當下,隨著傳統(tǒng)能源日益消耗,以風(fēng)能、太陽能為代表的清潔能源已經(jīng)成為各國大力發(fā)展的目標,然而這些新能源所帶來的電力儲存和應(yīng)用必須依靠全新的介質(zhì)來實現(xiàn),鋰離子電池是所能找到的最貼近商用化的儲能工具。
有觀點認為,憑借豐富的稀土鋰資源,中國鋰電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)擁有了發(fā)展的先天基礎(chǔ)條件,但是筆者認為資源基礎(chǔ)只是有利于中國鋰電產(chǎn)業(yè)做“大”,并不能保證中國鋰電產(chǎn)業(yè)做“強”。
在此之前,以中國電子信息產(chǎn)業(yè)為例,“大而不強”的現(xiàn)狀被業(yè)界所詬病,在中國鋰電產(chǎn)業(yè)還與世界處于同一起跑線的狀況下,避免再次出現(xiàn)“大而不強”的局面,必須引起包括政府主管機關(guān)在內(nèi)的從業(yè)機構(gòu)時刻警醒。
全球鋰礦資源基礎(chǔ)儲量分布
國家或地區(qū) |
儲量基礎(chǔ)(萬噸) |
國家或地區(qū) |
儲量基礎(chǔ)(萬噸) |
玻利比亞 |
540 |
美國 |
41 |
智利 |
300 |
加拿大 |
36 |
中國 |
110 |
澳大利亞 |
22 |
巴西 |
91 |
津巴布韋 |
2.7 |
全球合計 |
1142.7 |
世界鋰電池產(chǎn)業(yè)競爭力比較
項目 |
日本 |
臺灣 |
中國大陸 |
整體制造成本 |
5 |
8 |
10 |
研發(fā)能力 |
10 |
8 |
7 |
資金能力 |
8 |
10 |
5 |
政府配合程度 |
10 |
9 |
7 |
未來潛力 |
8 |
10 |
10 |
注:10表示最具競爭力,1表示最不具競爭力
數(shù)據(jù)來源:廣發(fā)證券發(fā)展研究中心
鋰離子電池已成二次電池應(yīng)用首選
梳理電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,人們使用二次電池以來,主要經(jīng)歷了鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池。鋰電池于20世紀90年代開發(fā)成功,相對于其他二次電池,鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、自放電率小、無記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢。
按照應(yīng)用的范圍,可將鋰電池分為小型鋰電、動力電池、儲能電池。小型鋰電池主要用于筆記本電腦、手機和數(shù)碼(攝)相機等數(shù)碼產(chǎn)品;動力電池主要用于電動汽車、自行車和電動工具;儲能電池可用于電網(wǎng)調(diào)峰和儲能電站。
近十幾年來鋰電池發(fā)展迅猛,在小型二次電池市場中占據(jù)了最大的市場份額,成為化學(xué)電源應(yīng)用領(lǐng)域中最具競爭力的電池。長期來看,鎳氫電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將面對鋰電池技術(shù)進步帶來的替代威脅,目前在電子產(chǎn)品市場鋰離子電池幾乎已經(jīng)完全占領(lǐng)了市場。
二次電池性能參數(shù)比較表
電池種類 |
商品化年代 |
工作電壓 |
能量密度 |
循環(huán)壽命 |
自放電率 |
鉛酸電池 |
1890 |
20V |
100wh/l <50wh/kg |
300次 |
20%/月 |
鎳鎘電池 |
1956 |
12V |
150 wh/l 50wh/kg |
1000 |
20%/月 |
鎳氫電池 |
1990 |
12V |
250 wh/l 60-80wh/kg |
500 |
20%/月 |
鋰電池 |
1992 |
3.3-3.8V |
350-400 wh/l 100-150wh/kg |
>500 |
5%/月 |
采用具有更高穩(wěn)定性的錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰等作為正極材料,使鋰電池的安全性和壽命進一步得到提高,為電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件。應(yīng)用于電動汽車的鋰離子電池成為重點發(fā)展方向。
從2010年開始制定的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,雖然還沒有正式推出,足見相關(guān)機構(gòu)對其慎之又慎,而一旦規(guī)劃得以實施,必將成為中國鋰電產(chǎn)業(yè)帶來突破性發(fā)展契機。
按照《規(guī)劃》意見稿的要求,我國新能源車發(fā)展路線為,以純電動汽車(純電驅(qū)動)作為主要戰(zhàn)略取向,近期以混合動力汽車為重點,大力推廣普及節(jié)能汽車。然而發(fā)展純電動車,動力電池、電機和電控技術(shù)是三個需要突破的核心技術(shù)。
為此,《規(guī)劃》將突破電池瓶頸作為了未來十年的一個研發(fā)重點。《規(guī)劃》指出,未來10年,要突破動力電池核心技術(shù),提高電池性能和壽命,降低成本。開發(fā)新型正極材料和高容量合金負極材料,加強電池管理可靠性研究和輕量化設(shè)計,提高電池比能量;重點開展電池優(yōu)化設(shè)計、工藝創(chuàng)新和裝備改進,提高電池及關(guān)鍵材料的生產(chǎn)一致性;開發(fā)電池自激活電壓控制和熱控制等新技術(shù),提高電池安全性;以改進電極材料循環(huán)性為重點開發(fā)長壽命電池體系;提升電池材料低成本制備技術(shù),推進電池零配件和系統(tǒng)組合件的標準化和規(guī)?;?,降低成本。
鋰電池價值鏈分析
鋰離子電池產(chǎn)業(yè)可以分為上游的礦產(chǎn)資源、中游的原材料、產(chǎn)品制造與組裝、下游的應(yīng)用三大范疇。在產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)節(jié)中,正極材料和電池隔膜制造環(huán)節(jié)的毛利率是最高的。
因此,在鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中,占總電池總成本比重較高且毛利率也較高的正極材料制造和隔膜制造廠商,具備更大的需求空間和盈利能力。
鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)圖例:
原材料 正極材料 電芯制造成 Pack組裝 終端產(chǎn)品
鐵源化合物 材料制造設(shè)備 負極材料 保護板EMS 電動汽車
磷源化合物 電解液 充電器 電動摩托
鋰源化合物 隔膜 殼體 電動自行車
碳源添加劑 導(dǎo)電劑 通信系統(tǒng) 電動工具
金屬氧化物 極耳 散熱系統(tǒng) 礦燈
鋁塑復(fù)合膜 LED路燈
數(shù)據(jù)來源:廣發(fā)證券發(fā)展研究中心
按照鋰離子電池的原材料成本分析結(jié)果,正負極材料、隔膜和電解液的份額基本相當,即不能忽略其中的任一環(huán)節(jié),如下表所示。
主要成本環(huán)節(jié) |
|
正負極材料 隔膜 電解液 |
25%—30% 25%—30% 25%—30% |
另外,從投資風(fēng)險和收益對比角度來看,目前隔膜制造商的利潤最高,但是其前期用地研發(fā)的投入也相當高,由于技術(shù)難度大因此風(fēng)險也偏高。
高端鋰電池制造的技術(shù)瓶頸依然突出
憑借資源和廉價勞動力的優(yōu)勢,中國的鋰離子電池近幾年取得了長足的進步,以深圳比亞迪為例,它成功開創(chuàng)了勞動密集型的低成本電池生產(chǎn)模式,國內(nèi)眾多中小型電池企業(yè)在采用這種人工成本或半人工的生產(chǎn)方式,然而在高端鋰電池方面,中國企業(yè)卻一直停滯不前,這也是制約電池成品質(zhì)量和市場競爭力提升的關(guān)鍵因素。
不久前,國內(nèi)某知名證券咨詢機構(gòu)針對中國鋰電池產(chǎn)業(yè)進行了深入調(diào)研,仔細分析了中國在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀和局限性。
關(guān)鍵技術(shù) |
競爭力分析 |
電池設(shè)計 |
國內(nèi)小型電池設(shè)計能力尚可,但是大容量大功率電池方面,電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計,正負極材料,電解液,隔膜的匹配等方面與國外存在較大差距。 |
電池組裝技術(shù) |
鋰離子電池的組裝工藝要求較高,無水化,無灰化,機械化的生產(chǎn)線是產(chǎn)品性能穩(wěn)定均一的保障,中國企業(yè)大多采用勞動密集型生產(chǎn)模式,差距較大。 |
電池組管理與保護技術(shù) |
為了解決鋰離子動力電池單體一致性問題,良好可靠的電池組管理與保護方案對于保證系統(tǒng)克放電性能、溫度特性、安全性能與使用壽命的意義尤為重要。 |
正極材料理化性能及一致性 |
正極材料質(zhì)量與性能是影響電流品質(zhì)的主要因素。國內(nèi)廠商對小型二次電流用碳酸鋰材料以及動力電池用錳酸俚、磷酸鐵鋰等正極材料均可以實現(xiàn)國產(chǎn),甚至有供過于求的現(xiàn)象,而由于在材料配方及棒體制備工藝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)上的技術(shù)局限,純度、輕度、粒度分布、工藝重復(fù)性與國外同類產(chǎn)品相比仍有差距。 |
隔膜材料工藝 |
隔膜是保證鋰離子電池安全穩(wěn)定工作的核心材料,隔膜這一高技術(shù)附加值與高利潤附加值的材料的國產(chǎn)化進程將是降低鋰電池成本的主要突破領(lǐng)域,主要難點在于復(fù)合材料、厚度、密度、孔徑等。 |
鹽湖提鋰技術(shù) |
用鹽湖內(nèi)水資源提取鋰或為全球成熟的主流技術(shù)。目前國內(nèi)鋰鹽90%來自于鋰礦資源,冶煉提取成本較高,西藏、青海等地的鹽湖礦產(chǎn)是我國發(fā)展鋰工業(yè)的資源優(yōu)勢,由于技術(shù)與地域等因素制約,開采技術(shù)仍未實現(xiàn)規(guī)?;黄?,開采成本仍然較高。鹽湖提鋰與礦石提鋰是并存的。 |
高性能電解液合成技術(shù) |
鋰離子電池電解液基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,鋰最為關(guān)鍵的電解質(zhì)成份六氟磷酸鋰仍需從日本等國進口,電解液添加劑以及提高鋰離子的鋰鹽電解質(zhì)的制備技術(shù)仍然是產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點,難點在于:電解質(zhì)的制備、電解質(zhì)粘度、高穩(wěn)定性、溫度范圍、電解液的阻燃添加劑。 |
資料來源:國泰君安證券研究所 |
結(jié)論:鋰電池市場的發(fā)展?jié)摿Φ降子卸啻螅?/strong>
有份初步估算表明:100萬輛電動車至少要2500萬千瓦鋰電池,相當于10億部手機需求量。此外,每年3000萬輛電動自行車銷量中,鋰電份額僅3%,空間很大。
因此,鋰電廠家轉(zhuǎn)型做動力電池,是看到了即將出爐的《節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃》所帶來的發(fā)展契機?!兑?guī)劃》指出,未來10年,中國將投資1000億元支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。鋰離子電池作為新能源、新材料和新能源汽車三大產(chǎn)業(yè)中的重點交叉產(chǎn)業(yè),更是新能源汽車的心臟,將會是新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的最大受益者。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,未來,個人PC的便攜化和平板化潮流仍將有力地拉動鋰電需求的快速增長。而鋰電池在數(shù)碼相機、PSP、電子書、電動工具、電動自行車和通信后備電源等眾多領(lǐng)域內(nèi)的“遍地開花”也更值得期待,此外還有太陽能、風(fēng)能儲能電站需求。
市場確實足夠大。
在經(jīng)濟全球化的大背景下,企業(yè)核心競爭力決定著一切。接下來,就要看中國鋰電企業(yè)是否能夠在短時間內(nèi)形成核心競爭力,面對國外領(lǐng)先企業(yè)的競爭,立足中國本土市場,繼而拓寬國際市場,避免出現(xiàn)“大而不強”的局面必須成為當下行業(yè)優(yōu)先考慮的課題之一。
4月深圳聚焦鋰電新能源展覽和研討會
中國鋰電新能源展(www.icef.com.cn/power/luntanjieshao.shtm ),除展示鋰電池、動力鋰電池、鋰電材料、鋰電制造設(shè)備、鋰電檢測設(shè)備、鋰電保護設(shè)備外,還將展示新能源汽車、儲能系統(tǒng)。與展會配套的“中國鋰電新能源高峰論壇”,為中國鋰電業(yè)界精英提供學(xué)術(shù)與技術(shù)的交流平臺;進而為中國鋰電業(yè)界精英與國際一流鋰電專家的對話創(chuàng)造條件,探討國際及中國鋰離子電池新能源的發(fā)展及市場前景。同期舉辦有“中國電子展(CEF)”、“中國(深圳)消費電子展”。突出消費、應(yīng)用,打造完整電子產(chǎn)業(yè)鏈。CNEF、CEF、CCEF聯(lián)展,展覽面積8萬平方米,展商數(shù)量將達到2100家。
與展覽配套的2012第二屆中國(國際)鋰電新能源高峰論壇(http://www.icef.com.cn/power/luntanjieshao.shtm),已邀請楊裕生院士、吳峰教授、黃學(xué)杰博士、郭春泰博士等23位鋰電專業(yè)人士共同探討當今鋰離子電池的發(fā)展及其市場前景、鋰電生產(chǎn)及其上下游產(chǎn)業(yè)鏈(材料,設(shè)備及生產(chǎn))、鋰電材料/鋰電池組的設(shè)計理念及其應(yīng)用、鋰電與其它能源儲存形式的比較。
附:關(guān)于第79屆中國電子展(CEF)
同期聯(lián)手:2012中國鋰電新能源展
2012中國(深圳)消費電子展
2012中國LED展·深圳
時間:2012年4月10-12日
地點:深圳會展中心
主題:8萬平方米新技術(shù)、新產(chǎn)品打造一站式選型采購平臺
參觀方式:立即登陸www.iCEF.com.cn預(yù)注冊,
活動一:參加尊享VIP參觀之旅,贏取幸運數(shù)碼大獎
活動二:提前預(yù)約目標供應(yīng)商更有機會贏Ipad等萬元大獎!
您還將獲得:
l ? 直接換領(lǐng)參觀證,避免現(xiàn)場填表排隊等候!
l ? 獲贈大會會刊光盤版!(限每天前500名)
l ? 推薦3個以上的有效同事或朋友注冊,則有機會成為VIP會員,享受免費住宿、班車、餐飲等服務(wù)!
l ? 現(xiàn)場與兩千余家優(yōu)質(zhì)電子行業(yè)供應(yīng)商直接對接!
l ? 通過權(quán)威論壇聆聽行業(yè)導(dǎo)向、市場趨勢、技術(shù)前沿等熱點話題,分享經(jīng)驗。
展區(qū)設(shè)置:
1號館:CEF國際展區(qū)、傳感器展區(qū)、半導(dǎo)體展區(qū)、儀器儀表展區(qū)、線束加工設(shè)備展區(qū)、工具、設(shè)備展區(qū)、激光設(shè)備展區(qū)、電路保護展區(qū)
9號館:機電元件展區(qū)、被動元件展區(qū)、特種元器件展區(qū)
2號館:智能電視、CEC集團、3D、創(chuàng)新方案
3號館:智能手機、平板電腦、蘋果配件
4號館:智慧城市、移動支付
8號館:2012 中國鋰電新能源展、2012中國(深圳)LED展
主辦單位:中國電子器材總公司
承辦單位:中電會展與信息傳播有限公司
同期活動:2012中國(國際)鋰電新能源高峰論壇
2012中國智能云電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會
第九屆中國3D立體視像論壇
2012全國消費電子渠道商聯(lián)盟年會
視像協(xié)會一季度經(jīng)濟運行發(fā)布會
2012中國智能手機技術(shù)與應(yīng)用峰會
2012中國安卓移動互聯(lián)高峰論壇
2012新一代信息技術(shù)助力城市信息化建設(shè)高峰論壇
2012微波與射頻測試技術(shù)研討會
2012新世代高速傳輸技術(shù)論壇
第9屆新型節(jié)能設(shè)計技術(shù)研討會
第11屆電路保護與電磁兼容技術(shù)研討會
美國通信安規(guī)與測試技術(shù)研討會
2012中國消費電子創(chuàng)新方案展示暨開發(fā)者論壇
2012第五屆中國電子行業(yè)誠信交易企業(yè)評選頒獎
2012中國(深圳)LED產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展高峰論壇