鋰電池生產(chǎn)制作流程與詳解

一、鋰電池基本知識

第一頁，共57頁。鋰離子電池的特點運用于汽車領(lǐng)域正成為一項核心技術(shù)優(yōu)點：重量輕、儲能大、功率大、無污染、也無二次污染、壽命長、自放電系數(shù)小、溫度適應(yīng)范圍寬泛，是電動自行車、電動摩托車、電動小轎車、電動大貨車等較為理想的車用動力。缺點是價格較貴、安全性較差。不過現(xiàn)在已有技術(shù)開發(fā)錳酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰等新型材料，大大提高了鋰離子電池的安全性，而且降低了成本。第二頁，共57頁。各類蓄電池對比（縱向?qū)Ρ葯M向）資料來源：陳清泉、孫立清，電動汽車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，科技導(dǎo)報，2005年4月，第23卷第4期第三頁，共57頁。鋰離子電池分類鋰離子電池聚合物鋰離子電池(LIP)電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物，這種電池在常溫下的離子電導(dǎo)率低，適于高溫使用。在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑，從而提高離子電導(dǎo)率，使電池可在常溫下使用。采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料，其比能量是現(xiàn)有鋰離子電池的3倍，是最新一代的鋰離子電池。固體聚合物電解質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)聚合物正極材料液態(tài)鋰離子電池(LIB)第四頁，共57頁。聚合物鋰電vs.液態(tài)鋰電聚合物——下一代鋰離子電池優(yōu)勢1：用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì)具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點；不會產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題，由此用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼，從而提高整個電池的比容量。優(yōu)勢2：可采用高分子正極材料其質(zhì)量比能量將會比目前的液態(tài)鋰離子電池提高50％以上。優(yōu)勢3：在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰離子電池有所提高。劣勢：工作溫度、循環(huán)性能上需要突破第五頁，共57頁。鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈分析電芯原材料：正負極材料、電解液、隔膜等。電池制造商：電芯制造；PACK組裝。鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域：礦燈、電動車、電子消費品等礦資源：鈷、鎳、錳、磷、鐵、鋰及各種化合物上游中游最上游下游第六頁，共57頁。最上游：礦資源最上游是礦資源，包括鈷、鎳、錳、磷、鐵、鋰及各種化合物。目前，鈷和鋰用量最大。國內(nèi)鈷生產(chǎn)領(lǐng)頭企業(yè)有金川、華友、嘉利柯和優(yōu)美科四家，年產(chǎn)量都在1500噸以上，國內(nèi)金屬鈷儲量極少，目前約80%的金屬鈷靠進口。鋰資源在中國儲量相對豐富，僅次于智利、阿根廷。國內(nèi)資源目前主要被中信國安、西藏礦業(yè)掌控，并同時生產(chǎn)工業(yè)級碳酸鋰。而電池級碳酸鋰則由天齊鋰業(yè)、尼科國潤供應(yīng)，其中天齊鋰業(yè)技術(shù)最成熟，是行業(yè)標準制定者，約占國內(nèi)60%的市場份額，并且有部分出口。第七頁，共57頁。上游：電芯原材料是鋰電產(chǎn)業(yè)中最核心的環(huán)節(jié)。電芯原材料包括：正極材料、負極材料、隔膜、電解液、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、極耳、鋁塑復(fù)合膜等。電池成本分布如下：第八頁，共57頁。中游：電芯制造和PACK組裝勞動密集型的產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)外涉足企業(yè)眾多。產(chǎn)業(yè)主要分布在日本、韓國、中國和臺灣。大廠競爭優(yōu)勢明顯，例如：索尼、三洋、三星、LG化學(xué)、比亞迪、比克、力神、ATL能源這樣的鋰電巨頭。近兩三年來發(fā)展迅猛。第九頁，共57頁。下游：電池應(yīng)用領(lǐng)域鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域極廣，涉及低端、中端、高端三塊市場，可以應(yīng)用于電動工具、UPS電源、礦燈、玩具、電動自行車、電動汽車等領(lǐng)域，這些都是關(guān)系民生的消費量，此外在軍事和航天領(lǐng)域也是一種最佳的動力電池。由于臺灣廠商在全球NB及手機等市場的極大影響力，帶動了國內(nèi)鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，我國鋰電產(chǎn)業(yè)以NB及手機為主要應(yīng)用，并逐步擴張至高功率的電動手工具、電動車等市場。全球關(guān)注焦點——新能源電動/混合動力汽車第十頁，共57頁。電芯原材料之正極材料篇市場容量最大、附加值較高的是正極材料，大約占鋰電池成本30%，毛利率低則15%，高則70%以上，取決于材料。目前已批量應(yīng)用于鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。鎳酸鋰電池安全性最差（過充易起火），高溫耐受度最低（高溫分解），合成難度最高。不在下表中進行對比。鈷酸鋰最早實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)很成熟，并已廣泛應(yīng)用在小型低功率的便攜式電子產(chǎn)品上，如手機、筆記本電腦和數(shù)碼電子產(chǎn)品等。磷酸鐵鋰材料是當前用量最少的一種正極材料，據(jù)統(tǒng)計，2008年全球供應(yīng)量1500噸左右，其中最大供應(yīng)商A123供應(yīng)750噸，國內(nèi)廠商供應(yīng)量500噸左右。第十一頁，共57頁。常見正極材料性能比較

（按目前工藝）第十二頁，共57頁。正極材料2009年市場預(yù)測資料來源：IITLIB-relatedStudyProgram08-09(March2009)注：LCO=鈷酸鋰，NMC=

鋰鈷鎳錳三元材料，LNO=鎳酸鋰，LMO=錳酸鋰，LFP=磷酸鐵鋰圖1：鋰離子電池正極材料平均價格變動趨勢

如圖1所示，幾乎沒有一家公司選用LCO作為汽車鋰離子電池正極材料。在當前市場中（主要集中于便攜設(shè)備），即使鋰金屬及相關(guān)物質(zhì)價格在下降，但是鈷使用量下降的趨勢不會停止。預(yù)計LCO在09年的所占的市場份額將從08年的69%下降到50%。第十三頁，共57頁。鋰電供應(yīng)商使用正極材料的比例圖2：各家鋰電池供應(yīng)商使用正極材料的比例資料來源：IITLIB-relatedStudyProgram08-09(March2009)注：LCO=鈷酸鋰，NMC=

鋰鈷鎳錳三元材料，LNO=鎳酸鋰，LMO=錳酸鋰，LFP=磷酸鐵鋰第十四頁，共57頁。正極材料供應(yīng)商市場占有率圖3顯示了正極材料供應(yīng)商整體的市場占有情況。09年預(yù)測正極材料總需求量為30845噸，同比下降16%。最大的兩家供應(yīng)商Nichia和Umicore仍然銷售大量的LCO，但他們向Sanyo和SDI銷售的NMC的量均有增長。第三大供應(yīng)商韓國的L&F正用LGC研制的NMC配方技術(shù)提高其產(chǎn)量。排名第四的田株式會社則采用LNO作為主要產(chǎn)品。圖3：09年各家鋰電池正極材料供應(yīng)商市場份額預(yù)測資料來源：IITLIB-relatedStudyProgram08-09(March2009)注：LCO=鈷酸鋰，NMC=

鋰鈷鎳錳三元材料，LNO=鎳酸鋰，LMO=錳酸鋰，LFP=磷酸鐵鋰第十五頁，共57頁。電芯原材料之負極材料篇負極材料占鋰電成本比例較低，在國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，行業(yè)前三甲企業(yè)是深圳貝特瑞、上海杉杉、長沙海容，基本滿足國內(nèi)市場需求。碳負極材料:被目前商品鋰離子電池廣泛采用優(yōu)點：安全、循環(huán)壽命較長，價格低廉、無毒缺點：質(zhì)量比能量比較低非碳負極材料:按組成分類：鋰過渡金屬氮化物、過渡金屬氧化物和納米合金材料。優(yōu)點：有很高的體積能量密度。缺點：循環(huán)穩(wěn)定性差，不可逆容量較大，制備成本較高，尚未產(chǎn)業(yè)化。負極材料未來發(fā)展趨勢以提高容量和循環(huán)穩(wěn)定性為目標，將碳材料與各種高容量非碳負極材料復(fù)合以開發(fā)高容量、非碳復(fù)合負極材料。負極材料的類別及特點、制造工藝，詳見《鋰離子電池負極材料詳解》第十六頁，共57頁。負極材料目前產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀在鋰離子電池負極材料中，石墨類碳負極材料以其來源廣泛，價格便宜，一直是負極材料的主要類型。我國擁有豐富的天然石墨礦產(chǎn)資源。除石墨化中間相碳微球（MCMB）、低端人造石墨占據(jù)小部分市場份額外，改性天然石墨正在取得越來越多的市場占有率。據(jù)來自全球電池強國日本的權(quán)威信息表明：深圳市貝特瑞電子材料有限公司研發(fā)生產(chǎn)的鋰電池負極材料目前處于國內(nèi)第一，世界第四的地位。公司研制、生產(chǎn)的高端負極材料產(chǎn)品，首次放電容量達360mAh/g以上，首次效率大于95%，壓實比達1.7g/cm3，循環(huán)壽命500次容量保持在88%以上。產(chǎn)品出口至日本、韓國、美國、加拿大、丹麥、印度等國家，并在國內(nèi)40余家鋰電廠家應(yīng)用。該公司年產(chǎn)1800噸天然復(fù)合石墨、1200噸人造石墨負極材料、3000噸球形石墨、5000噸天然微粉石墨和600噸錳酸鋰正極材料，并正在不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。第十七頁，共57頁。電芯原材料之隔膜篇認識鋰電池隔膜鋰電池隔膜材料類別國內(nèi)外鋰電池生產(chǎn)企業(yè)介紹國內(nèi)隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)隔膜市場容量分析鋰電池隔膜發(fā)展趨勢隔膜產(chǎn)業(yè)投資分析鋰電隔膜評級指標詳見《鋰離子電池隔膜及市場詳解》第十八頁，共57頁。電芯原材料之電解液篇電解液占鋰電池成本的12%左右，毛利率接近40%。目前國內(nèi)已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，只有少部分使用進口電解液。根據(jù)2007年全球產(chǎn)業(yè)調(diào)查報告，鋰電電解液市場主要集中于日本宇部（UBE）和韓國ECOPRO公司，共占全球市場份額的50%。國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)有國泰榮華、珠海賽緯電子、天津金牛、東莞杉杉等10余家。其中，張家港國泰榮華占8%，中國其他企業(yè)5%。

電解液主要原材料為六氟磷酸鋰（LiPF6），占成本的50%左右，其生產(chǎn)成本為10萬元/噸，售價40萬元/噸，毛利率高達75%。六氟磷酸鋰的原材料硅石/碳酸鋰都可以在國內(nèi)采購到，但是國內(nèi)尚未有企業(yè)能夠生產(chǎn)六氟磷酸鋰。目前市場被日本幾家企業(yè)壟斷。左圖：全球鋰離子電池電解液主要生產(chǎn)企業(yè)市場占有率第十九頁，共57頁。電解液:未來工藝和市場發(fā)展趨勢目前全球鋰電電解液市場供求基本平衡，主要是靠鋰電池市場，未來則看電動車行業(yè)發(fā)展。初步估算，一輛混合動力車需要電解液40公斤，而全球電動車輛2010年預(yù)計260萬輛，其中鋰電份額占10%，大約需要1.04萬噸電解液，至2015年，電動車輛數(shù)量將達到900萬輛，鋰電份額占60%，屆時消耗的電解液將達到2.4萬噸。因此，電解液3-5年后依然是一個朝陽產(chǎn)業(yè)。鋰離子電池電解液材料未來——高安全性、高環(huán)境適應(yīng)性；主要發(fā)展將集中在：新型溶劑（工作溫度范圍拓寬）、離子液體、新型鋰鹽（提高環(huán)境適應(yīng)性）、添加劑（阻燃、氧化還原穿梭、保護正負極成膜等）等方面，與新型正、負極材料相匹配，提高安全性、功率和容量，最終安全方便地應(yīng)用于電動車、儲能、航天以及更廣泛的領(lǐng)域。第二十頁，共57頁。電芯原材料之其他材料篇在鋰離子電池成本占比方面，粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、極耳、鋁塑復(fù)合膜較低。粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、鋁塑復(fù)合膜毛利較高，產(chǎn)品主要依賴進口。粘結(jié)劑由阿科瑪（法）、蘇威（比）、三井化學(xué)（日）、吳羽化學(xué)（日）供應(yīng)。導(dǎo)電劑由瑞士特密高供應(yīng)。鋁塑復(fù)合膜由大日本印刷、日本昭合供應(yīng)；上述企業(yè)在國內(nèi)均有代理商。第二十一頁，共57頁。特別篇：磷酸鐵鋰電池磷酸鐵鋰電池定義磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。磷酸鐵鋰正極材料

磷酸鐵鋰作為鋰離子電池用正極材料具有良好的電化學(xué)性能，充放電平臺十分平穩(wěn)，充放電過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。同時，該材料無毒、無污染、安全性能好、可在高溫環(huán)境下使用、原材料來源廣泛等優(yōu)點，是目前電池界競相開發(fā)研究的熱點。該材料具有發(fā)上圖所示的晶體結(jié)構(gòu)。工作電壓范圍：2.5～3.6V，平臺約3.3V，比鈷酸鋰電池3.7V低一些。由于該材料導(dǎo)電性差，需往磷酸鐵鋰顆粒內(nèi)部摻入導(dǎo)電碳材料或?qū)щ娊饘傥⒘＃蛘咄姿徼F鋰顆粒表面包覆導(dǎo)電碳材料，提高材料的電子電導(dǎo)率；或摻雜金屬離子來提高導(dǎo)電性。這樣材料的密度低，做成電池的體積比容量低，只有180Wh/L（鈷酸鋰可做到400Wh/L以上），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。

第二十二頁，共57頁。磷酸鐵鋰材料本身的優(yōu)缺點磷酸鐵鋰的優(yōu)點:1、安全。磷酸鐵鋰的安全性能是目前所有的材料中最好的。絕不用擔心爆炸。2、穩(wěn)定性高。包括高溫充電的容量穩(wěn)定性，儲存性能等。這是最大的優(yōu)點。3、環(huán)保。整個生產(chǎn)過程清潔無毒。所有原料都無毒。不像鈷是有毒的物質(zhì)。4、價格便宜。

磷酸鐵鋰的缺點：

1、導(dǎo)電性差，目前可通過添加C或其它導(dǎo)電劑得到解決。即：LiFePO4/C正極。2、振實密度較低。一般只能達到，電池極片的面密度低，所以同樣型號的電池容量更低。從消費便攜電子產(chǎn)品上看，磷酸鐵鋰沒有前途，在特定的電池領(lǐng)域使用較有優(yōu)勢，如動力電池。3、制造成本偏高，在電池生產(chǎn)上加工困難、倍率放電不穩(wěn)定(需要特定的電池工藝配合,受工藝影響很大)。4、技術(shù)還未成熟。由于振實密度低，比表面積大，需要改變電池先行工藝。而且電解液也需重新開發(fā)適用的電解液體系，用現(xiàn)有的成熟電解液難發(fā)揮其性能。沒有批量配套的保護線路和充電器，較難在現(xiàn)有的電子設(shè)備上發(fā)揮出其特性，需要一個整體的行業(yè)整合。第二十三頁，共57頁。磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)：優(yōu)勢分析1、磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)符合政府產(chǎn)業(yè)政策的導(dǎo)向，各國都把儲能電池和動力電池的發(fā)展放在國家戰(zhàn)略層面高度，配套資金和政策支持的力度很大，中國在這方面有過之而不及，過去關(guān)注鎳氫電池，現(xiàn)在則把目光更多的集中到磷酸鐵鋰電池上。2、LFP代表了電池未來發(fā)展的方向，隨著技術(shù)成熟，甚至可能成為最廉價的動力電池。3、磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)的市場蛋糕大的超乎想象，正極材料最近三年的市場容量有上百億，三年后每年的市場容量將超過100億元，并呈現(xiàn)不斷增長的趨勢，而電池更是有超過5000千億美元的市場容量。4、根據(jù)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律，材料和電池行業(yè)基本呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢，抗周期性好、受國家宏觀調(diào)控的影響小。而磷酸鐵鋰作為新型的材料和電池，隨著市場擴大和滲透率提高，產(chǎn)業(yè)增長速度明顯快于電池行業(yè)整體發(fā)展速度。5、磷酸鐵鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。6、磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)利潤率非常之高。而且由于未來強大市場的支撐，行業(yè)在長時間內(nèi)可保證此高利潤率。7、磷酸鐵鋰行業(yè)在材料方面技術(shù)壁壘很高，可以避免過分競爭。8、磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)不會過分依賴國外市場，原料和設(shè)備也不會受制于國外企業(yè)，國內(nèi)整個產(chǎn)業(yè)鏈相對是比較成熟的，只不過國內(nèi)企業(yè)在對設(shè)備、工藝的理解和控制上略遜于國際領(lǐng)先企業(yè)。第二十四頁，共57頁。磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)：劣勢分析1、磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)還處于初級階段，最大的風(fēng)險在于技術(shù)，而技術(shù)的瓶頸不是局限在某一點，而是涉及到整個產(chǎn)業(yè)鏈。目前看來，材料技術(shù)、電池組技術(shù)和電池控制系統(tǒng)這三項關(guān)鍵技術(shù)都沒有得到完美的解決。在這三個領(lǐng)域里面，國內(nèi)都有企業(yè)涉足，但是還沒有一家真正意義上成功的企業(yè)。因此，短期內(nèi)磷酸鐵鋰很難有大的作為，特別是在混合動力或純電動汽車應(yīng)用方面。2、磷酸鐵鋰第二個制約的瓶頸是成本問題。雖然磷酸鐵鋰電池有部分已滲透到電動工具、電動玩具、礦燈、UPS電源、電動自行車或其他代步車等市場，但是在推廣過程中難度依然很大，主要原因是在價格上沒有競爭優(yōu)勢，鎳氫、鎳鎘、鉛酸電池仍然占據(jù)市場的主導(dǎo)。對于很多企業(yè)瞄準的新能源汽車市場受制于技術(shù)和使用環(huán)境，要打開局面還需要等待很長時間。因此，“磷酸鐵鋰現(xiàn)在沒有市場”也是不爭的事實。3、第三個比較突出的問題是磷酸鐵鋰行業(yè)現(xiàn)在處于無序的狀態(tài)，產(chǎn)業(yè)分工不明確，上下游銜接不暢。導(dǎo)致材料商生產(chǎn)的材料得不到很好的利用，結(jié)果只能自己去做電芯；電芯廠買不到合適材料，結(jié)果自己去搞材料。很多企業(yè)剛開始的時候定位很明確，只做一個環(huán)節(jié)，到后來把產(chǎn)業(yè)鏈拉得很長，結(jié)果人才、資本和管理跟不上導(dǎo)致項目失敗。4、磷酸鐵鋰行業(yè)人才分散，形成不了一種互補機制。磷酸鐵鋰是一項高科技的產(chǎn)業(yè)，項目成敗不是靠個人，而是靠一個團隊。但國內(nèi)大部分磷酸鐵鋰企業(yè)都是靠1-2技術(shù)人員在支撐，沒有團隊的概念。這個行業(yè)目前技術(shù)人員心態(tài)浮躁的居多，只要是有點能耐的，都不甘當配角，而是喜歡自立門戶。優(yōu)秀的人才集結(jié)不起來，是這個行業(yè)很致命的問題。

第二十五頁，共57頁。鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀和未來發(fā)展：1992年，鋰離子電池由索尼公司產(chǎn)業(yè)化，全球鋰電市場基本由日本獨霸天下。2000年以前，日本鋰離子電池產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的95%以上。2003年，中國電池總產(chǎn)量已達262億只，約占全球電池總產(chǎn)量的一半以上，中國已是名副其實的電池制造大國，目前的電池產(chǎn)量和出口量都位居世界第一。動力電池方面，由于鈷酸鋰的安全問題和高昂的價格，導(dǎo)致鋰電始終沒有完全進入動力電池領(lǐng)域。現(xiàn)在的情況是鈷酸鋰和錳酸鋰小批量配合使用，但是由于其固有的缺陷，阻礙了大批量的商業(yè)化運作，產(chǎn)品只是在小批量試生產(chǎn)階段。除成本問題之外，鋰電仍有電池壽命機理（高功率電池老化特征、老化電池診斷、老化電池電化學(xué)模型、電池壽命預(yù)測方法開發(fā)）、電池的低溫性能表現(xiàn)（低溫性能特點、低溫電解質(zhì)模型、低溫性能模擬）、容許偏差、過熱偏差、過負載偏差、檢查診斷與降低電池成本（材料篩選與開發(fā)、低成本制造）等。而長期探索研究主要集中在系統(tǒng)與材料兩方面。第二十六頁，共57頁。未來趨勢

磷酸基正極材料依其超長的循環(huán)壽命，極好的安全性能，較好的高溫性能，極其低廉的價格，而且低溫性能和倍率放電已經(jīng)可以達到鈷酸鋰的水平等，使其成為最有希望的動力電池材料，其在未來的5年內(nèi)可能會成鎳鎘電池的主要替代品，在未來的10年內(nèi)會成為鉛酸電池的有力競爭者，在未來的20年內(nèi)可能會取代鉛酸電池，成為主要的啟動電源、UPS電源和后備電源，成為二次電池的老大。一方面，各企業(yè)所公布的大部分純電動汽車蓄電池實驗室測試數(shù)據(jù)，如加速性能、充電時間、持續(xù)里程數(shù)等，還須在復(fù)雜的外部環(huán)境實際運行下，進一步驗證其可靠性，以及生產(chǎn)批量化質(zhì)量控制。另一方面，在我國鋰離子電池生產(chǎn)中，鋰離子電池所需隔膜材料未能有實質(zhì)性的突破，全部依靠進口，價格昂貴，占到動力電池成本的30%以上。如果在這一材料上實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)，即可大幅度降低成本。對于缺少自主的、核心的汽車零部件技術(shù)的中國來說，混合動力/電動汽車用電池和電機系統(tǒng)，是中國相關(guān)企業(yè)成為全球領(lǐng)先供應(yīng)商的重要機會。在這方面，中國企業(yè)和國外的差距沒有現(xiàn)在的零部件核心技術(shù)那么大，并且擁有成本優(yōu)勢，以及在電動自行車用電池（尤其是鋰電池）方面積累的經(jīng)驗。第二十七頁，共57頁。產(chǎn)業(yè)政策解讀>直接相關(guān)篇早期：國家科技部“九五”計劃：“先進電池及其材料產(chǎn)業(yè)”被列入重大科技專項?！笆濉逼陂g，“863”計劃第二批發(fā)布的項目指南中，明確了高能比、大容量、長壽命鋰離子電池材料的研究重點?？上н@兩條政策頒布的時間較早，但只停留指導(dǎo)層面，沒有實質(zhì)性的措施。后續(xù)：國家863計劃投資20億資助“電動車”重大專項，科技部“973”計劃啟動了“綠色二次電池新體系”課題，并投資3000萬資助LiFePO4材料，作為對電動車項目的基礎(chǔ)研究的補充；“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將磷酸鐵鋰材料列入重點支持的領(lǐng)域。這里明確了鋰電重點支持的對象和資助的金額，但扶持的力度是有限的。近期：國家安監(jiān)總局明文規(guī)定：自2006年4月1日起，所有煤礦必須全部換用新型礦燈，由于磷酸鐵鋰電池安全性能異常優(yōu)異，是目前礦燈電池的首選。2006年9月14日，國家財政部等五部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于調(diào)整部分商品出口退稅率和增補加工貿(mào)易禁止類商品目錄的通知》。根據(jù)《通知》規(guī)定，鉛酸蓄電池、氧化汞電池的出口退稅政策被取消，而將鋰電池出口退稅13%上調(diào)至17%。這對鋰電行業(yè)的發(fā)展是實質(zhì)性的利好。第二十八頁，共57頁。產(chǎn)業(yè)政策解讀>間接影響篇2008年1月24日，財政部、科技部發(fā)出了《關(guān)于開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點工作的通知》，決定在北京、上海、重慶、武漢、深圳等13個城市以財政政策鼓勵在公交、出租、公務(wù)和環(huán)衛(wèi)等公共服務(wù)領(lǐng)域率先推出新能源汽車，對推廣與使用單位購買節(jié)能新能源汽車給予補助。2009年2月5日，財政部確認了中央財政對購置新能源汽車給予補貼的對象和標準，其中購車補貼標準最高的為最大點功率比50%以上的燃料電池公交車，每輛車可獲得60萬元的推廣補助。這一補貼政策適用于鎳氫、鋰離子電池和燃料電池汽車，補貼的力度根據(jù)節(jié)油量而定，并沒有對那類新能源車有特別傾斜。國家電網(wǎng)公司目前制訂了“十一五”期間詳細的車輛替換和運行計劃，以及電動電力工程車輛替換的優(yōu)化設(shè)計方案，并已經(jīng)在北京、上海、天津、山東、浙江、湖北、湖南等?。ㄊ校┰圏c區(qū)域開始付諸實施。2009年3月20日公布的《汽車產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃》指出，到2011年形成10億安時車用高性能電池的生產(chǎn)能力，形成50萬輛純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車產(chǎn)能，新能源汽車銷量占乘用車銷售總量的5%左右?！兑?guī)劃》針對性地提出推廣使用節(jié)能和新能源汽車的5項政策措施，一是啟動國家新能源節(jié)能和示范型汽車工程。二是縣級以上人民政府制定規(guī)劃，優(yōu)先在城市公交、出租、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)、機場等領(lǐng)域推廣使用新能源汽車。三是建立電動汽車快速充電網(wǎng)絡(luò)，加速停車場等公共場所公用充電設(shè)施的建設(shè)。四是在政府采購中對自主創(chuàng)新的新能源汽車實施政府優(yōu)先采購。五是增加110億元專項資金，重點支持新能源汽車和零配件發(fā)展。第二十九頁，共57頁。行業(yè)政策現(xiàn)狀和預(yù)測目前中國針對鋰電行業(yè)的政策措施還沒有完全明確到位，主要原因有幾點：一是國家制定政策先從大處著眼，比如針對風(fēng)電、太陽能、新能源汽車都做了明確的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃并頒布了相應(yīng)的政策措施，鋰電作為與新能源配套的產(chǎn)業(yè)，在現(xiàn)階段各項政策措施不能馬上到位情有可緣，好在目前在各方的呼吁下已被提上議程；此外，中國對鋰電是否代表儲能和動力電池的未來終極方向還是存有異議，目前國家也是鼓勵多種技術(shù)并存，對燃料電池、鎳氫電池、超級電容等都是鼓勵發(fā)展，沒有對哪項技術(shù)有特別青睞。近年來，新能源領(lǐng)域呈現(xiàn)一股投資熱潮，風(fēng)電、太陽能已經(jīng)開始大量應(yīng)用，新能源汽車也逐步走上市場，這在很大程度上得益于國家產(chǎn)業(yè)政策的刺激。但產(chǎn)業(yè)政策不可能一成不變，就以風(fēng)電為例，國家過去更多的是扶持整機廠商，目前則轉(zhuǎn)向扶持關(guān)鍵的零部件廠商。對于新能源汽車也是同樣如此，現(xiàn)在整車制造和充電站建設(shè)顯得非常迫切，相關(guān)的企業(yè)受益會多一些，等到市場趨于成熟后，相應(yīng)的補貼政策可能被取消，而掌握核心技術(shù)的企業(yè)必然受到推崇，其中動力鋰電池企業(yè)首當其沖，其次是電機、電池管理系統(tǒng)（BMS）、DC轉(zhuǎn)換器等相關(guān)企業(yè)。第三十頁，共57頁。鋰電產(chǎn)業(yè)行業(yè)標準當前動力鋰電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)正在從關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研究階段向產(chǎn)業(yè)化建設(shè)、規(guī)?；茝V應(yīng)用和市場體系建設(shè)的歷史新階段快速推進，節(jié)能與新能源汽車等科研項目在推動動力鋰電池關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研究階段起到了關(guān)鍵性的作用。動力鋰電池電源系統(tǒng)相關(guān)七項行業(yè)標準，被正式列入國家發(fā)改委2008年～2009年標準制定計劃，中國電子商會電源專業(yè)委員會、北京電源行業(yè)協(xié)會作為行業(yè)利益的代表承擔標準工作，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)、科研院所和大專院校，爭取在兩年左右基本完成我國動力鋰電池系統(tǒng)的基礎(chǔ)標準化體系、公共服務(wù)體系、公共技術(shù)支撐體系和規(guī)范的市場體系。動力鋰電池電源系統(tǒng)相關(guān)行業(yè)標準主要有《動力鋰電池總成通用要求》、《錳酸鋰動力鋰電池模塊通用要求》、《磷酸鐵鋰動力鋰電池模塊通用要求》、《動力鋰電池總成接口和通訊協(xié)議》、《動力電池充電設(shè)備通用要求》和《動力電池充電設(shè)備接口和通訊協(xié)議》。第三十一頁，共57頁。32二、鋰電池生產(chǎn)流程

第三十二頁，共57頁。33電池（battery）電池是指通過正負極之間的電化反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進行儲存。放電時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放，作為電源供用電器。活性物質(zhì)：電池充放電時，能進行氧化或還原反應(yīng)而產(chǎn)生電能和儲存化學(xué)能的電極材料。第三十三頁，共57頁。34什么叫鋰離子電池？

Li-Ionbattery鋰離子電池是指Li+

嵌入化合物為正、負極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iXCoO2、LiXNiO2

、LiXMnO2

、LiFePO4和三元復(fù)合材料。負極采用鋰-碳層間化合物L(fēng)iXC6。在充放電過程中，Li+

在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為“搖椅電池”。充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)。放電時則相反。第三十四頁，共57頁。35圓柱型鋰離子電池的制造工藝流程正極配料來料檢驗負極配料正極涂布負極涂布正極制片負極制片隔膜卷繞入殼烘烤短路檢驗滾槽注液封口化成密封性檢驗分容外包裝出廠出廠檢驗濕度控制第三十五頁，共57頁。36鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極活性物質(zhì)

導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體負極活性物質(zhì)（石墨、MCMB、CMS)

粘合劑、溶劑、基體隔膜電解液外殼五金件（鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶）第三十六頁，共57頁。37圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖正極極耳負極極耳密封圈限流開關(guān)隔膜下絕緣墊上絕緣板第三十七頁，共57頁。38鋰離子電池結(jié)構(gòu)——正極正極基體：鋁箔（約0.016mm厚)正極物質(zhì)：LiFePO4+碳黑+PVDF正極集流體：鋁帶（約0.1mm厚）高溫膠帶（約0.05mm厚）電池放電時從外電路獲得電子的電極,此時電極發(fā)生還原反應(yīng)。通常是電位高的電極。鋰離子電池中的鈷酸鋰、錳酸鋰電極等。第三十八頁，共57頁。39鋰離子電池結(jié)構(gòu)——負極負極基體：銅箔（約0.010mm厚)負極物質(zhì)：石墨+CMC+SBR負極集流體：鎳帶（約0.07mm厚）電池放電時向外電路輸送電子的電極，此時電極發(fā)生氧化反應(yīng)。通常是電位低的電極，鋰離子電池中石墨電極。第三十九頁，共57頁。40鋰離子電池結(jié)構(gòu)——隔膜材質(zhì)：單層PE（聚乙烯）或者三層復(fù)合PP（聚丙烯）

+PE+PP厚度：單層一般為0.016～0.020mm

三層一般為0.020～0.025mm隔膜﹝separationfilm﹞——是放置于兩極之間，作為隔離電極的裝置，藉以避免兩極上的活性物質(zhì)直接接觸而造成電池內(nèi)部的短路。但隔膜仍需能讓帶電離子通過，以形成通路。隔膜要求：①離子透過度大②機械性強度適當③本身為絕緣體④不與電解液及電極發(fā)生反應(yīng)第四十頁，共57頁。41鋰離子電池生產(chǎn)用的主要設(shè)備1.真空行星攪拌機用途：將各種電池材料均勻的攪拌成漿狀。第四十一頁，共57頁。422.電極涂布機：用途:攪拌后的漿料均勻涂膜在金屬箔片上。對漿料的涂布厚度精確到3微米以下。第四十二頁