鋰離子電池正極材料隔膜電解液生產(chǎn)廠家.doc

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鎳 我國鎳礦品位低，露采比例很小，可采儲量僅占總儲量的10%，開采和冶煉的技術(shù)相對較為落后；選礦一般采用弱酸或弱堿介質(zhì)浮選工藝，與先進技術(shù)有差距，開采和冶煉的成本居高不下。2010年預(yù)計中國鎳消費量將達到40萬噸/年以后，中國將成為世界最大的鎳消費國?，F(xiàn)在中國鎳金屬基礎(chǔ)儲量只有230萬噸左右，近年來中國鎳礦勘探?jīng)]有重大進展，如果就按照這樣消費下去的話，10年后中國的鎳礦資源將逐漸消耗殆盡。 鈷 我國鈷金屬資源量約為140萬t，絕大多數(shù)為伴生資源，單獨的鈷礦床極少，品位較低，均作為礦山副產(chǎn)品回收，金屬回收率低、生產(chǎn)成本高。 錳 中國錳礦資源較多，在全國21個省(區(qū))均有產(chǎn)出；探明儲量的總保有儲量礦石5.66億噸，居世界第3位。富錳礦較少，在保有儲量中僅占6.4%。 鋰 我國的鋰礦資源豐富，以目前我國的鋰鹽產(chǎn)量計算，僅江西云母鋰礦就可供開采上百年。從鹽湖內(nèi)提取成本要遠低于從礦山中提取。 鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域 鋰離子電池主要的應(yīng)用方向有便攜式電子產(chǎn)品的充電電池、電動工具及電動汽車等。其中，在汽車動力電池的應(yīng)用才剛剛開始。2007年度鋰離子電池市場結(jié)構(gòu)如下圖 六、鋰離子電池行業(yè)競爭格局 1. 鋰離子電池行業(yè)，中、日、韓三分天下： l 低檔次手機領(lǐng)域，中方明顯優(yōu)勢，品牌手機領(lǐng)域，有較多國內(nèi)企業(yè)漸次進入。 l 在手提電腦電池領(lǐng)域，因?qū)σ恢滦院桶踩砸髽O高，國內(nèi)企業(yè)無力或無信心面對電池召回，幾乎沒有大規(guī)模進入的例子。日韓具顯著優(yōu)勢。因手提電腦用電池類型單一，適合全自動化生產(chǎn)，未來國內(nèi)企業(yè)也難建立優(yōu)勢。 l 在動力電池領(lǐng)域，國內(nèi)個別領(lǐng)先企業(yè)在國際上也不落后，但大多數(shù)企業(yè)仍面臨技術(shù)未達商用要求以及專利問題。電動自行車電池領(lǐng)域或可提供一較大的發(fā)展空間。 2. 在高端產(chǎn)品及應(yīng)用上，目前日本領(lǐng)先： 第一梯隊 第二梯隊 第三梯隊 三洋電機，索尼，三星 比亞迪、ATL、MBI、LG、力神、NEC、MAXELL、LG BAK，B&K等 3. 全球主要鋰電池生產(chǎn)企業(yè)概況 廠商 合作伙伴/投資者 已有客戶 產(chǎn)能 08PB 08PE A123 通用電氣、寶潔、聯(lián)博基金、德國大陸 THINK、沃爾沃卡車、戴姆勒、通用汽車 約1500萬個電池單元（08年） -- -- 三洋 -- 大眾、本田、福特 1000萬塊（15年） 8.69 29.34 江森自控 SAFT、德國大陸 寶馬、戴姆勒、奇瑞 -- 0.86 7.36 德國大陸 A123、江森自控、SAFT 戴姆勒、大眾 -- 0.30 (1.85) Compact Power LG化學(xué) 通用汽車、現(xiàn)代 -- -- -- SAFT 江森自控、德國大陸 戴姆勒、福特 -- 2.00 9.62 EnerDel Ener1、德爾福合資 THINK 60萬個電池包 （11年） 6.17 (8.11) AESC 日產(chǎn)、NEC合資 日產(chǎn)雷諾 20萬臺（11年） -- -- HVE 日立、神戶電機 GM -- -- -- PEVE 豐田、三菱 豐田 100萬臺（11年） 0.65 8.65 湯淺電池 三菱 三菱 20萬塊（09年） 2.17 56.53 4. 被看好的汽車鋰電池廠家 據(jù)德意志銀行調(diào)研顯示，整車企業(yè)最愿意與以下10家企業(yè)合作開發(fā)汽車鋰電池： 1）JohnsonControls-Saft（美國江森自控和和法國Saft的合資公司）； 2）A123系統(tǒng)公司（由麻省理工學(xué)院、通用電氣等投資成立，該公司與大陸集團有合作）； 3）LG化學(xué)（該公司在美國有子公司CompactPower）； 4)EnerDel（Ener1和德爾福的合資公司）； 5）AESC（日產(chǎn)和NEC的合資公司）； 6）PEVE（豐田和松下的合資公司）； 7）GS湯淺； 8）日立； 9）三洋電機； 10）三星。 規(guī)劃中的動力電池汽車 七、國內(nèi)制造基地分布情況及產(chǎn)業(yè)概況 l 主要集中在廣東、山東、江蘇、浙江、天津等地，廣東占總量的60%以上。廣東省也主要集中在深圳、東莞、中山等地。其中，深圳就有比亞迪、比克、邦凱、華粵寶等領(lǐng)先的國產(chǎn)制造企業(yè)，是我國最大的生產(chǎn)基地。 l 我國為數(shù)眾多的鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)中，內(nèi)資企業(yè)約40%，外資和中外合作企業(yè)占50%以上，包括日本三菱、索尼、TDK等均在境內(nèi)新建和收購了生產(chǎn)工廠。 l 內(nèi)資企業(yè)在整體性能和可靠性低于日韓，主要原因是設(shè)備自動化程度較低，產(chǎn)品一致性較差，產(chǎn)品只能作為單只電池使用，不能連成電池組使用，因此一般用在手機、數(shù)碼相機、便攜游戲機及MP3和DVD等移動視聽設(shè)備上。唯一是湖南瑞翔與三星合資，向三星提供錳酸鋰和三元材料。 l 筆記本電腦用電池主要被韓國三星、LG，日本索尼、三洋、松下等壟斷。比克、力神等內(nèi)資領(lǐng)先企業(yè)已逐步進入筆記本電腦市場。 八、國內(nèi)主要的鋰離子電池制造商及其經(jīng)營態(tài)勢 公司 背景 現(xiàn)狀 比亞迪 民營企業(yè) 港股上市公司 世界第二大鋰電池生產(chǎn)商。主要業(yè)務(wù)是手機電池業(yè)務(wù)，尚不能進入圓柱型鋰電市場，已經(jīng)幾乎打入了所有國際著名手機公司。計劃在08年成為全球最大的手機鋰電商。動力鋰電池也只是處于開發(fā)階段。 中信國安盟固利 母公司在A股上市 08年動力鋰電池產(chǎn)能為2000萬安時，09年可達1億安時 深圳比克 民營企業(yè) 納斯達克上市公司 世界十大鋰電池商之一，08年產(chǎn)能達3億只。依靠資本運作，在3-4年的時間里，迅速做大了規(guī)模，月鈷酸鋰用量在150-200噸之間，現(xiàn)正在努力追求產(chǎn)品升級，已基本放棄低端鋼殼電池的生產(chǎn)，主要以鋁殼電池為主，主要客戶為國內(nèi)品牌手機廠。另外成套引進了圓柱型電池的自動化生產(chǎn)線，該公司的圓柱型電池主要目標客戶是臺灣筆記本電池生產(chǎn)商（電池組裝），其產(chǎn)品暫時還沒進入國際品牌筆記本電腦廠。 天津力神 天津津能 國投高科技等合資 2008年產(chǎn)能達2.5億只。成套引進日本設(shè)備，目前主要的國際客戶是摩托羅拉。該公司投入巨大，但是，因體制原因，發(fā)展速度一直不快。 深圳雷天 民營企業(yè) 2007年產(chǎn)能達1.5億安時 澳柯瑪新能源 母公司在A股上市 2009年鋰電池產(chǎn)能預(yù)計可達8000萬只 TCL金能電池 母公司在A股上市 研制聚合物鋰電池，2008年產(chǎn)能達6000萬只 蘇州星恒 聯(lián)想投資和中科院合資 2007年產(chǎn)能為3600萬安時 ATL 東莞新能源科技公司 TDK子公司 被TDK收購后，其業(yè)務(wù)發(fā)展更加迅速，而且進入了日本高端市場。ATL是一家由職業(yè)經(jīng)理人加風(fēng)險投資、自主開發(fā)成功聚合物生產(chǎn)技術(shù)的公司，目前其主要供應(yīng)商是杉杉，并初步形成了戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，雙方在技術(shù)方面有較深的合作。 萬向電動車公司 萬向集團子公司 2010年車用動力電池產(chǎn)能可達1500萬安時 另外規(guī)模還相對比較大的公司有邦凱、華粵寶、邁科、天貿(mào)、哈爾濱光宇、力多威、優(yōu)科等，其正極材料月用量在20-50噸月之間。稍具規(guī)模的公司還有：伊斯達、盈力、德賽、鴻德等，其正極材料使用量在10-20噸月。其他都是較小的公司，大小公司總計有約100家。 九、鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展方向 l 開發(fā)更高體積容量的電池，這需要更高克容量的材料與之配合。 l 提高電池的安全性，同樣需要高安全性的材料與之配合。 l 開發(fā)大型動力鋰電，與之配套的是要開發(fā)動力電池用材料，如錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰等。 十一、主要電池廠商材料選用情況 公司 正極材料 負極材料 電解質(zhì) 封裝形式 結(jié)構(gòu) 形狀 豐田 鈷酸鋰 石墨 液體 金屬 螺旋式 橢圓 松下 鎳錳鈷酸鋰 混合 液體 金屬 螺旋式 橢圓 江森自控 鈷酸鋰 石墨 液體 金屬 螺旋式 圓柱 日立 錳酸鋰/三元 固體碳粒 液體 金屬 螺旋式 圓柱/橢圓 AESC 錳酸鋰/三元 固體碳粒 液體 袋裝 堆棧式 棱柱 三洋 錳酸鋰/三元 混合 液體 金屬 螺旋式 圓柱 GS湯淺電池 錳酸鋰/鈷酸鋰 固體碳粒 液體 金屬 螺旋式 橢圓 A123 磷酸鐵鋰 石墨 液體 金屬 螺旋式 圓柱/橢圓 LG化學(xué) 錳酸鋰 固體碳粒 凝膠體 袋裝 堆棧式 棱柱 三星 錳酸鋰/三元 石墨 液體 金屬 螺旋式 圓柱 SK Corp 錳酸鋰 石墨 液體 袋裝 螺旋式 棱柱 東芝 錳酸鋰 低溫氧化碳 液體 袋裝/金屬 螺旋式 棱柱 AltairNano 錳酸鋰 低溫氧化碳 液體 袋裝 堆棧式 棱柱 比亞迪 磷酸鐵鋰 -- 液體 金屬 螺旋式 圓柱/橢圓 Electrovaya 聚合金屬鋰 -- -- -- -- -- 威龍科技 磷酸鐵鋰 -- 聚合物 袋裝 堆棧式 棱柱 2、國內(nèi)鋰電池材料的銷售預(yù)測： 產(chǎn)品 王教授預(yù)測 張總預(yù)測 彭總預(yù)測 正極材料 鈷酸鋰 09年12000噸 09年18000噸 - 錳酸鋰 09年5000噸 09年8000噸 08年8000噸 09年15000噸 三元正極材料 09年6000噸 09年6000噸 - 二元正極材料 - 09年1000噸 - 磷酸鐵鋰 2009年500噸 2010年2000噸 2011年后可能出現(xiàn)爆炸性增長，在6000噸以上 2009年1000噸 2010年2000噸 2011年后可能出現(xiàn)爆炸性增長，在6000噸以上 - 正極材料小計 09年23500噸 09年34000噸 - 負極材料 09年10000噸 09年18000噸 - 電解液 09年10000噸 09年18000噸 - B第三部分 鋰離子電池正極材料 一、正極材料的分類及其運用 主要產(chǎn)品 產(chǎn)品用途及特點 鈷酸鋰 目前應(yīng)用最廣泛的鋰電池正極材料，具有開路電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長等特點；生產(chǎn)的鋰電池主要用于通訊數(shù)碼類電池領(lǐng)域。鈷價格昂貴，鈷酸鋰的毒性較大。目前技術(shù)上，容量已幾乎發(fā)揮到極限。受資源等制約，有被替代之勢。 鎳鈷錳酸鋰（三元） 電化學(xué)容量高、循環(huán)性能好、成本低、具有三元協(xié)同效應(yīng)；主要用于通訊數(shù)碼類成本相對較低的鋰離子電池領(lǐng)域。目前生產(chǎn)工藝相對成熟。 錳酸鋰 研究已相對成熟，成本低，無污染, 制備容易,安全性能好，理論容量低、循環(huán)性能較差，受電池體積小型化趨勢的制約，主要用于動力電池、低成本電池領(lǐng)域。 磷酸鐵鋰 最具潛力的鋰電池正極材料之一，理論容量相對較高，價格低、熱穩(wěn)定性好、無污染，優(yōu)良的充放電循環(huán)性能。目前只有少數(shù)廠家掌握制備技術(shù)；主要用于動力電池領(lǐng)域。由于導(dǎo)電性能較差，需參雜其他材料，振實密度低，比容量相對較小，在小電池領(lǐng)域，同樣尺寸電池只有現(xiàn)有電池容量的一半不到。工藝極特殊，制造難度大。配套電解液研發(fā)稍落后。對工藝要求極嚴，因動力電池一般由多個電池串并后組成，故對單個電池的一致性要求極高。 鎳酸鋰 合成困難，目前量極少。 二、各種正極材料的性能比較 鈷酸鋰 鎳酸鋰 鎳鈷錳 錳酸鋰 磷酸鐵鋰 容量(mAh/g) 140-160 170-180 150－160 100-120 130-150 充放電壽命(次) 1000 1000 1000 500 5000 工作溫度(℃)與穩(wěn)定性 -20至55度，熱穩(wěn)定性一般 -20至55度，不穩(wěn)定 -20至55度，熱穩(wěn)定較好 -20至55度，熱穩(wěn)定性好 -20至55度，熱穩(wěn)定性很好 原材料資源 貧乏 較多 較貧乏 豐富 豐富 原材料成本 高 較低 中 低 低 安全性 較差、保護電路設(shè)計復(fù)雜 差，保護電路設(shè)計復(fù)雜 較好 好 優(yōu)異 蘊藏量 稀少 較多 較貧乏 豐富 豐富 環(huán)保性 較差 較差 較差 好 好 工作電壓/V 3.7 3.5 3.6 3.8 3.2 電池綜合性能 好 較好 較好 一般 較好 三、國內(nèi)生產(chǎn)正極材料的主要企業(yè) 公司 背景 現(xiàn)狀 比亞迪 民營企業(yè)，港股上市公司 鈷酸鋰產(chǎn)能2000噸、磷酸鐵鋰產(chǎn)能1000噸以上 中信國安 盟固利 母公司在A股上市 08年錳/鎳/鈷鋰電池正極2500噸 湖南杉杉 母公司在A股上市 鈷酸鋰產(chǎn)能4000噸，錳酸鋰500噸 其他約500噸 北京當升 北京礦冶研究院、深圳創(chuàng)投公司控股 08年鈷酸鋰產(chǎn)能達3000噸 遠期可達5000噸 湖南瑞翔 上海致達科技、中南大學(xué)合資 鈷酸鋰產(chǎn)能2000噸 其他鋰正極材料產(chǎn)能1000噸 北大先行 東圣科技、北京大學(xué)合資 鈷酸鋰產(chǎn)能1500噸，磷酸鐵鋰500噸 三元300噸 天津斯特蘭 民營企業(yè) 2010年內(nèi)實現(xiàn)磷酸鐵鋰產(chǎn)能2000噸 新鄉(xiāng)格瑞恩 母公司為河南金龍銅管集團 年產(chǎn)2000噸錳酸鋰，100噸磷酸鐵鋰 深圳天驕 母公司中國寶安 年產(chǎn)三元材料1000噸，計劃2009年150噸磷酸鐵鋰 深圳貝特瑞 母公司中國寶安 磷酸鐵鋰年產(chǎn)能1500噸 臨沂杰能 母公司中國寶安 錳酸鋰產(chǎn)能2000噸（2010年規(guī)劃3000噸），磷酸鐵鋰產(chǎn)能200噸 湖南浩潤 民營企業(yè) 2008年磷酸鐵鋰產(chǎn)能1000噸 寧波金和 民營企業(yè) 三元材料、鈷酸鋰合計年產(chǎn)能1600噸以上 一、負極材料的種類 負極材料以石墨、固體碳粒為主。也有一些新的負極材料，如鈦酸鋰是取代碳負極的一個新材料。 二、國內(nèi)負極材料的主要生產(chǎn)企業(yè) 公司 背景 現(xiàn)狀 深圳貝特瑞 母公司中國寶安在A股上市 碳負極材料產(chǎn)能6000噸，居全球第二。是國內(nèi)鋰電池碳負極材料標準制定者。價格為6萬元/噸左右。2008年，貝特瑞收購了天津鐵誠公司，使其碳負極材料成本下降30%。 上海杉杉科技 母公司在A股上市 目前有鋰電池負極材料CMS（中間相炭微球）產(chǎn)能1200噸。曾經(jīng)為降低成本轉(zhuǎn)用人工石墨和天然石墨，此后，因為電池循環(huán)放電次數(shù)不高，又回到了CMS的技術(shù)上。目前，杉杉股份的CMS價格每噸在10萬元以上 長沙海容 湖南宏升創(chuàng)投、長沙星城微晶石墨公司控股 鋰電池中高端負極材料年產(chǎn)能2000噸 新鄉(xiāng)遠東電子 民營企業(yè) 2009年達到石墨負極材料產(chǎn)能3000噸以上 北京創(chuàng)亞恒業(yè) 不明 負極材料年產(chǎn)能1500噸 余姚宏遠碳素 民營企業(yè) 鋰電池中負極材料年產(chǎn)能1200噸 遼寧弘光科技 股份制企業(yè) 負極材料年產(chǎn)能約1000噸 佛山高明三高 民營企業(yè) 石墨負極材料年產(chǎn)能500噸 湖南輝宇 民營企業(yè)，技術(shù)負責人來自復(fù)旦大學(xué) 負極材料年產(chǎn)能300噸 以上企業(yè)產(chǎn)能共計16,000噸，其它小廠產(chǎn)能按總計4,000噸計算，全國總計20,000噸，可生產(chǎn)50億安時，即1750萬kwh；如果一輛續(xù)航力100km的電動車需電池20kwh，上述產(chǎn)能可供88萬輛/年的混合動力車生產(chǎn)。 4B第五部分 鋰離子電池電解液 一、國內(nèi)生產(chǎn)鋰電池電解液的主要企業(yè) 公司 背景 現(xiàn)狀 張家港國泰華榮 母公司在A股上市：江蘇國泰 目前產(chǎn)能2500噸，2010年可達5000噸 珠海賽緯 民營企業(yè) 產(chǎn)能約1000噸 深圳宙邦 民營企業(yè) 目前產(chǎn)能2000噸以上 東莞杉杉 母公司在A股上市：杉杉股份 目前產(chǎn)能1000噸，二期可達4000噸 廣州天賜 廣州天賜企業(yè)集團控股 產(chǎn)能2000噸 北京創(chuàng)亞恒業(yè) 不明，可能有香港背景 產(chǎn)能1500噸 天津金牛 母公司為邢臺礦業(yè)集團 產(chǎn)能約1000噸 北京中盛偉僑盟固利 股東之一為中信國安盟固利 產(chǎn)能約1000噸 汕頭金光 民營企業(yè) 產(chǎn)能約1000噸 電解液是影響鋰電池性能又一重要材料，占鋰電池成本的12%左右，毛利率接近40%。目前國內(nèi)電池生產(chǎn)商電解液配套也已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。 以上合計，現(xiàn)有產(chǎn)能13000噸，遠景產(chǎn)能18000噸。華榮、珠海賽緯電子定位高端市場，其他企業(yè)只能做中低端市場。 二、關(guān)鍵原材料——六氟磷酸鋰 電解液的主要原材料為六氟磷酸鋰，六氟磷酸鋰要求純度高、游離酸與水分低，但由于本身極易吸潮分解，因此生產(chǎn)難度大，對原料及設(shè)備要求苛刻，屬典型的高科技、高危生產(chǎn)環(huán)境、高難生產(chǎn)的“三高”技術(shù)產(chǎn)品。實驗室到工業(yè)化生產(chǎn)的過程可能會很長。 六氟磷酸鋰占電解液成本的50%左右，毛利率高達75％，目前市場基本上被關(guān)東電化學(xué)工業(yè)、SUTERAKEMIFA、森田化學(xué)等幾家日本企業(yè)壟斷。 三、六氟磷酸鋰在國內(nèi)的進展 1、江蘇國泰(002091)六氟磷酸鋰項目預(yù)計2009年底進行中試設(shè)備的調(diào)試。如果中試成功，將審慎地實施300噸/年六氟磷酸鋰項目。 2、巨化股份（600160)是中國最大的氟化工生產(chǎn)基地，位于“中國氟都”浙江衢州，號稱可提供成熟的六氟磷酸鋰工藝生產(chǎn)路線、配套的主要生產(chǎn)設(shè)備、配方。實際能夠?qū)崿F(xiàn)的可能性小。 3、目前實際走在國內(nèi)前列的應(yīng)該是天津化工研究設(shè)計院。 5B第六部分 鋰離子電池其他組成 一、隔膜 隔膜是鋰電材料中技術(shù)壁壘最高的一種高附加值材料，毛利率通常達到70%以上，占鋰電池成本的20-30%。目前隔膜市場供應(yīng)量嚴重不足，大部分依賴進口，市場主要被日本旭化成工業(yè)、東燃化學(xué)、美國Celgard把持。 隔膜具有典型的“高技術(shù)、高資本”特點，項目周期很長，裝備水平要很高，設(shè)備投資高達1－2億元，技術(shù)一旦出問題，就虧損嚴重，投資風(fēng)險較大。目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)僅有星源科技、金輝高科兩家技術(shù)相對成熟。 國內(nèi)生產(chǎn)鋰電池隔膜的主要企業(yè)如下表： 公司 背景 產(chǎn)能 工藝方法 深圳星源 民營企業(yè) 年產(chǎn)隔膜5000萬平米 干法三層復(fù)合/濕法單層 佛山金輝高科 比亞迪和佛塑合資 年產(chǎn)隔膜756萬平米 特種電池用離子滲析微孔薄膜 新鄉(xiāng)格瑞恩 母公司為河南金龍(國企) 年產(chǎn)隔膜1000萬平米 干法單層拉伸和三層復(fù)合 新鄉(xiāng)中科科技 同上 年產(chǎn)隔膜6000萬平米(籌建中) -- 安徽銅峰電子 A股上市公司 年產(chǎn)隔膜1500萬平米(籌建中) -- 遼源鴻圖紙業(yè) 民營企業(yè) 年產(chǎn)隔膜4400萬平米(籌建中) -- 二、電池組管理 由于汽車動力電池的工作電壓是12V或24V，而單個動力鋰離子電池的工作電壓是3.7V，因此必須由多個電池串聯(lián)而提高電壓，但由于電池難以做到完全均一的充放電，因此導(dǎo)致串聯(lián)的多個電池組內(nèi)的單個電池會出現(xiàn)充放電不平衡的狀況，電池會出現(xiàn)充電不足和過放電現(xiàn)象，而這種狀況會導(dǎo)致電池性能的急劇惡化，最終導(dǎo)致整組電池無法正常工作，甚至報廢，從而大大影響電池的使用壽命和可靠性能。 國內(nèi)鋰電池的電源管理系統(tǒng)是個短板，沒有成熟的，如果一節(jié)單體電池燒毀，整個電池組都有燒毀的危險。解決這一問題是解決中國汽車鋰動力電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重中之重。目前做得比較好的國外公司有美國易登等。