《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)不能再走“大而不強(qiáng)”的老路

2012-03-14
關(guān)鍵詞: 電池|模塊 鋰電

當(dāng)下,隨著傳統(tǒng)能源日益消耗,以風(fēng)能、太陽(yáng)能為代表的清潔能源已經(jīng)成為各國(guó)大力發(fā)展的目標(biāo),然而這些新能源所帶來(lái)的電力儲(chǔ)存和應(yīng)用必須依靠全新的介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn),鋰離子電池是所能找到的最貼近商用化的儲(chǔ)能工具。

有觀點(diǎn)認(rèn)為,憑借豐富的稀土鋰資源,中國(guó)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(rèn)為資源基礎(chǔ)只是有利于中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)做“大”,并不能保證中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)做“強(qiáng)”。

在此之前,以中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)為例,“大而不強(qiáng)”的現(xiàn)狀被業(yè)界所詬病,在中國(guó)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(qiáng)”的局面,必須引起包括政府主管機(jī)關(guān)在內(nèi)的從業(yè)機(jī)構(gòu)時(shí)刻警醒。

全球鋰礦資源基礎(chǔ)儲(chǔ)量分布

國(guó)家或地區(qū)

儲(chǔ)量基礎(chǔ)(萬(wàn)噸)

國(guó)家或地區(qū)

儲(chǔ)量基礎(chǔ)(萬(wàn)噸)

玻利比亞

540

美國(guó)

41

智利

300

加拿大

36

中國(guó)

110

澳大利亞

22

巴西

91

津巴布韋

2.7

全球合計(jì)

1142.7

 

世界鋰電池產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力比較

項(xiàng)目

日本

臺(tái)灣

中國(guó)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(lái)潛力

8

10

10

注:10表示最具競(jìng)爭(zhēng)力,1表示最不具競(jìng)爭(zhēng)力

數(shù)據(jù)來(lái)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(lái),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(jì)90年代開(kāi)發(fā)成功,相對(duì)于其他二次電池,鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢(shì)。

按照應(yīng)用的范圍,可將鋰電池分為小型鋰電、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池。小型鋰電池主要用于筆記本電腦、手機(jī)和數(shù)碼(攝)相機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品;動(dòng)力電池主要用于電動(dòng)汽車、自行車和電動(dòng)工具;儲(chǔ)能電池可用于電網(wǎng)調(diào)峰和儲(chǔ)能電站。

近十幾年來(lái)鋰電池發(fā)展迅猛,在小型二次電池市場(chǎng)中占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額,成為化學(xué)電源應(yīng)用領(lǐng)域中最具競(jìng)爭(zhēng)力的電池。長(zhǎng)期來(lái)看,鎳氫電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將面對(duì)鋰電池技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的替代威脅,目前在電子產(chǎn)品市場(chǎng)鋰離子電池幾乎已經(jīng)完全占領(lǐng)了市場(chǎng)。

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(jìn)一步得到提高,為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件。應(yīng)用于電動(dòng)汽車的鋰離子電池成為重點(diǎn)發(fā)展方向。

從2010年開(kāi)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(méi)有正式推出,足見(jiàn)相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)其慎之又慎,而一旦規(guī)劃得以實(shí)施,必將成為中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)帶來(lái)突破性發(fā)展契機(jī)。

按照《規(guī)劃》意見(jiàn)稿的要求,我國(guó)新能源車發(fā)展路線為,以純電動(dòng)汽車(純電驅(qū)動(dòng))作為主要戰(zhàn)略取向,近期以混合動(dòng)力汽車為重點(diǎn),大力推廣普及節(jié)能汽車。然而發(fā)展純電動(dòng)車,動(dòng)力電池、電機(jī)和電控技術(shù)是三個(gè)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(lái)十年的一個(gè)研發(fā)重點(diǎn)。《規(guī)劃》指出,未來(lái)10年,要突破動(dòng)力電池核心技術(shù),提高電池性能和壽命,降低成本。開(kāi)發(fā)新型正極材料和高容量合金負(fù)極材料,加強(qiáng)電池管理可靠性研究和輕量化設(shè)計(jì),提高電池比能量;重點(diǎn)開(kāi)展電池優(yōu)化設(shè)計(jì)、工藝創(chuàng)新和裝備改進(jìn),提高電池及關(guān)鍵材料的生產(chǎn)一致性;開(kāi)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(jìn)電極材料循環(huán)性為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)長(zhǎng)壽命電池體系;提升電池材料低成本制備技術(shù),推進(jìn)電池零配件和系統(tǒng)組合件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?;?,降低成本。

鋰電池價(jià)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(fù)極材料          保護(hù)板EMS     電動(dòng)汽車

磷源化合物           電解液            充電器               電動(dòng)摩托

鋰源化合物           隔膜                 殼體                  電動(dòng)自行車

碳源添加劑          導(dǎo)電劑             通信系統(tǒng)            電動(dòng)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(lái)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(fù)極材料、隔膜和電解液的份額基本相當(dāng),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(fù)極材料

隔膜

電解液

25%—30%

25%—30%

25%—30%

 

另外,從投資風(fēng)險(xiǎn)和收益對(duì)比角度來(lái)看,目前隔膜制造商的利潤(rùn)最高,但是其前期用地研發(fā)的投入也相當(dāng)高,由于技術(shù)難度大因此風(fēng)險(xiǎn)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(jià)勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì),中國(guó)的鋰離子電池近幾年取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,以深圳比亞迪為例,它成功開(kāi)創(chuàng)了勞動(dòng)密集型的低成本電池生產(chǎn)模式,國(guó)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(guó)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升的關(guān)鍵因素。

不久前,國(guó)內(nèi)某知名證券咨詢機(jī)構(gòu)針對(duì)中國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了深入調(diào)研,仔細(xì)分析了中國(guó)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(jìng)爭(zhēng)力分析

電池設(shè)計(jì)

國(guó)內(nèi)小型電池設(shè)計(jì)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(jì),正負(fù)極材料,電解液,隔膜的匹配等方面與國(guó)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(wú)水化,無(wú)灰化,機(jī)械化的生產(chǎn)線是產(chǎn)品性能穩(wěn)定均一的保障,中國(guó)企業(yè)大多采用勞動(dòng)密集型生產(chǎn)模式,差距較大。

電池組管理與保護(hù)技術(shù)

為了解決鋰離子動(dòng)力電池單體一致性問(wèn)題,良好可靠的電池組管理與保護(hù)方案對(duì)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(guó)內(nèi)廠商對(duì)小型二次電流用碳酸鋰材料以及動(dòng)力電池用錳酸俚、磷酸鐵鋰等正極材料均可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn),甚至有供過(guò)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(guó)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(rùn)附加值的材料的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程將是降低鋰電池成本的主要突破領(lǐng)域,主要難點(diǎn)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?yàn)槿虺墒斓闹髁骷夹g(shù)。目前國(guó)內(nèi)鋰鹽90%來(lái)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(guó)發(fā)展鋰工業(yè)的資源優(yōu)勢(shì),由于技術(shù)與地域等因素制約,開(kāi)采技術(shù)仍未實(shí)現(xiàn)規(guī)?;黄?,開(kāi)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(shí)現(xiàn)國(guó)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(guó)進(jìn)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(diǎn),難點(diǎn)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(lái)源:國(guó)泰君安證券研究所

 

結(jié)論:鋰電池市場(chǎng)的發(fā)展?jié)摿Φ降子卸啻螅?/strong>

有份初步估算表明:100萬(wàn)輛電動(dòng)車至少要2500萬(wàn)千瓦鋰電池,相當(dāng)于10億部手機(jī)需求量。此外,每年3000萬(wàn)輛電動(dòng)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(dòng)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(lái)的發(fā)展契機(jī)?!兑?guī)劃》指出,未來(lái)10年,中國(guó)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(diǎn)交叉產(chǎn)業(yè),更是新能源汽車的心臟,將會(huì)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(lái),個(gè)人PC的便攜化和平板化潮流仍將有力地拉動(dòng)鋰電需求的快速增長(zhǎng)。而鋰電池在數(shù)碼相機(jī)、PSP、電子書、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車和通信后備電源等眾多領(lǐng)域內(nèi)的“遍地開(kāi)花”也更值得期待,此外還有太陽(yáng)能、風(fēng)能儲(chǔ)能電站需求。

市場(chǎng)確實(shí)足夠大。

在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下,企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力決定著一切。接下來(lái),就要看中國(guó)鋰電企業(yè)是否能夠在短時(shí)間內(nèi)形成核心競(jìng)爭(zhēng)力,面對(duì)國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),立足中國(guó)本土市場(chǎng),繼而拓寬國(guó)際市場(chǎng),避免出現(xiàn)“大而不強(qiáng)”的局面必須成為當(dāng)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(huì)

中國(guó)鋰電新能源展(www.icef.com.cn/power/luntanjieshao.shtm ),除展示鋰電池、動(dòng)力鋰電池、鋰電材料、鋰電制造設(shè)備、鋰電檢測(cè)設(shè)備、鋰電保護(hù)設(shè)備外,還將展示新能源汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)。與展會(huì)配套的“中國(guó)鋰電新能源高峰論壇”,為中國(guó)鋰電業(yè)界精英提供學(xué)術(shù)與技術(shù)的交流平臺(tái);進(jìn)而為中國(guó)鋰電業(yè)界精英與國(guó)際一流鋰電專家的對(duì)話創(chuàng)造條件,探討國(guó)際及中國(guó)鋰離子電池新能源的發(fā)展及市場(chǎng)前景。同期舉辦有“中國(guó)電子展(CEF)”、“中國(guó)(深圳)消費(fèi)電子展”。突出消費(fèi)、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(wàn)平方米,展商數(shù)量將達(dá)到2100家。

與展覽配套的2012第二屆中國(guó)(國(guó)際)鋰電新能源高峰論壇(http://www.icef.com.cn/power/luntanjieshao.shtm),已邀請(qǐng)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(dāng)今鋰離子電池的發(fā)展及其市場(chǎng)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(jì)理念及其應(yīng)用、鋰電與其它能源儲(chǔ)存形式的比較。

       

附:關(guān)于第79屆中國(guó)電子展(CEF)

同期聯(lián)手:2012中國(guó)鋰電新能源展

          2012中國(guó)(深圳)消費(fèi)電子展

           2012中國(guó)LED展·深圳

         

時(shí)間:2012年4月10-12日  

地點(diǎn):深圳會(huì)展中心          

主題:8萬(wàn)平方米新技術(shù)、新產(chǎn)品打造一站式選型采購(gòu)平臺(tái)

參觀方式:立即登陸www.iCEF.com.cn預(yù)注冊(cè),

活動(dòng)一:參加尊享VIP參觀之旅,贏取幸運(yùn)數(shù)碼大獎(jiǎng)

活動(dòng)二:提前預(yù)約目標(biāo)供應(yīng)商更有機(jī)會(huì)贏Ipad等萬(wàn)元大獎(jiǎng)!

 

您還將獲得:

l          ?    直接換領(lǐng)參觀證,避免現(xiàn)場(chǎng)填表排隊(duì)等候!

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l          ?    現(xiàn)場(chǎng)與兩千余家優(yōu)質(zhì)電子行業(yè)供應(yīng)商直接對(duì)接!

l          ?    通過(guò)權(quán)威論壇聆聽(tīng)行業(yè)導(dǎo)向、市場(chǎng)趨勢(shì)、技術(shù)前沿等熱點(diǎn)話題,分享經(jīng)驗(yàn)。

展區(qū)設(shè)置:

1號(hào)館:CEF國(guó)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(hù)展區(qū)

9號(hào)館:機(jī)電元件展區(qū)、被動(dòng)元件展區(qū)、特種元器件展區(qū)

2號(hào)館:智能電視、CEC集團(tuán)、3D、創(chuàng)新方案

3號(hào)館:智能手機(jī)、平板電腦、蘋果配件

4號(hào)館:智慧城市、移動(dòng)支付

8號(hào)館:2012 中國(guó)鋰電新能源展、2012中國(guó)(深圳)LED展

 

主辦單位:中國(guó)電子器材總公司 

承辦單位:中電會(huì)展與信息傳播有限公司

同期活動(dòng):2012中國(guó)(國(guó)際)鋰電新能源高峰論壇

2012中國(guó)智能云電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)

第九屆中國(guó)3D立體視像論壇

2012全國(guó)消費(fèi)電子渠道商聯(lián)盟年會(huì)

視像協(xié)會(huì)一季度經(jīng)濟(jì)運(yùn)行發(fā)布會(huì)

2012中國(guó)智能手機(jī)技術(shù)與應(yīng)用峰會(huì)

2012中國(guó)安卓移動(dòng)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(cè)試技術(shù)研討會(huì)

2012新世代高速傳輸技術(shù)論壇

第9屆新型節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研討會(huì)

第11屆電路保護(hù)與電磁兼容技術(shù)研討會(huì)

美國(guó)通信安規(guī)與測(cè)試技術(shù)研討會(huì)

2012中國(guó)消費(fèi)電子創(chuàng)新方案展示暨開(kāi)發(fā)者論壇

2012第五屆中國(guó)電子行業(yè)誠(chéng)信交易企業(yè)評(píng)選頒獎(jiǎng)

2012中國(guó)(深圳)LED產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展高峰論壇

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