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锂电池行业蓄势待发

作者:永利国际最新网址  来源:永利国际最新网址  发布日期:2010-04-03

(2009-9-25 来源:中国环境网)
 

    7月1日开始实施的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,规定“使用铅酸蓄电池的混合动力乘用车,纯电动乘用车及纯电动商用车,以及使用金属氢化物镍动力的混合动力乘用车被列为成熟期产品。”此前呼声最高的锂电池汽车则被列入发展期,不在大规模推广之列。
 

    而在德国法兰克福进行的法兰克福车展上,以戴姆勒—奔驰、大众、丰田为代表的车商纷纷表示看好锂电池的发展,并推出一系列搭载锂电池组的混合动力车以减少汽车碳排放。如丰田的某款车碳排放量仅为60克/公里(普通汽车平均年排放5000公斤)。
 

    那么锂电池到底前景如何?
 

    新能源电动汽车最主要的部件是动力电池、电动机和能量转换控制系统。新能源汽车对电池要求很高,必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能,而且要求成本尽量低、使用寿命尽量长。因此,动力电池是技术门槛最高、也是利润最集中的部分。
 

    锂电池进入快速成长期
 

    汽车厂家多选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池,产业蕴含非常巨大的产值潜力。
 

    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却存在较大的问题。锂电池具有体积小、质量轻、工作电压高(是镍镉电池、氢镍电池的3倍)、比能量大(可达165WH/㎏,是氢镍电池的3倍)、循环寿长、自放电率低、无记忆效应、无污染、安全性好等优点,因此,汽车厂家多选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。
 

    我国的锂离子电池产业起步虽晚于日本,但近几年来发展非常快,特别是在动力锂离子电池的研发上投入了大量财力、物力。我国的汽车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。
 

由于汽车锂电池产业蕴含非常巨大的产值潜力,电动汽车上游的电池材料供应商和下游的汽车厂商也开始进入汽车锂电池业务。锂电池热的背后是车企对插电式混合动力车(亦称充电式混合动力电动汽车)和纯电动车市场前景的认可和对自己当前研发能力的担忧。
 

    如美国福特,日本丰田、三菱、日产,韩国现代,法国Courreges、Ventury等公司纷纷开始自己的锂电池汽车计划。而国内汽车制造商比亚迪、吉利、奇瑞、力帆、中兴等车企也纷纷在自己的混合动力和纯电动汽车中搭载动力锂电池。
 

    因此,从发展周期看,目前汽车锂电池市场正在走出导入期,开始跨入快速成长期。要解决充电不足和过放电现象,安全性能和汽车动力电池的管理系统是锂电池发展的瓶颈。
 

    目前,处于下游的中国企业有比亚迪、万向集团、深圳比克电池、天津力神电池和美国迈尔斯的合资企业等。目前国内率先掌握车用磷酸铁锂电池组规模化生产技术的企业比亚迪,已正式推出搭载其自主研发的锂动力电池的纯电动车E6和混合动力车F3DM。
 

    然而,目前阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是:安全性能和汽车动力电池的管理系统。
 

汽车厂商基于以人为本的安全理念,对电池的安全性提出了非常高的要求。由于汽车动力电池的工作电压是12V或24V,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使用,但由于电池难以做到完全均一的充放电,导致电池会出现充放电不平衡的状况,从而出现充电不足和过放电现象,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正常工作,甚至报废,大大影响电池的使用寿命和可靠性能。
 

    因此,动力锂离子电池要得到很好的应用,需要从材料、电池、管理系统、机械加工等多方面同时考虑。因此,上下游企业应通力合作,以电池为核心,对材料、管理系统等提出要求,形成一个产业群,这样才有利于技术的进步和系统成本的降低。
 

    中游材料生产商不断实现国产化和完善技术
 

    锂电池正极材料进入壁垒较高,产能最小;负极材料国内已经实现产业化;电解液和隔膜技术仍依赖进口。
 

    锂电池材料可分为电极(正极/负极)材料、隔膜和电解液。正极材料是锂电池的核心,目前以钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰锂和磷酸铁锂为主。负极材料则以石墨、固体碳粒为主;在正负极中间则是电池电解液和隔膜。
 

由于进入壁垒较高,锂电池正极材料的产能是最小的,这是整个产业链中最看好的一个环节。目前生产正极材料的企业主要有:中国宝安、中信国安和杉杉股份、比亚迪。
 

    与正极材料相比,负极材料以石墨、固体碳粒为主,占锂电池成本比重较低,而且国内已经实现产业化。目前国内从事锂电池负极材料生产的前3名企业是中国国安、杉杉股份、长沙海容。值得注意的是,目前负极材料虽然基本能够满足国内市场的需求,但随着新能源汽车的逐渐普及,未来这一块的市场需求将出现巨大缺口。
 

    国内电池生产商电解液配套也已基本实现国产化。而电解液主要原材料六氟磷酸锂,占电解液成本的50%左右,其生产成本为10万元/吨,售价为40万元/吨,毛利率高达75%,但是,目前市场基本上被关东电化学工业、SUTERAKEMI-FA、森田化学等几家日本企业垄断。
 

    隔膜系锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,毛利率通常达到70%以上,占了锂电池成本的20~30%。据悉,1辆汽车需要1000到2000平方米的隔膜。而目前隔膜市场供应严重不足,大部分依赖进口,市场主要被日本旭化成工业、东燃化学,及美国Celgard把持。而国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科两家技术相对成熟。
 

   上游寻求资源和技术壁垒的突破
 

    磷酸铁锂动力电池正极材料的投资机会最被看好,但是储量有限;同时分离碳酸锂的工艺技术仅被少数国外公司所掌握。
 

 磷酸铁锂动力电池正极材料的投资机会最被看好,磷酸铁锂的关键原材料是碳酸锂,碳酸锂由矿产资源提炼而成,在自然界中储量有限,具有极强的地域性和稀缺性,属于稀缺资源。因此,在新能源汽车产业链中,碳酸锂资源的战略重要性显得尤为突出。
 

    目前,全球碳酸锂行业的现状是,资源门槛极高、产能高度集中。截至2007年年底,国际上主要生产商有智利的SQM、美国的FMC和德国Chemta l l 合计年产能为7.8万吨,占全球80%市场份额。由于具有规模化生产的企业必须拥有锂资源储量较为丰富的盐湖资源开采权,使得这个行业具备较高的资源壁垒;另一方面,由于全球盐湖绝大多数资源都是高镁低锂型,从高镁低锂老卤中提纯分离碳酸锂的工艺技术难度很大,而这些技术仅掌握在少数国外公司手中,因此行业又具有极高的技术壁垒。
 

    目前国内生产碳酸锂的企业主要集中在西藏矿业、中信国安、西部矿业集团、青海盐湖集团这4家公司,而西藏矿业和中信国安又占了其中绝大部分,这两家公司2008年碳酸锂总计产量也不超过4000吨。
 

    据测算,每辆新型动力汽车需要0.08吨左右的碳酸锂,一旦动力锂电池大规模应用在新能源汽车上,到2012年仅新能源汽车对碳酸锂的需求就将达到5万吨以上。而国内碳酸锂工业级价格在4.5万元/吨左右,电池级碳酸锂价格7万元/吨左右,高纯碳酸锂价格更是高达10万元/吨以上,国内涉及的新建项目由于是采用盐湖卤水提取碳酸锂,生产成本在1万~1.5万元/吨左右。因此,市场普遍认为碳酸锂产品盈利能力非常高。

 

 


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