6）图表3-5锂离子电池成本构成及供应情况电池构成价格（万元/吨）成本占比主要厂商竞争状况正极材料磷酸铁锂（最适合动力电池）15-2033%天津斯特兰、比亚迪、杉杉股份、中国宝安供不应求锰酸锂9-1533%中国宝安、比亚迪供求平衡钴酸锂26-3033%天津力神、苏州恒正市场较成熟，供求平衡负极材料改性石墨6-1010%杉杉股份、中国宝安供求平衡电解液（主要原料六氟磷酸锂）4012%江苏国泰、杉杉股份、珠海赛伟、天津金牛国内可满足，但核心原料依赖进口隔膜8-25元/m225%-30%日本旭化成、美国celgard星源材质、佛塑股份基本依赖进口铜箔8-105%中科英华供求平衡铝箔、粘结剂、导电剂10%中南铝业部分材料依赖进口2、锂离子电池下游产业国际油价飞涨，全球气候异常，各国对能源安全和环境保护在战略上更加重视，在此形势下，动力锂离子电池以其优越的电性能受到人们的广泛关注，并在电动汽车(EV)/混合动力电动汽车(HEV)、电动皮划艇、电动自行车等领域的应用前景广阔。我国自主品牌电动车所选择的技术路线大多数是锂电池，包括瑞麒M1EV、长城欧拉、众泰2008EV纯电动车、莲花竞悦EV、中华EV概念车、海马Mpe等。在国内，已经有40多家汽车企业涉足研发新能源汽车，吉利、奇瑞、比亚迪都争相研发新能源汽车；截至2008年11月，已有17个省（市）的30多家企业涉足混合动力客车，目前拥有混合动力技术的客车企业主要有宇通、厦门金旅、大金龙、一汽集团、五洲龙、安源、京华、福田汽车、东风、安凯、中通等。另：国内外新上市的新能源汽车基本均以锂电池为主（见图表2-4和图表2-5）。3.2.4其他影响因素1、国内石油供给不足影响我国石油需求的快速增长还将持续较长时间，据发改委预计，2020年中国石油年需求量将达到5.6亿吨至6亿吨左右，而国内产量则将基本保持在2亿吨左右的水平，因此原油对外依存度进一步增加，供应压力巨大。我国原油消费中，60%左右为交通用油，随着汽车保有量的不断增加，能源瓶颈将日渐显现。因此，发展新能源动力汽车，降低交通用油量，是降低原油进口依赖，确保能源安全的战略举措。2、低碳经济趋势影响中国已在2007年超越美国成为全球第一大碳排放国，在碳排放总量方面占全球的20.61%，碳排放增量方面更是占到了全球的82.82%，将面临越来越大的碳减排压力。交通运输部门是石油等燃料的主要消耗行业，也是碳排放的重要来源。据统计，全球碳排放的23%来自于交运部门。因此，开发更加高效、更加清洁的新能源动力汽车，是低碳经济的必然要求。3、出口退税政策影响2006年9月14日，国家财政部等五部委联合印发了《关于调整部分商品出口退税率和增补加工贸易禁止类商品目录的通知》，根据《通知》规定，铅酸蓄电池、氧化汞电池的出口退税政策被取消，且连同镍镉电池一起被列入加工贸易禁止类目录，对列入此目录的商品进口一律征收进口关税和进口环节税。而国家对锂离子电池出口退税从13%上调至17%。第四章民营企业进入该行业的分析4.1汽车制造商进入锂电池行业汽车生产商与电子生产商合作进行锂电池的开发。1、丰田与松下合资的松下电动车能源公司将新建两座混合动力车电池生产厂，从2009年开始生产锂电池，并将装配丰田定于2010年发售的首辆插入式混合动力汽车，插入式混合动力车的电池可通过家用电源充电。2、锂电池生产的全球领军企业——三洋电机将于2009年底开始量产车用锂电池，并与大众公司共同开发控制系统。除大众外，三洋还与福特汽车和本田汽车合作开发锂电池。三洋的目标是到2015年，占领全球车用锂电池市场40%以上份额。三洋还在加快开发一种可用于插入式混合电动车的锂电池，并力争到2011年开始销售该产品。3、日产也宣布与NEC联手生产锂电池，并计划在2010年推出装配锂电池的纯电动汽车。4、博世在2008年6月与韩国三星SDI签署了各投资一半建合资企业的合同，生产混合动力汽车的锂离子蓄电池。5、通用汽车与韩国LG化学公司旗下的CompactPower公司和大陆汽车系统公司签订了两份锂电池合约。6、日本GS汤浅公司、三菱公司和三菱电机公司已经投资30亿日元(约合1.9亿元人民币)筹建了日本锂能源公司(LithiumEnergyJapan)。三菱汽车将在2009年开始销售混合动力汽车，并于2010年中期销售纯电动汽车。7、在2010年3月2日开展的日内瓦车展上，德国戴姆勒奔驰与中国比亚迪汽车公司宣布，双方已成协议，共同研发电动汽车。双方将创立新的品牌命名该电动汽车。4.2我国发展锂离子电池的优势1、资源条件锂离子电池的原材料在我国来源极为广泛。我国是世界锂资源大国，特别是青海和西藏的盐湖有大量锂资源，盐湖的开发不仅为低成本锂离子电池提供原材料，也有利于西部地区的发展。同时，锰、铁、钒、磷等在我国都是富产资源，为动力锂离子电池行业的发展提供了材料保证。2、技术条件我国小功率锂离子电池早已产业化，形成上下游结合的完整产业链。在锂离子动力电池方面，我国在技术上也已经达到国际先进水平，产业化条件也已基本成熟，具备参与国际竞争的实力。奥运期间，我国自主研发的595辆多种新能源车辆在会上成功运行200多万公里，为我国政府承诺的“科技奥运”、“绿色奥运”的圆满实现作出了重要贡献。这充分说明，动力型锂离子电池是安全的，我国有多家企业已经掌握了单体100Ah以上大容量电池的制作、串并联和充放电管理技术，水平也已基本上与国外不相上下。3、市场条件中国人口多且分布高度集中，适合发展小型汽车，这为锂电汽车的产业化发展创造了市场条件。而2009年中国汽车业产销两项数据均已超过美国，分别达到1379.10万辆和1364.48万辆，已成为世界第一汽车大国。4.3进入该行业的机遇与风险1、机遇第一，石油资源短缺，减排二氧化碳压力巨大。我国目前石油进口量以每年两位数的百分比增长，预计到2010年进口依存度将接近50%；而我国2010年的汽车保有量将接近6千万辆，到2020年将达到1.4亿辆，机动车的燃油需求分别为1.38亿吨和2.56亿吨，为当年全国石油总需求的43%和57%。因此发展新能源汽车，用电代油，是保证我国能源安全的战略措施。第二，国家出台政策，扶持新能源汽车及动力电池的发展。具体政策见3.13.2。2、风险锂离子动力电池具有巨大的市场潜力和良好的发展前景，但仍存在一定的风险因素：第一、市场风险：首先，镍氢及其它类型动力电池将对动力锂离子电池形成一定的市场威胁，而电动汽车用动力锂离子电池尚处在研发开发阶段；其次国际与国内的汽车制造商、电池厂商及蓄电池上游企业纷纷进军动力锂离子电池行业，市场竞争激烈，因此，进入该行业有一定市场风险。第二，技术风险：在技术水平方面，国内与国外还存在差距。单就电池材料而言没有问题，单个电池的性能也不逊于国际先进水平，但组成电池组后，其稳定性、生产一致性、使用寿命等还存在较大问题。第三，上游材料供应风险：锂离子蓄电池所用隔膜，国内未能有实质性的突破。我国生产锂离子电池的各厂家，均依赖于国外进口，其售价甚而占了生产成本的25%以上，其实，锂离子电池所用隔离膜并不是什么贵重材料，只是我国迄今在规模化生产方面的技术仍未过关，如果这一技术难点得以解决，我国锂离子蓄电池的生产成本，还能大幅度下降；还有占电解液成本50%的电解质六氟磷酸锂，基本都是从日本采购。第四，配套基础设施建设风险：全国充电站网络。PHEV和EV在国内迅速发展的先决条件是，有方便的充电站网络，或者有方便的可更换电池网络。如果无配套的充电网络或者配套速度与新能源汽车发展速度不同步，将直接影响新能源汽车的发展进度，也就影响动力电池行业的发展。而充电站网络建设依赖于国家政策推动，单凭工信部及汽车厂商，很难说服电网积极投入。4.4阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈1、安全性能方面由于锂离子动力电池具有能力密度大、工作温度高、工作环境恶劣等方面的原因，加上以人为本的安全理念，因此，用户对电池的安全性能提出了非常高的要求。2、汽车动力电池的管理系统由于汽车动力电池的工作电压是12V或24V，而单个动力锂离子电池的工作电压是3.7V，因此必须由多个电池串联而提高电压，但由于电池难以做到完全均一的充放电，因此导致串联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况，电池会出现充电不足和过放电现象，而这种状况会导致电池性能的急剧恶化，最终导致整组电池无法工作，甚至报废，从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。4.5进入此行业的可行方向方案一：与国际或国内汽车生产商合作共同进行锂电池开发。因为以锰酸锂为正极材料和磷酸铁锂为正极材料的锂离子动力电池的电源设计不同，无法直接替代，所以，需要根据汽车生产商所设计的电源类型进行有方向的投资，与汽车生产商合作开发就会大大降低投资风险。方案二：初期可从市场需求量大的电动自行车、电动摩托车、电动工具等用的中型锂离子动力电池进入，以避免电动汽车市场不成熟的风险。方案三：可选择技术起点高的锂离子电池上游行业进入，如正极材料锰酸锂（毛利率20%）和磷酸铁锂（毛利率40-70%）、负极材料改性石墨（毛利率30%）、电解液（毛利率40%，核心原料依赖进口）、隔膜（毛利率70%，基本依赖进口）。4.6典型业内民营企业分析—比亚迪一、比亚迪股份有限公司发展历程●1995年2月，比亚迪公司成立，注册资本250万元人民币，员工20人左右；●1997年，公司自主研发，开始生产锂离子电池，并且很快投入量产；●2000年，成为MOTOROLA第一个中国锂离子电池供应商；同年12月，成为MOTOROLA的供应商。●2001年8月，成为NOKIA的供应商。●2002年，成为NOKIA第一个中国锂离子电池供应商；同年5月，比亚迪获得QS-9000认证；●2002年7月，与北京吉驰汽车模具有限公司资产重组，成立全新的北京比亚迪模具有限公司，建立北京比亚迪工业园；●2003年1月22日，比亚迪公司跨行业收购西安秦川汽车有限责任公司，成立了比亚迪汽车有限公司；●2004年2月18日，深圳比亚迪微电子有限公司成立，同年Li-ion电池市场占有率20%，位居世界第二。●2006年6月，比亚迪纯电动轿车F3e研发成功，成功搭载ET-POWER技术的铁动力电池，实现零污染、零排放、零噪音的三无目标，续航里程达350KM，标志着比亚迪纯电动汽车技术处于世界领先地位。●2006年9月，MOSFET通过NOKIA认证，成为NOKIA供应商。同年，比亚迪销售总额129亿元，利润总额11.2亿元，纳税总额11亿元，出口创汇8.5亿美元。●2007年7月30日比亚迪F3R全国上市。●2009年7月24日,比亚迪成功收购湖南美的客车制造有限公司的全部股权。●比亚迪将落户洛杉矶。二、成功之道1、选择进入门槛低、生产模式简单的二次充电电池行业；2、采取“技术密集＋劳动力密集”的经营模式。通过低成本的人力资源和有效的生产线结合，可以超越昂贵自动化生产线的效能，并能降低生产成本和提升生产的灵活性。当推出新产品时，只需对原有生产线做关键环节的局部调整；3、自身具备强大的研究开发实力，通过在流程和材料上的改进来大幅节约企业成本；4、往产品下游延伸，进入电动汽车制造，试图复制低成本制造模式。附录行业内国际、国内主要企业简介1.比亚迪股份有限公司比亚迪股份有限公司（以下简称“比亚迪”）创立于1995年，是一家香港上市的高新技术民营企业。比亚迪在广东、北京、上海和西安等地区建有七大生产基地，总面积将近1,000万平方米，并在美国、欧洲、日本、韩国、印度、台湾、香港等地设有分公司或办事处，现员工总数已超过13万人。比亚迪现拥有IT和汽车两大产业群。IT产品主要包括二次充电电池、液晶显示屏模组、塑胶壳、键盘、柔性电路板、摄像头、充电器等。目前，比亚迪作为全球领先的二次充电电池制造商，IT及电子零部件产业已覆盖手机所有核心零部件及组装业务，镍电池、手机用锂电池、手机按键在全球的市场份额均已达到第一位。截止2008年底，公司总资产额近329亿元人民币，净资产超过133亿元人民币。2008年，公司实现营业收入267.88亿元，实现利润10.21亿元。2.深圳市比克电池有限公司深圳市比克电池有限公司成立于2001年8月，美国纳斯达克上市公司，注册资本8260万美元，是一家集锂电池研发、生产、销售为一体的国家高新技术企业。占地面积约26万平方米，厂房面积约23万平方米，有员工6000余人。公司拥有200余人的高学历专职研发队伍，引进外籍专家10余人。公司以中国科学院长春应用化学研究所、吉林大学、深圳大学、厦门大学等科研院校为技术依托建立了独立的研发中心，由国际高端人才组建了加拿大比克研发中心，并设有国家人事部批准设立的博士后工作站，在锂离子电芯领域申请专利600多项。比克电池主要产品包括：圆柱锂离子电芯、动力锂离子电芯、聚合物电池、铝壳锂离子电芯。3.风帆股份有限公司风帆股份有限公司（下简称公司）隶属中国船舶重工集团公司。公司前身保定蓄电池厂始建于1958年，是“一五”期间国家156个重点建设项目之一，1992年更名为风帆蓄电池厂，1996年改制为保定风帆集团有限责任公司，2000年6月由中国船舶重工集团公司作为主发起人设立股份公司，注册资本2.18亿元。2004年7月，“风帆股份”A股（600482）在上海证交所挂牌上市，2006年2月完成股权分置改革。公司主要产品为汽车启动蓄电池以及干电荷电池，用于轿车、卡车大中客以及面包车等，产品种类齐全，质量达到国际水平，国内最高档的合资轿车大多配套公司产品。风帆股份目前占据了国内市场车用蓄电池约四分之一的市场份额。风帆股份在做强主业的同时，还致力于锂电池和太阳能电池等绿色高端能源的开发。目前动力电池主要是镍氢电池和锂电池两种形式。4.天津力神电池股份有限公司天津力神电池股份有限公司是一家拥有自主知识产权核心技术，专业从事锂离子蓄电池技术研发、生产和经营的股份制高新技术企业。公司位于天津新技术产业园区华苑产业区，成立于1997年12月25日，占地8.5万平方米力神公司自主研发的锂电池配套的新型电动汽车最高时速可达120公里/小时，一次充电行驶里程约为200公里，而营运成本却仅为燃油汽车的五分之一。新组建的力神迈尔斯公司一期投资2亿美元，将致力于开发生产锂离子动力电池系统，主要产品为高安全性能的锂离子动力电池单体电芯，电池组及锂离子电池动力系统。5.广州国光电器股份有限公司广州国光电器股份有限公司前身为广州国光电声总厂，企业历史可追溯到1951年成立的广州市国光广播器材厂，1993年12月25日，公司改制并定向募集内部职工股成立股份有限公司，1995年12月8日，公司增资扩股并改制为外商投资股份有限公司，2005年5月公司在深圳证券交易所上市，现公司总股本2.56亿元，总资产超过17亿元。广州国光电器股份有限公司的锂电池业务由全资子公司广东国光电子有限公司经营，国光电子是广州国光2007年以4500万元从关联股东那里收购而来。国光电子的主营业务为聚合物锂离子电池、大型锂离子动力电池、电子器件等设计、生产和销售。国光电子研制出来的150安时容量聚合物锂离子动力电池，专为广州公交车配备的。随着2010年广州亚运会的日益临近，广州市公交车规模化使用清洁能源的改造已经开始。据了解，广州国光收购国光电子后，不断追加动力电池的投入。目前，广州国光正在设法将聚合物动力电池打入更大范围的汽车市场。6.万向电动汽车有限公司万向集团公司由现任董事局主席鲁冠球于1969年始创。企业以制造和销售汽车零部件为主业，以年均递增25.89%的速度发展。目前，万向的主导产品不仅占领了国内近70%的市场，还远销世界，进入了通用、福特等一流国际主机企业的生产线配套。万向是国务院120家试点企业集团和国家520户重点企业中唯一的汽车零部件企业，在国外8个国家拥有26家公司，是中国向世界名牌进军具有国际竞争力的16家企业之一。万向电动汽车有限公司成立于2002年，是万向集团全资子公司，公司致力于掌握清洁能源技术，发展节能环保汽车。按照“电池－电机－电控－电动汽车”的发展战略，公司在大功率、高能量聚合物锂离子动力电池、一体化电机及其驱动控制系统、整车电子控制系统、汽车工程集成技术以及试验试制平台等方面取得了显著的成果。7.深圳市雷天电源技术有限公司中聚雷天控股有限公司是一家在香港注册成立的港资企业，也是一家拥有核心技术自主知识产权、专门从事生命源稀土钇铁锂材料和动力型电池技术研发生产的高新科技综合型集团企业。企业注册资本1.3亿美元，总资产达33亿美元。

公司创办人自1996年起，曾在珠海市投资建立了生命源锂离子动力电池实验基地及纯电动车研发基地。1998年8月公司在深圳市逐步投资建立了雷天工业园区，区内建成稀土钇铁锂正极材料生产工厂、钇铁锂动力电池生产工厂、稀土永磁无刷直流电机及电控器的生产工厂和专门为生产雷天锂动力电池而设计的专用设备制造工厂及纯电动车动力总成组装工厂。目前公司已具有年产上千吨稀土钇铁锂正极材料及钇铁锂“LFP”和“LP”两大类动力型电池上亿安时量的生产能力，每年可配套纯电动小轿车、纯电动中巴车、纯电动城市公交大巴及旅游大巴等四种规格的电动车动力总成；同时也能为太阳能、风能、移动通信机站、UPS不间断电源、电动游艇、电动船、观光潜水艇、燃油汽车启动电池等领域提供理想的稀土钇铁锂动力电池。8.