08年國內(nèi)磷酸鐵鋰市場(chǎng)現(xiàn)狀與行業(yè)發(fā)展對(duì)策要點(diǎn)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、08年國內(nèi)磷酸鐵鋰市場(chǎng)現(xiàn)狀與行業(yè)發(fā)展對(duì)策磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)現(xiàn)狀隨著人們對(duì)鋰離子電池的不斷需求, 市場(chǎng)急劇的擴(kuò)大,本應(yīng)一片藍(lán)海的鋰電 池市場(chǎng)變得殺氣騰騰。究其原因如下:一鋰電池終端用戶不斷壓低鋰電池價(jià)格, 而原材料特別鋰電池正極材料鉆酸鋰價(jià)格由 30萬迅速增至64萬,成本上升。使 得鋰電池生產(chǎn)商利潤銳減,舉步為艱。其二大量的小的鋰電池廠不斷誕生(據(jù)不 完全統(tǒng)計(jì)近230家),企業(yè)遷至內(nèi)地,成本低,利潤要求不高,使得中大型鋰電 池商經(jīng)營雪上加霜,究其繼續(xù)發(fā)展常規(guī)鋰電池市場(chǎng)將走上絕境??上驳氖?,新型安全環(huán)保低廉長壽命的鋰電池正極材料磷酸鐵鋰有了長足 的發(fā)展,當(dāng)前在國內(nèi)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。08年三月份統(tǒng)計(jì)有

2、26家電池材料廠在 生產(chǎn)或有意向生產(chǎn),其中向天津斯特蘭,蘇州恒正,北大先行等幾家企業(yè)已進(jìn)入 工業(yè)化生產(chǎn)。隨著人們對(duì)鐵鋰電池的認(rèn)識(shí),鐵鋰電池正以幾何數(shù)級(jí)增長,特別是在歐洲 市場(chǎng)受歐盟環(huán)保法令的影響,原有的動(dòng)力電池鉛酸市場(chǎng)受到很大沖擊。 在歐洲出 現(xiàn)了拿錢買不到動(dòng)力電池的情況,同時(shí)國內(nèi)需求量不斷提高,這對(duì)國內(nèi)鋰電池行 業(yè)是一絕好的機(jī)會(huì)。也是我們改變現(xiàn)在鋰電中日韓三分天下局面的機(jī)會(huì)。然而國人已有的慣性:隨眾跟風(fēng),無研發(fā),無創(chuàng)造,本應(yīng)許多研發(fā)實(shí)力很強(qiáng)的企業(yè)一直 不敢冒風(fēng)險(xiǎn),總是希望市場(chǎng)推著自己走,而不是主動(dòng)擇路而行,現(xiàn)在方向明朗, 領(lǐng)導(dǎo)決策人又顧慮重重,總感覺時(shí)機(jī)不成熟,坐以待斃,錯(cuò)過這大好機(jī)會(huì)。這也

3、 恰恰說明我們的企業(yè)自主研發(fā)創(chuàng)新能力差, 危機(jī)意識(shí)弱,沒有經(jīng)營百年老店而只 是賺把錢就死的通病。等待大家都感覺到好時(shí)都一窩蜂去上, 然后很快的把這的 市場(chǎng)做爛、做死!讓人高興的是國內(nèi)鋰電池行業(yè)巨頭 BYD在磷酸鐵鋰方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在了行業(yè) 的前列,且把動(dòng)力電池作為企業(yè)戰(zhàn)略性發(fā)展, 同時(shí)國內(nèi)規(guī)模相對(duì)小一些的企業(yè)也把鐵鋰作為公司今后發(fā)展的重中之重,積極不斷的開拓市場(chǎng),訂單捷報(bào)頻傳。更讓大家鼓舞的是國內(nèi)現(xiàn)有鉛酸電池巨頭們明顯感到企業(yè)生存的壓力,哈爾濱光 宇、保定風(fēng)帆、浙江超威、天能國際、江蘇雙登均已做了戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,在現(xiàn)有鋰電 池市場(chǎng)已分到一杯羹,正在蠶食現(xiàn)有鋰電市場(chǎng)。而國內(nèi)其他鋰電同行毫不知覺, 猶豫不決,

4、還在現(xiàn)有市場(chǎng)忙得不亦樂乎,抱殘守舊!這正是“沉舟側(cè)畔千帆過,病樹前頭萬木春”。如若照此發(fā)展,相信在不久的將來鋰電行業(yè)將有大的洗牌!磷酸鐵鋰市場(chǎng)行業(yè)對(duì)策隨著磷酸鐵鋰近幾年的發(fā)展,磷酸鐵鋰在動(dòng)力電池的這一領(lǐng)域的地位已初露 端倪!鋰電池行業(yè)的發(fā)展不是一家企業(yè)就能撐起或推進(jìn)的行業(yè),隨著近幾年的技術(shù)不斷沉淀,行業(yè)的整合合作變得異常重要。行業(yè)的發(fā)展是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈整體推進(jìn) 的發(fā)展。任何環(huán)節(jié)的滯后是整個(gè)行業(yè)的滯后,就是常說的“短板效應(yīng)”!這就要 求整個(gè)行業(yè)所有環(huán)節(jié),依托鋰電池廠作為平臺(tái),以鋰電池廠為中心,研發(fā)、實(shí)驗(yàn) 信息互動(dòng),技術(shù)溝通。同時(shí)也要求行業(yè)自律。更多行業(yè)能以鋰電池生產(chǎn)商為橋梁 在產(chǎn)業(yè)上形成戰(zhàn)略合作伙伴

5、,相扶幫襯,整體推進(jìn),不拋棄、不放棄。在 3月4 日舉行的第三屆“華南鋰電高層論壇”上,很多企業(yè)也達(dá)成了共識(shí)。當(dāng)前磷酸鐵 鋰而言,正極材料廠商正與電解液,PVDF,設(shè)備廠家等在積極溝通配合,這是 一個(gè)好的開端,這一點(diǎn)我們直到向日本的同行學(xué)習(xí)! 也真心的希望在鋰電池行業(yè) 中能出幾位真正的“企業(yè)家”!專利問題,磷酸鐵鋰原始專利是 Goode no ugh教授,加拿大Phostech Lithium公 司僅有使用權(quán),其人員在“華南鋰電高層論壇”也明確表示只要不再加拿大銷售 也不會(huì)存在問題,Vale nee, A123 systems, HQ,NTT間的官司至今沒有結(jié)果, 每家實(shí)力背景不同,實(shí)際是利益

6、的判決,最終也不了了之,專利還有三年就沒有 沒約束力,且Goodenough教授本人也想把專利公眾化,造福社會(huì)!由此說明專 利問題大可放心! 磷酸鐵鋰市場(chǎng)前景磷酸鐵鋰以其咼安全、環(huán)保、低廉、長壽命、大容量等特點(diǎn),將逐步取代現(xiàn)有鉛 酸電池市場(chǎng),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于高檔電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、助力車,高爾夫球車, 航模玩具,礦燈。也正在試應(yīng)用在低段筆記本,手機(jī)等電子產(chǎn)品上。汽車生產(chǎn)商(寶馬、奔馳高端車系)也在反復(fù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用在啟動(dòng)電源12V/24V 50AH,油電混合動(dòng)力(通用雪弗萊),純電動(dòng)車(Tesla超級(jí)電動(dòng)跑車Santa Monica )等等, 同時(shí)在移動(dòng)通訊基站,儲(chǔ)能設(shè)備等領(lǐng)域得到認(rèn)可。磷酸鐵鋰正以

7、其最佳環(huán)保、安 全大容量優(yōu)勢(shì)逐步取代鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰鉆、鋰錳類電池。2015-2020 I 地K的律民池需求(“電功汽卑鶴fit%叫位宀 產(chǎn)業(yè)化的正極材料性能比較正極材料鉆酸鋰三元材料磷酸鐵鋰應(yīng)用領(lǐng)域小型電池小型電池(主X 動(dòng)力電池動(dòng)力電池(主 小型電池動(dòng)力電池材料成本離低很低加工性能最好軼好養(yǎng)最羞壓實(shí)密度3 了433.S-3.72.8-3.12.1-2.4比容昱(mAh/g) 145155(4.47)110130戰(zhàn)電電壓(V)2 7-4.327-4,327-4.32.5-38敖電倍率比0 950.900.95150次循環(huán)容fi90%90%80% 80%笞次不可逆損失5%10%5%15%高

8、溫性能好好羞羞安全性差好好好全球鋰電正板材料銷售員正極材料2006 年2007 年2008 年銷:ft(噸)比例銷量(噸)比例銷咼(噸)比例鉆酸鋰23,00088%25,00083%27,50076%三元材料5002%1,0003%3,70010%鐳酸鋰1,2005%2,0007%2,5007%磷酸鐵鋰3001%5002%6502%其他正極材糾1,0004%1,5005%1,8005%總計(jì)26,00030,00036,150未來10年世界動(dòng)力鋰電正極材料市場(chǎng)需求變化證勢(shì)2009 年2010 年2011 年2012 年2018 年需求比 例需求&比 例需求A比例需求&比 例需求屋比 例75039

9、%2,20044%4,20047%13,40047%71,20045%三元材料1508%90018%1,85021%4,95018%28,80018%磷酸鐵 鋰1,00053%1,85037%2,95033%9,90035%58,80037%合計(jì)1,9004,9509,00028,250158,800増長率161%82.0%139%54.3%鋰電正極材料是鋰電產(chǎn)業(yè)中極為關(guān)鍵的組成部分,其性施和質(zhì)雖直接影響到鋰 離子電池的容雖、壽命、安全性等車要性能。中國鋰離子電池正極材料行業(yè)在20 年發(fā)展中經(jīng)歷了從無到有再到強(qiáng)的發(fā)展歷程。2000年之前中國的正極材料主要依靠 進(jìn)口,之后伴隨著國內(nèi)鋰電材料產(chǎn)業(yè)的

10、崛起,正極材料的國產(chǎn)化進(jìn)程拉開了惟幕。目前市場(chǎng)化的鋰電正極材料主要有鉆酸鋰、三元材料、錯(cuò)酸鋰和磷酸鐵鋰等產(chǎn) 品類型,其他更新型的鋰電正極材料也在陸續(xù)開發(fā)之中。鋰離子動(dòng)力電池的正極材料主要包括猛酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰等。a猛酸鋰安全性較好,成本低,但高溫性能較差,壽命較低。b三元材料能最密度高,性能比較均衡,但成本較高。c磷酸鐵鋰安全:性最好,循環(huán)壽命長,但低溫特性較差、能量密度較低。目前國外多數(shù)電池企業(yè),如松下、三洋、SBL、LG、JCS等,主要選擇猛酸鋰和 三元材料;國內(nèi)多數(shù)電池企業(yè)和美國A123,主要選擇磷酸鐵鋰。從近期來看,猛酸 鋰和三元材料更為成熟,將首先產(chǎn)業(yè)化。從長期來看磷酸鐵鋰可

11、能逐步占據(jù)未來 市場(chǎng)的主流地位。鋰離子電池材料床要包括正極材料、負(fù)極材料、隔離膜、電解液四個(gè)部分,其 他還有鋁鉗、銅箔、命結(jié)劑等。其中正極材料占全部成本的33%左右,負(fù)極材料占 比較低,為10%;電解液和隔膜分別占成本的12%和30%左右。正極材料:正極材料在鋰韶子電池成本中占有較大比例,將很大程度地影響電 池的性能??梢哉f正極材料的發(fā)展引領(lǐng)著鋰離子電池的發(fā)展。目前已批量應(yīng)用于鋰 離子電范的正極材料主要有鉆酸鋰、臬酸鋰、猛酸鋰、鉆鎳猛酸鋰以及磷酸鐵鋰。 賽迪顧問研究表明,鋰離子電池正極材料仍以鉆酸鋰為主,但隨著技術(shù)的不斷突破, 動(dòng)力鋰離子電池應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,磷酸鐵鋰和三元材料由于其優(yōu)異的綜

12、合性能, 其市場(chǎng)份額將不斷增加,成為未來鋰離子電池正極材料的發(fā)展方向。性能之爭(zhēng):猛酸鋰VS確酸鐵鋰非動(dòng)力鋰電池正極材料通常是鉆酸鋰,而動(dòng)力鋰電池正極材料當(dāng)今分為猛酸鋰 和磷酸鐵鋰兩大派系,日本廠家力主猛酸鋰,并且已經(jīng)推出數(shù)款采用猛酸鋰電池的 電動(dòng)車,如日產(chǎn)聆風(fēng);而美國和中國廠家熱衷于磷酸鐵鋰,A123是確酸鐵鋰的龍頭 廠家磷酸鐵鋰在性能上異常優(yōu)秀,磷酸鐵鋰作為正極材料能量密度就大于猛酸鋰 (LiMn204:100 mAh/g, 0.400 kWh/kg V. S LiFeP04: 150 mAh/g, 0.495 kWh/kg),而且在各種正極材料中,它的內(nèi)部阻力是非常小的,這使得電池的使用壽

13、 命較長,充放電時(shí)發(fā)熱量小,安全性高。但在工業(yè)化成熟度、成本、一致性上,錨酸鋰遠(yuǎn)優(yōu)于磷酸鐵鋰。由于電動(dòng)車用 的鋰電池是數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)電芯連接起來的,對(duì)一致性要求非常高,這是磷酸鐵鋰 最難做到的。鋰離學(xué)電池正極材料磷酸鐵鋰發(fā)展分析電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展可謂風(fēng)起云涌.而車用動(dòng)力電池作為其中的重要組成部分, 已經(jīng)引起學(xué)術(shù)界、投資界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注V目前.已經(jīng)在各種車輛上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用 的電池種類主要有鈕酸電池、鐐氫電池與鋰離子電池3種.由于鉛酸電池污染大. 克容呈小.其成本優(yōu)勢(shì)不足以抵消其劣勢(shì),故在車輛動(dòng)力方面至今僅在小型電動(dòng)自 行車等領(lǐng)域得以應(yīng)用:銀氫電池現(xiàn)為混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域應(yīng)用的主要產(chǎn)品,其制造工 藝成熟

14、.購養(yǎng)和使用成本較低,故而在短期內(nèi)仍將是混合動(dòng)力汽車的首選,但其自 放電率高.比能呈較小,記憶效應(yīng)和充電發(fā)熱等方面的問題直接影響到該電池的使 用,這些缺點(diǎn)的存在使鎳氫電池可能只是作為過渡產(chǎn)品存在:鋰離子電池是9()年 代發(fā)展起來的高容量可充電電池,能夠比躁氫電池存儲(chǔ)更多的能雖,比能星大.循 環(huán)壽命長、自放電率小、無記憶效應(yīng),能夠滿足對(duì)體積.壽命、功率等要求較高的 乘用車方面的需求,已成為今后純電動(dòng)汽車應(yīng)用的理想產(chǎn)品。鋰離子電池的正極材料種類較多,主要品種有鉆酸鋰、猛酸鋰、鐐猛鉆三元材 料及琪酸鐵鋰罅.其中鉆酸鋰是現(xiàn)有正極材料中工業(yè)化程度最高、技術(shù)最成熟.產(chǎn) 呈最大的品種.主要用于手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品

15、等小型電池領(lǐng)域.但由于原材料鉆和銀金屬的價(jià)格高昂.污染較重,且電池在大型化后,會(huì)有過熱著火或爆炸的危險(xiǎn)。故相 對(duì)而曹.正極材料為猛酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰的鋰離子電池安全性能更好.成 本更為低廉.所以目前產(chǎn)業(yè)的投入主要集中于這幾種材料之上其中,磷酸鐵鋰由 于具有另外兩種材料所不具備的循環(huán)壽命和材料成本方面的潛在優(yōu)勢(shì),而被業(yè)界普 遍看好.代表看動(dòng)力電池正極材料的未來發(fā)展方向,三種正極材料性能比較見表1.三種正極材料性能比咬廿酸鋰 J磷酸詵鋰三元材料振實(shí)密JS/gcm32.X 3.00.7 1.4約2比表聞積/m2-g.().4 ().6122()約05初始克容S/mAhg-l13514()150

16、14016()電斥平臺(tái)加3.63.23.8 4.2循環(huán)壽命5(X)次20(X)次&X)次原料成木高低一 股制造丁藝成熟不成熟、T藝廉度閒較成熟環(huán)保性含鉆好一般安仝性能有隱患好好適用領(lǐng)域小型電池動(dòng)力電池動(dòng)力電池國際上主要的磷酸鐵鋰電池材料生產(chǎn)廠商有加拿大Phostcch.美國VHcncs美 國A123.臺(tái)灣地區(qū)的臺(tái)塑長園能源科技.立凱(Alcccs)等,其中,前3家企業(yè)學(xué) 握著狡為成熟的呈產(chǎn)技術(shù)。2(X)8年全球磷酸鐵鋰出貨呈為1500噸左右,其中美國 A123公司供應(yīng)750噸,幾乎占了一半的份額.國內(nèi)廠商供應(yīng)星只有幾百噸,2009 年全球磷酸鐵鋰出貨呈約為1600噸,2010年全球磷酸鐵鋰出貨

17、呈為137()噸左右,另統(tǒng)計(jì).目前國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料廠商超過60家.實(shí)現(xiàn)批呈生產(chǎn)的企業(yè)接近 2()家,呈現(xiàn)“諸侯混戰(zhàn)口的局面,從公開資料統(tǒng)計(jì)來看,全國磷酸鐵鋰總產(chǎn)能約640() 噸/年,但實(shí)際產(chǎn)呈遠(yuǎn)低于產(chǎn)能(不足產(chǎn)能的1/10) 國內(nèi)主要磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)及 設(shè)計(jì)產(chǎn)能見表2。表2.國內(nèi)主要破酸鐵鏗生產(chǎn)企業(yè)及設(shè)計(jì)產(chǎn)能.噸/年企業(yè)名稱設(shè)計(jì)產(chǎn)能實(shí)際情況深圳貝特瑞新能源材料股份有限公司 夭津斯特蘭能源科技有限公司 北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司 合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司湖南浩潤科技有限公司恒正科技(蘇州)有限公司臨沂杰能新能源材料有限公司浙江瑞邦科技有限公司 深圳尺驕科技開發(fā)有限公司湖南瑞翔新材料股份有

18、限公司 新鄉(xiāng)華蒸能源材料股份有限公司(X)5005(X)5005(X)5(X)4(X)35()3(X)3(X)2402(X)實(shí)際找址生產(chǎn),供貨雖1()噸/月 14條生產(chǎn)線,產(chǎn)雖14噸 J實(shí)際產(chǎn)量約10噸/月實(shí)際產(chǎn)址遠(yuǎn)低于產(chǎn)能實(shí)際投產(chǎn)產(chǎn)能10噸 J左右2(X)2(X)2(X)北京鋰先枠科技發(fā)展有限公司 煙臺(tái)卓能電池材料有限公司新鄉(xiāng)市創(chuàng)佳電源材料有限公司 西安詵虎能源新材料有限公司總體來說.我國確駿鐵鋰的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與國際基本同步,目前國內(nèi)部分產(chǎn)品的 成本比國外同類產(chǎn)品要低,在性能、單位產(chǎn)能方面的差距并非遙不可及,但也該冷 靜的看到,國內(nèi)目前尚未誕生真正的領(lǐng)軍企業(yè),行業(yè)缺乏原始創(chuàng)新技術(shù),低端跟風(fēng) 模

19、仿風(fēng)氣較盛.整體來看,確酸鐵鋰材料行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)化臨界點(diǎn)之下。未來隨著碳酸鐵鋰生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善,其市場(chǎng)前景依然為產(chǎn)業(yè)界所看好,除電動(dòng)汽車. 自行車、代步車和電動(dòng)工具市場(chǎng)外,磷酸鐵鋰電池在風(fēng)電.太陽能發(fā)電儲(chǔ)能裝苣. 礦燈電源和植入性醫(yī)療器械領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。通過靜態(tài)測(cè)算可以得出結(jié) 論,確酸鐵鋰屯池在木來57年內(nèi),若根據(jù)10% -20%的產(chǎn)品海透率計(jì)算,國內(nèi)僅 僅在電動(dòng)汽車.電動(dòng)工具.電動(dòng)自行車和電動(dòng)代步車這4個(gè)領(lǐng)域就擁有大約15()億 元的市場(chǎng)規(guī)模.其中磷酸鐵鋰材料本身占到電池成本的3(滋左右.對(duì)應(yīng)約45億元 的市場(chǎng)規(guī)模.年需求呈可望達(dá)到3萬噸、存在問題:I專裁利侵權(quán)問題。一場(chǎng)專利“纏訟

20、”牽動(dòng)巷業(yè)內(nèi)人士的敏感神經(jīng) 橄欖 石結(jié)構(gòu)磷謚鐵鋰(LiFcP(M)誕生于美國得州大學(xué),得州大學(xué)于1997年對(duì)磷酸鐵鋰 的晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)分子式申請(qǐng)了專利,后將專利授予加拿大自來水公司 Hydro-Qucbcc (H-Q)及其下屬公司Phostcch使用。2005年全球最大電動(dòng)工具廠商 Bkick&Dcckcr(B&D)推出一款使用確酸鐵鋰電池的無電線電動(dòng)工具,在歐美熱賣. 2(X)6年9月,得州大學(xué)及加拿大Phostcch對(duì)B&D及電池制造商AI23公司提起訴 訟,控告其未獲授權(quán)制造與銷售侵權(quán)商品A123認(rèn)為自己的正極材料有不同的晶體 結(jié)構(gòu)和化學(xué)分子式,不存在專利侵權(quán)問題,目前案件仍在審理.但性

21、質(zhì)已從大學(xué)和 企業(yè)的專利糾紛轉(zhuǎn)變?yōu)榭鐕鴮@V訟。由于通用汽車的V(山電動(dòng)車將采用A123提 供的磷酸鐵鋰電池.若AI23被判侵權(quán).則意味著通用也構(gòu)成侵權(quán),因此從更大的 范圍來講.判決結(jié)果將影響美國乃至全球電動(dòng)車市場(chǎng)的發(fā)展格局。此后,又發(fā)生了 多起相關(guān)專利訴訟事件p結(jié)果無一例外的是加拿大Phostcch方面獲得最終勝利.目前.在磷醱鐵鋰電池和材料領(lǐng)域,有兩大核心技術(shù)專利,其中一個(gè)是包敷碳 技術(shù),另一個(gè)是碳熱還原技術(shù),前者由加拿大Phostcch公司擁有獨(dú)家使用權(quán).并且 已經(jīng)在我國申請(qǐng)專利.后者的專利權(quán)由美國A123公司所有.目前尚未在我國申請(qǐng) 專利,但是美國A123公司現(xiàn)已在蘇州成立了 2家公司

22、.分別負(fù)責(zé)磷酸鐵鋰材料的 生產(chǎn)和電池制造,隨著A123等公司搶占市場(chǎng)步伐的加快,專利問題已經(jīng)很現(xiàn)實(shí)地 擺在了國內(nèi)廠家面前。爭(zhēng)實(shí)上,專利權(quán)之爭(zhēng)短期內(nèi)對(duì)我國國內(nèi)銷售井無影響.但從長期來看.其將成 為行業(yè)發(fā)展的巨大隱患。目前國內(nèi)大部分生產(chǎn)廠商只拿握磷酸鐵鋰技術(shù)和加工工藝. 沒有國際專利,無論得州大學(xué)與A123專利官司的哪一方獲勝,國內(nèi)磷酸鐵鋰企業(yè) 今后或許都將會(huì)面對(duì)高昂的專利許可費(fèi)用 2()1()年6月12日,中國政法大學(xué)知識(shí) 產(chǎn)權(quán)硏究中心受中國電池工業(yè)協(xié)會(huì)委托,已向國家專利復(fù)審委員會(huì)對(duì)Phostcch公司 持有的“磷酸鐵鋰電池”專利提出了無效請(qǐng)求,現(xiàn)已受理。雖然磷酸鐵鋰專利事件還會(huì)繼續(xù)相當(dāng)氏的一段

23、時(shí)間才能見井曉.但最重要的是,行業(yè)應(yīng)從中吸取教訓(xùn),扌巴研發(fā)作均核心.加大投入丫同時(shí)加快國內(nèi)專利申請(qǐng)T并將關(guān)鍵技術(shù)向國外申請(qǐng)專利。2-&性難題碩雄解國產(chǎn)碟就鐵鋰正扱材料存在不同程匱的質(zhì)呈問題,其主 要表現(xiàn)在質(zhì)屋一致性難以保證答方面-此前.國內(nèi)韶井大型鋰畫子電池制造商從磷 酸鐵鋰材料平均粒湮、電極加工性、電極壓實(shí)密度、實(shí)際比容量、循環(huán)壽命、倍率 放電、溫度特性、安全性等方面對(duì)禺內(nèi)幾個(gè)磷酸鐵鋰材料供應(yīng)商和Vaknce 外 供應(yīng)商所提供的材料進(jìn)行了非常系統(tǒng)的試驗(yàn)評(píng)價(jià).試驗(yàn)數(shù)據(jù)客觀地表明;國內(nèi)磷釀 鐵鋰產(chǎn)品與Vidunec爭(zhēng)國外供應(yīng)商產(chǎn)品相比仍有不少差距,且闔一供應(yīng)商提供前產(chǎn) 品質(zhì)量批次一致性差異較大、

24、重復(fù)性很差究苴原因.首當(dāng)其沖前是技術(shù)未吃透.磷酸鉄鋰對(duì)合成工藝條件的敏感性遠(yuǎn)遠(yuǎn) 大于目前產(chǎn)業(yè)化的其他正扱材料,即合成的工藝條件要做到嚴(yán)格一致才能確保批次 的穩(wěn)定性-國內(nèi)企業(yè)在未吃透技術(shù)的條件下盲目生產(chǎn)”其產(chǎn)品自撈存在x先天不足 現(xiàn)氛;其次、科研成果轉(zhuǎn)化存在銜接問題、從科研成果向中試過謹(jǐn)和從中試向批生 產(chǎn)過渡過程期間.缺乏工藝技術(shù)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的理念:此外.國內(nèi)的材料廠商的生 產(chǎn)過程管理精細(xì)度吐 缺乏包括工序、作業(yè)、采購、撿驗(yàn)等環(huán)節(jié)在內(nèi)的規(guī)范化、 標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和管理體系,也是造成產(chǎn)品一致性低的重要原因3.投資剌激洗牌競(jìng)爭(zhēng).從現(xiàn)有情況來看,我國車用動(dòng)力電池基本都處干研發(fā)、 試驗(yàn)階段.尚未實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)

25、,短期內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)不太可能實(shí)現(xiàn)盈利,故而上 游材料企業(yè)多按需生產(chǎn),其規(guī)摸也遠(yuǎn)未達(dá)到規(guī)欖化生產(chǎn)的程度*魅而,行業(yè)槪念的 炒作已經(jīng)引熾了投資的熱情,我國車用鋰電池現(xiàn)實(shí)的有效產(chǎn)能不足成為了最隹突 破口 此外.在地方經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下,政府大開綠燈.民間投資也似乎都是各 取所需,大有楓圈地”之嫌*動(dòng)輒數(shù)億的投資項(xiàng)目遍地開花.行業(yè)已經(jīng)顯示出產(chǎn)能 過剰的端倪。有資料顯示.截至2U1U年,我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)能如億Ah主要分布 在珠三角、低三角、東三省和京津唐霉汽車產(chǎn)業(yè)聚隼區(qū),在初凸年前,動(dòng)力鋰電池 及其上游材科產(chǎn)業(yè)投資仍將大步向前預(yù)計(jì)在一系列投變刺漱下,2015年我國動(dòng)力 鋰電池產(chǎn)能將達(dá)到酣億Ah,而我國當(dāng)年

26、EV/PHEV乘用車和電動(dòng)商用車產(chǎn)量預(yù)計(jì) 為12萬輛左右.需消耗鋰電池約91Z這僅占動(dòng)力鋰電池產(chǎn)能的23%.多方投資的鋤酸鉄鋰產(chǎn)業(yè)如其他新興產(chǎn)業(yè)一樣,在發(fā)展到一定階段之后洗牌在所難免、 唯有注重技術(shù)積累、理性投資、蒂細(xì)化管理和市場(chǎng)運(yùn)作的企業(yè)方能大浪淘沙始見金國際能源 網(wǎng)訊:電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展可謂風(fēng)起云涌, 而車用動(dòng)力 電池作為其中的重要組成部分, 已經(jīng)引起學(xué)術(shù)界、投資界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。目前,已經(jīng)在各種車輛上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的電池種類主要有鉛酸電池、鎳氫電池與鋰離子電池3種,由于鉛酸電池污染大、克容量小,其成本優(yōu)勢(shì)不足以抵消其劣勢(shì), 故在車輛動(dòng)力方面至今僅在小型電動(dòng)自行車等領(lǐng)域得以應(yīng)用;鎳氫電池現(xiàn)為混

27、合動(dòng)力汽車領(lǐng)域應(yīng)用的主要產(chǎn)品,其制造工藝成熟,購置和使用成本較低,故而在短期內(nèi)仍將是混合動(dòng)力汽車的首選,但其自放電率高、比能量較小,記憶效應(yīng)和充電發(fā)熱等方面的問題直接影響到該電池的使用,這些缺點(diǎn)的存在使鎳氫電池可能只是作為過渡產(chǎn)品存在;鋰離子電池是90年代發(fā)展起來的高容量可充電電池,能夠比鎳氫電池存儲(chǔ)更多的能量,比能量大、循環(huán)壽命長、自放電率小、無記憶效應(yīng),能夠滿足對(duì)體積、壽命、功率等 要求較高的乘用車方面的需求,已成為今后純電動(dòng)汽車應(yīng)用的理想產(chǎn)品。鋰離子電池的正極材料種類較多,主要品種有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳鈷三元材料及磷酸鐵鋰等,其中鈷酸鋰是現(xiàn)有正極材料中工業(yè)化程度最高、技術(shù)最成熟、產(chǎn)量最大

28、的品種,主要用于手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品等小型電池領(lǐng)域,但由于原材料鈷和鎳金屬的價(jià)格高昂,污染較重, 且電池在大型化后, 會(huì)有過熱著火或爆炸的危險(xiǎn)。 故相對(duì)而言,正極材料為錳酸鋰、三元材 料和磷酸鐵鋰的鋰離子電池安全性能更好,成本更為低廉,所以目前產(chǎn)業(yè)的投入主要集中于這幾種材料之上。其中,磷酸鐵鋰由于具有另外兩種材料所不具備的循環(huán)壽命和材料成本方面的潛在優(yōu)勢(shì),而被業(yè)界普遍看好, 代表著動(dòng)力電池正極材料的未來發(fā)展方向,三種正極材料性能比較見表1。表1 .三種正極材料性能比較鉆酸鋰磷酸鐵鋰三元材料振實(shí)密度/g cm-32比表面積/m g-1 初始克容量/mAh-g-1 電壓平臺(tái)/V循環(huán)壽命 原料成本 制造工

29、藝 環(huán)保性 安全性能 適用領(lǐng)域2.8 3.00.4 0.6135 1403.6 500次 高 成熟 含鉆 有隱患 小型電池0.7 1.412 201503.2 2000 次低 不成熟、工藝難度咼好好動(dòng)力電池約2.1約0.5 140160 3.8 4.2800次一般 較成熟一般好 動(dòng)力電池國際上主要的磷酸鐵鋰電池材料生產(chǎn)廠商有加拿大Phostech、美國Vale nee、美國A123、臺(tái)灣地區(qū)的臺(tái)塑長園 能源科技、立凱(Aleees )等,其中,前3家企業(yè)掌握著較為 成熟的量產(chǎn)技術(shù)。2008年全球磷酸鐵鋰出貨量為1500噸左右,其中美國A123公司供應(yīng)750噸,幾乎占了一半的份額,國內(nèi)廠商供應(yīng)量

30、只有幾百噸,2009年全球磷酸鐵鋰出貨量約為1600噸,2010年全球磷酸鐵鋰出貨量為1370噸左右。另統(tǒng)計(jì),目前國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料廠商超過60家,實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的企業(yè)接近 20家,呈現(xiàn) 諸侯混戰(zhàn)的局面。從公開資料統(tǒng)計(jì)來看,全國磷酸鐵鋰總產(chǎn)能約6400噸/年,但實(shí)際產(chǎn)量遠(yuǎn)低于產(chǎn)能(不足產(chǎn)能的 1/10 ),國內(nèi)主要磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)及設(shè)計(jì)產(chǎn)能見表2。表2.國內(nèi)主要磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)及設(shè)計(jì)產(chǎn)能,噸/年企業(yè)名稱設(shè)計(jì)產(chǎn)能實(shí)際情況深圳貝特瑞新能源材料股份有限公司800實(shí)際批量生產(chǎn),供貨量10噸/月天津斯特二能源科技有限公司50014條生產(chǎn)線,產(chǎn)量14噸/月北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司500實(shí)際產(chǎn)量約10噸/月

31、合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司500實(shí)際產(chǎn)量遠(yuǎn)低于產(chǎn)能湖南浩潤科技有限公司500實(shí)際投產(chǎn)產(chǎn)能10噸/月左右恒正科技(蘇州)有限公司500臨沂杰能新能源材料有限公司400深圳天驕科技開發(fā)有限公司350湖南瑞翔新材料股份有限公司300新鄉(xiāng)華鑫能源材料股份有限公司240北京鋰先鋒科技發(fā)展有限公司200煙臺(tái)卓能電池材料有限公司200新鄉(xiāng)市創(chuàng)佳電源材料有限公司200西安鐵虎能源新材料有限公司200總體來說,我國磷酸鐵鋰的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與國際基本同步,目前國內(nèi)部分產(chǎn)品的成本比國 外同類產(chǎn)品要低,在性能、單位產(chǎn)能方面的差距并非遙不可及,但也該冷靜的看到,國內(nèi)目 前尚未誕生真正的領(lǐng)軍企業(yè),行業(yè)缺乏原始創(chuàng)新技術(shù),低端

32、跟風(fēng)模仿風(fēng)氣較盛,整體來看,磷酸鐵鋰材料行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)化臨界點(diǎn)之下。未來隨著磷酸鐵鋰生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善,其市場(chǎng)前景依然為產(chǎn)業(yè)界所看好,除電動(dòng)汽車、自行車、代步車和電動(dòng)工具市場(chǎng)外,磷酸鐵鋰電池在風(fēng)電、太陽能發(fā)電儲(chǔ)能裝置,礦燈電源和植入性醫(yī)療器械領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。 通過靜態(tài)測(cè)算可以得出結(jié)論,磷酸鐵鋰電池在未來57年內(nèi),若根據(jù)10%20%的產(chǎn)品滲透率計(jì)算,國內(nèi)僅僅在電動(dòng)汽車、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車和電動(dòng)代步車這4個(gè)領(lǐng)域就擁有大約150億元的市場(chǎng)規(guī)模,其中磷酸鐵鋰材料本身占到電池成本的30%左右,對(duì)應(yīng)約45億元的市場(chǎng)規(guī)模,年需求量可望達(dá)到3萬噸。存在問題:1. 專利專利侵權(quán)問題。 一場(chǎng)專利 纏訟”

33、牽動(dòng)著業(yè)內(nèi)人士的敏感神經(jīng) 一一橄欖石結(jié)構(gòu)磷酸 鐵鋰(LiFePO4 )誕生于美國得州大學(xué),得州大學(xué)于1997年對(duì)磷酸鐵鋰的晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)分子式申請(qǐng)了專利,后將專利授予加拿大自來水公司Hydro-Quebec ( H-Q )及其下屬公司Phostech 使用。2005 年全球最大電動(dòng)工具廠商Black &Decker(B&D)推出一款使用磷酸鐵鋰電池的無電線電動(dòng)工具,在歐美熱賣。2006年9月,得州大學(xué)及加拿大Phostech 對(duì)B&D及電池制造商 A123公司提起訴訟,控告其未獲授權(quán)制造與銷售侵權(quán)商 品。A123認(rèn)為自己的正極材料有不同的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)分子式,不存在專利侵權(quán)問題,目 前案件仍在

34、審理,但性質(zhì)已從大學(xué)和企業(yè)的專利糾紛轉(zhuǎn)變?yōu)榭鐕鴮@V訟。由于通用汽車的Volt電動(dòng)車將采用 A123提供的磷酸鐵鋰電池,若 A123被判侵權(quán),則意味著通用也構(gòu)成 侵權(quán),因此從更大的范圍來講,判決結(jié)果將影響美國乃至全球電動(dòng)車市場(chǎng)的發(fā)展格局。此后,又發(fā)生了多起相關(guān)專利訴訟事件,結(jié)果無一例外的是加拿大Phostech方面獲得最終勝利。目前,在磷酸鐵鋰電池和材料領(lǐng)域,有兩大核心技術(shù)專利,其中一個(gè)是包敷碳技術(shù),另 一個(gè)是碳熱還原技術(shù),前者由加拿大Phostech公司擁有獨(dú)家使用權(quán), 并且已經(jīng)在我國申請(qǐng)專利,后者的專利權(quán)由美國A123公司所有,目前尚未在我國申請(qǐng)專利,但是美國A123公司現(xiàn)已在蘇州成立了

35、2家公司,分別負(fù)責(zé)磷酸鐵鋰材料的生產(chǎn)和電池制造,隨著A123等公司搶占市場(chǎng)步伐的加快,專利問題已經(jīng)很現(xiàn)實(shí)地?cái)[在了國內(nèi)廠家面前。事實(shí)上,專利權(quán)之爭(zhēng)短期內(nèi)對(duì)我國國內(nèi)銷售并無影響,但從長期來看,其將成為行業(yè)發(fā) 展的巨大隱患。目前國內(nèi)大部分生產(chǎn)廠商只掌握磷酸鐵鋰技術(shù)和加工工藝,沒有國際專利, 無論得州大學(xué)與 A123專利官司的哪一方獲勝,國內(nèi)磷酸鐵鋰企業(yè)今后或許都將會(huì)面對(duì)高 昂的專利許可費(fèi)用。2010年6月12日,中國政法大學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究中心受中國電池工業(yè)協(xié)會(huì)委托,已向國家專利復(fù)審委員會(huì)對(duì)Phostech公司持有的磷酸鐵鋰電池專利提出了無效請(qǐng)求,現(xiàn)已受理。雖然磷酸鐵鋰專利事件還會(huì)繼續(xù)相當(dāng)長的一段時(shí)間才

36、能見分曉,但最重要的是,行業(yè)應(yīng)從中吸取教訓(xùn),把研發(fā)作為核心,加大投入,同時(shí)加快國內(nèi)專利申請(qǐng),并將 關(guān)鍵技術(shù)向國外申請(qǐng)專利。2. 一致性難題須破解。國產(chǎn)磷酸鐵鋰正極材料存在不同程度的質(zhì)量問題,其主要表現(xiàn)在質(zhì)量一致性難以保證等方面。此前,國內(nèi)部分大型鋰離子電池制造商從磷酸鐵鋰材料平均粒徑、電極加工性、電極壓實(shí)密度、實(shí)際比容量、循環(huán)壽命、倍率放電、溫度特性、安全性等 方面對(duì)國內(nèi)幾個(gè)磷酸鐵鋰材料供應(yīng)商和Vale nee等國外供應(yīng)商所提供的材料進(jìn)行了非常系統(tǒng)的試驗(yàn)評(píng)價(jià),試驗(yàn)數(shù)據(jù)客觀地表明:國內(nèi)磷酸鐵鋰產(chǎn)品與Vale nee等國外供應(yīng)商產(chǎn)品相比仍有不少差距,且同一供應(yīng)商提供的產(chǎn)品質(zhì)量批次一致性差異較大、重

37、復(fù)性很差。究其原因,首當(dāng)其沖的是技術(shù)未吃透,磷酸鐵鋰對(duì)合成工藝條件的敏感性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前 產(chǎn)業(yè)化的其他正極材料,即合成的工藝條件要做到嚴(yán)格一致才能確保批次的穩(wěn)定性。國內(nèi)企業(yè)在未吃透技術(shù)的條件下盲目生產(chǎn),其產(chǎn)品自然存在 先天不足”現(xiàn)象;其次,科研成果轉(zhuǎn)化存在銜接問題,從科研成果向中試過渡和從中試向批生產(chǎn)過渡過程期間,缺乏工藝技術(shù)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的理念;此外,國內(nèi)的材料廠商的生產(chǎn)過程管理精細(xì)度較低,缺乏包括工序、作業(yè)、采購、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)在內(nèi)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和管理體系,也是造成產(chǎn)品一致性低的重要原 因。3. 投資刺激洗牌競(jìng)爭(zhēng)。從現(xiàn)有情況來看,我國車用動(dòng)力電池基本都處于研發(fā)、試驗(yàn)階 段,尚未實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)

38、, 短期內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)不太可能實(shí)現(xiàn)盈利,故而上游材料企業(yè)多按需生產(chǎn),其規(guī)模也遠(yuǎn)未達(dá)到規(guī)?;a(chǎn)的程度。然而,行業(yè)概念的炒作已經(jīng)引燃了投資的熱情,我國車用鋰電池現(xiàn)實(shí)的有效產(chǎn)能不足成為了最佳突破口 ”,此外,在地方經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下,政府大開綠燈,民間投資也似乎都是各取所需,大有圈地”之嫌,動(dòng)輒數(shù)億的投資項(xiàng)目遍地開花,行業(yè)已經(jīng)顯示出產(chǎn)能過剩的端倪。有資料顯示,截至2010年,我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)能20億Ah,主要分布在珠三角、長三角、東三省和京津唐等汽車產(chǎn)業(yè)聚集區(qū),在2015年前,動(dòng)力鋰電池及其上游材料產(chǎn)業(yè)投資仍將大步向前。預(yù)計(jì)在一系列投資刺激下,2015年我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)能將達(dá)到39億Ah,而我國當(dāng)年

39、EV/PHEV 乘用車和電動(dòng)商用車產(chǎn)量預(yù)計(jì)為12萬輛左右,需消耗鋰電池約 9億Ah,這僅占動(dòng)力鋰電池產(chǎn)能的 23 %。多方投資的磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)如其他新興產(chǎn)業(yè)一樣,在發(fā)展到一定階段之后, 洗牌在所難免,唯有注重技術(shù)積累、理性投資、精細(xì)化管理和市場(chǎng)運(yùn)作的企業(yè)方能大浪淘沙始見金。利潤率高達(dá)70% 磷酸鐵鋰領(lǐng)跑新能源汽車產(chǎn)業(yè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的主要部分是新 能源整車生產(chǎn)、動(dòng)力電池和動(dòng)力電池材料,其中,我們最看好磷酸鐵鋰動(dòng)力電池正極材料的投資機(jī)會(huì),我們不看好作為過渡產(chǎn)品的輕度混合動(dòng)力汽車的鎳氫電池。發(fā)展的關(guān)鍵是動(dòng)力電池混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的組成大致包括電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)和車體五

40、個(gè)部分。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的核心,是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由電源、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝 置等組成。系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件是動(dòng)力電池。動(dòng)力電池的性能、成本和安全性,將很大程度上決定混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車的發(fā)展 進(jìn)程,而性能、成本和安全性也決定了動(dòng)力電池各種技術(shù)路線的前景。不僅如此,動(dòng)力電池的技術(shù)突破有可能帶動(dòng)整個(gè)新 能源產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,風(fēng)電、核電、 太陽 能、電網(wǎng)調(diào)峰、新能源汽車都離不開動(dòng)力電池,動(dòng)力電池將成為各種新 能源的儲(chǔ)能工具,將 取代燃油成為移動(dòng)能源的主要供應(yīng)設(shè)備?;旌蟿?dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池主要包括鉛酸電池、鎳金屬電池、鋰離子電

41、池、高溫鈉電池、金屬空氣電池、超級(jí)電容、飛輪電池以及更具遠(yuǎn)景的燃料電池和太陽能電池。當(dāng) 前應(yīng)用的主流技術(shù)是鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池。動(dòng)力電池的經(jīng)濟(jì)效益取決于壽命,電池循環(huán)壽命如達(dá)不到1000次以上,電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)將無法體現(xiàn)。循環(huán)壽命是指電池組,不是單節(jié)電池,因此,電池的一致性,電源管理系統(tǒng)的使用非常重要。成本下降的另一關(guān)鍵因素在電極材料。鋰離子動(dòng)力電池性能更優(yōu)電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的基本要求可以歸納為以下幾點(diǎn):(1)高能量密度;(2)高功率密度;(3)較長的循環(huán)壽命;(4)較好的充放電性能;(5)電池一致性好;(6)價(jià)格較低;(7)使 用維護(hù)方便。目前鎳氫電池技術(shù)最成熟,購置和使用成本較低,

42、 不改變?nèi)藗兊鸟{駛習(xí)慣, 是目前HEV市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。鎳氫電池的正負(fù)極分別為鎳氫氧化物和儲(chǔ)氫合金材料,不存在重金屬污染問題,且其在工作過程中不會(huì)出現(xiàn)電解液增減現(xiàn)象,電池可以實(shí)現(xiàn)密封設(shè)計(jì)。但是,鎳氫電池具有難以克服的缺點(diǎn),記憶效應(yīng)給鎳氫電池的使用帶來不便。記憶效應(yīng)是指在電池充放電過程中,會(huì)在電池極板上產(chǎn)生許多小氣泡,時(shí)間一久,這些氣泡會(huì)減少電池極板的面積,也間接影響電池的容量。 鎳氫電池的記憶效應(yīng)和充電發(fā)熱等方面的問題直接 影響到該電池的使用。除此以外,鎳氫電池自放電率高、比能量較小,只能用在HEV上,這些缺點(diǎn)的存在使鎳氫電池只能是過渡產(chǎn)品。鎳氫電池由于技術(shù)成熟度和成本上的優(yōu)勢(shì),在短期內(nèi)仍將是混

43、合動(dòng)力汽車的首選。鋰離子電池是90年代發(fā)展起來的高容量可充電電池,能夠比鎳氫電池存儲(chǔ)更多的能量,比能量大,循環(huán)壽命長,自放電率小,無記憶效應(yīng)和環(huán)境污染。鋰離子電池的正極材料是鈷 酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰等,負(fù)極是碳素材料。根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同,鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池兩大類,動(dòng)力鋰電池主要包括鈷酸鋰電池、鎳酸鋰電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池等,因?yàn)樵牧镶?、鎳價(jià)格高和污染較重,性 能活潑易爆炸,目前電池業(yè)界的投入集中在成本低廉的錳酸鋰動(dòng)力電池與磷酸鐵鋰動(dòng)力電池 上。由于汽車用鋰離子電池體積大,其散熱性變差,安全性大幅下降,如何解決該問題十分重要。目前最常用的

44、鈷酸鋰離子電池在大型化后,會(huì)有過熱著火或爆炸的危險(xiǎn),相對(duì)而言, 正極材料為錳酸鋰和磷酸鐵鋰的鋰離子電池安全性能更好。另外,液態(tài)鋰離子電池電解液的有機(jī)成分為碳酸酯,閃點(diǎn)很低,沸點(diǎn)也較低,正極為強(qiáng)氧化性化合物,負(fù)極為強(qiáng)還原性化合物,當(dāng)電池內(nèi)部壓力過大或過熱時(shí),會(huì)引起爆炸,或外殼破裂后與空氣接觸,因溫度高和鋰負(fù)極的高活潑性引燃起火。聚合物鋰離子電池的安全性較好。從技術(shù)成熟度來講, 錳酸鋰材料更為成熟, 但磷酸鐵鋰的安全性和成本更好。磷酸鐵鋰材料目前在美國和加拿大已實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn),國內(nèi)企業(yè)比亞迪、天津斯特蘭、深圳貝特瑞、 深圳天驕等有小批量供應(yīng)。動(dòng)力電池的容量決定了電動(dòng)汽車的續(xù)航能力,鎳氫電池的電池容

45、量是70-80wh/kg,鋰離子電池是150-200wh/kg,后者是前者的2倍以上。電池的充電壽命和記憶效應(yīng)決定了電池性能,鎳氫電池的充電壽命只有 500-700 次,鋰離子電池的充電壽命有 800-2000 次,這將大大影響成本。二者對(duì)環(huán)境污染程度都很少。鎳氫電池的安全性能比較好,鋰離子電池的安全性能較差,但磷酸鐵鋰鋰離子電池有重大改善。最終成本的比較,傳統(tǒng)汽車的 能源效率可折算為50$/kWh ,但需要用油,鎳氫電池混合動(dòng)力汽車的能源效率折算為300-700$/kWh,鋰離子電池電動(dòng)汽車的 能源效率折算為180-220$/kWh,不需要石油。因此,長期而言,產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向一定是鋰離子電池電

46、動(dòng)汽車。如果鎳氫電池混合動(dòng)力汽車市場(chǎng)壽命較短,其估值水平會(huì)很低。中信國安(000839 ):鋰電上下游一體化,發(fā)展?jié)摿Υ螅鹃_發(fā)青海鹽湖資源綜合 項(xiàng)目,建設(shè)2萬噸碳酸鋰項(xiàng)目,子公司從事鋰離子二次電池關(guān)鍵材料和高能量密度動(dòng)力鋰離 子二次電池的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,是國內(nèi)最大的鋰電池正極材料鈷酸鋰和錳酸鋰的生產(chǎn)廠家, 同時(shí)也是國內(nèi)外唯一大規(guī)模生產(chǎn)動(dòng)力鋰離子二次電池的廠家。公司動(dòng)力電池被北京奧組委確定為2008北京奧運(yùn)純電動(dòng)公交車的獨(dú)家供應(yīng)產(chǎn)品。關(guān)鍵在磷酸鐵鋰正極材料每一部電動(dòng)汽車有大約 200-300 公斤重的鋰電池,這些鋰電池需要60公斤的磷酸鐵鋰,年產(chǎn)100萬輛電動(dòng)汽車每年就需要 6萬噸磷酸鐵鋰

47、。但是,目前全球可查的產(chǎn)能是 1500 噸,潛在的供需缺口非常大,導(dǎo)致磷酸鐵鋰的利潤率高達(dá)70%。相比之下,普通新 能源汽車只有20%左右的利潤率,動(dòng)力電池利潤率達(dá)到 30%到40%,電池材料利潤率是最高的, 正極材料目前是整個(gè)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的核心。磷酸鐵鋰全球供應(yīng)商包括美國A123、Vale nee,加拿大Phostech,臺(tái)灣長園能源、立凱電能、尚志精密和宏瀨科技。2008年全球供應(yīng)量只有1500噸左右,最大供應(yīng)商是A123,供應(yīng)750噸,國內(nèi)廠商供應(yīng)量只有幾百噸左右。從公開資料統(tǒng)計(jì)來看,全國磷酸鐵鋰廠商產(chǎn)能約6400噸,但實(shí)際量產(chǎn)數(shù)遠(yuǎn)低于產(chǎn)能數(shù),市場(chǎng)供不應(yīng)求。國內(nèi)領(lǐng)先廠商包括天津斯特蘭

48、、北大先行、湖南杉杉、深圳貝特瑞以及天驕科技。中國寶安(000009 ):電池業(yè)務(wù)年收入 1.89億元,占比6.5%,毛利0.69 億元, 占比約6.5%。持股55%的深圳貝特瑞具有 1500噸磷酸鐵鋰產(chǎn)能和 6000噸碳負(fù)極材料 (國內(nèi)產(chǎn)能第一,全球第二),在國內(nèi)已經(jīng)擁有40多項(xiàng)鋰電池正負(fù)極材料專利,是深圳市新型儲(chǔ)能材料工程研究中心”和深圳市博士后創(chuàng)新實(shí)踐基地 ”持股75%的天驕科技具有三元材料產(chǎn)能1000噸,計(jì)劃2009年中試生產(chǎn)150噸磷酸鐵鋰。我們認(rèn)為,中國寶安是 新能源汽車的重點(diǎn)投資品種。杉杉股份(600884):電池業(yè)務(wù)年收入 10.62億元,占比40%,凈利潤3414萬元,利潤貢

49、獻(xiàn)約31%。是國內(nèi)電池材料業(yè)務(wù)最完整,產(chǎn)業(yè)鏈分布最廣的上市公司,持股75%的湖南杉杉磷酸鐵鋰產(chǎn)能 500噸,持股98.04% 的上海杉杉碳負(fù)極材料產(chǎn)能1200噸,全資子公司東莞杉杉電解液產(chǎn)能3500噸。公司正在著手研制磷酸鐵鋰電池,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的一體化。2012年我國車用鋰電池需求或超70億瓦時(shí)10月21日.國家863動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬在上海表示.如果按照政 府的新能源汽車計(jì)劃推廣量來算.預(yù)計(jì)到2012年新能源汽車所用的動(dòng)力電池需求星 將超過70億瓦時(shí).品質(zhì)合格的電池產(chǎn)星與需求有相當(dāng)大的缺口他是在上海舉辦的一個(gè)新能源汽車論壇上作出表示的王子冬介紹.以2012 年目標(biāo)來看.混合動(dòng)力汽車

50、保有量達(dá)到50萬輛(其中插電式混合動(dòng)力汽車保有量達(dá) 到15萬輛幾按照2 10kWh/輛車.平均5kWh/輛車計(jì)算.則需要?jiǎng)恿﹄姵?5億瓦時(shí)、 純電動(dòng)車保有星達(dá)到10萬輛.按照客車160kWh輛車.小車30kWhz輛車,小車和大 車的比例為5:1.則需要?jiǎng)恿﹄姵?6億kWh.按照國家863動(dòng)力電池測(cè)試中心的統(tǒng)計(jì)與測(cè)算.2009年國內(nèi)車用動(dòng)力電池的生 產(chǎn)企業(yè)有幾+家.但是水平較高的并不多.其中包括比亞迪、天津力神、杭州萬向. 哈爾濱中強(qiáng)等10家左右.另外算上其他企業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)力電池總5?不趙過2億kWh, 目前國內(nèi)車輛用動(dòng)力電池產(chǎn)能上限為13億kWh由此得出.國內(nèi)產(chǎn)能還嚴(yán)車不足 業(yè)內(nèi)專家對(duì)中國證券報(bào)

51、記者表示.我國在規(guī)氫動(dòng)力電池和高功率型鋰電池方面與國 外差距很大.但在高能呈鋰動(dòng)力電池技術(shù)方面方面與國外差距不大,不過.必須要 注意的是.目前有數(shù)家企業(yè)正在上馬超過10億安時(shí)的產(chǎn)能但是電池的材料和質(zhì)量 穩(wěn)定性、功率言度、循環(huán)壽命等方面仍然益要做很大的改進(jìn).王子冬表示.希望將電池的比能呈提高到150瓦時(shí)/kg.電池組價(jià)格達(dá)到2元/ 瓦時(shí).電池組壽命達(dá)到1500次以上.上述業(yè)內(nèi)專家表示.從產(chǎn)銷觀模上講.我國車用動(dòng)力電池基本仍處于研發(fā)、試 驗(yàn)初期階段.尚沒有實(shí)現(xiàn)批F生產(chǎn).對(duì)于電池企業(yè)來講,仍然處于投入階段.希望 電池產(chǎn)業(yè)能同步于新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃發(fā)展的步伐.水熱法合成鋰聚合物電池正極材料LiFeP0

52、4的電化學(xué)性能研究摘采用水熱法在応下合成了蜥欖石結(jié)構(gòu)的LiFeP04正極材料.加入炭黑改善其電導(dǎo)率,采用XRD和TEM檢測(cè)LiFeP04-C粉末(0. 3. 5以及10毗%). LiFeP(M-C/固體聚合物電解液(SPE)/Li電池采用充放電測(cè)試儀檢測(cè).放電電流為0 ImAcml )2電壓區(qū)間為2.5至4 3V vs. Li/L井且進(jìn)行了循環(huán)伏安和交漓阻抗測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯 示.LiFeP04的放電容星為104 mAhKZl.而含有5吐炭黑的電池的首次放電容星 為128 mAh gH 1 循環(huán)30次后的放電容F 127 mAh g 1 這也表明UFeP04Y/SPE/Li 電池的循環(huán)性能優(yōu)+L

53、iFeP04/SPE/L i電池.關(guān)鍵司:炭黑水熱法 固體聚合物電池1.引言理-聚合物電池廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、筆記本電腦.攝像機(jī)等便攜電子器件的儲(chǔ) 能該類鋰-赫膠狀聚合物電池在電子簽件上成功的商業(yè)化也引領(lǐng)了其他對(duì)尺寸和重 星要求較高的應(yīng)用 LiCo02正極材料的投入已經(jīng)非常廣泛.不過.電動(dòng)車(EV和 混合動(dòng)力車(HEV)這類應(yīng)用尚需要更為廣價(jià)的材料.最近.具有高電位高可逆性.充電容雖高千l50nAh,S的硯酸鹽LiMP04 (M = Co. 畑Fe和Ni)正極材料已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段這一系列的材料中.LiFeP04兼顧了廉價(jià) 和壞境友好的優(yōu)點(diǎn) 由于(P04)3:?jiǎn)赎庪x子中含有牢固的PP共價(jià)鍵.Li

54、FeP04的三 位結(jié)均非常穩(wěn)定.不會(huì)分解逸岀氧氣。這些保證了電池在惡劣使用條件下的安全性. 橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFeP04因?yàn)楦叻€(wěn)定性、廉價(jià).環(huán)境友好而披密切關(guān)注研究 不過.由 于橄窺石結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)率低.鋰離子擴(kuò)散速率低.其很孵達(dá)到理論容品 改善LiFeP04 的電導(dǎo)率有兩個(gè)途徑.導(dǎo)電炭黑的包覆和縮小荻粒尺寸 高溫固相法.溶膠凝膠法. 水熱法、共沉淀法等皆可應(yīng)用干單晶的LiFeP04c本文通過水熱法制備了橄攬石結(jié)構(gòu)LiFePO4正極材料.為了提高LiFePO4的電導(dǎo) 率.水熱過程結(jié)束后.材料中加入了導(dǎo)電炭黑 采用先前已經(jīng)報(bào)道過的 25PVDF-LiCI04EC10PC10作為聚合物電解質(zhì) 對(duì)結(jié)構(gòu)為L

55、iFeP04 C/固體聚合物電解質(zhì)(SPE)/Li扣式電池進(jìn)行循環(huán)伏安法.充放電檢測(cè)以及交流阻抗檢測(cè)。2. 實(shí)驗(yàn)LiFeP04的合成原料為LiOH H20 (Aldrich Co. 99 95%). FeS04 7H20 (Aldrich Co 99%). H3PO4 (Aldrich Co 99. 999%)以及抗壞血酸(Aldrich Co 99%) o LiOH H20以IM的濃度溶于去離子水.再加入H3P04以及FeS04 7H2O的粉末. 其中的摩爾比Li:Fe:P二3:1:1.將混合物轉(zhuǎn)入采用不銹鋼釜密封的特氟龍容器 (TAF SR 50. TAIATSU TECHNO)采用加熱器以150加溫32冷卻到室溫后.粉末狀 沉淀被過濾出使用去離子水洗凈.采用100VS空干燥1肌為了改善LiFeP04的低 電導(dǎo)率往其中加入溶有NMP的導(dǎo)電炭黑(3. 5和10wt.%),混合球IglOh然后將混 合物在90C下干燥12h得到的粉末以氮?dú)獗Wo(hù),在400匸下退火1h冷卻到室溫后. 將

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