对锂电池产业的初步认识俐一、电池分类一次电池：也称为原电池，活性物质只能使用一次的电池，如：一次性碱性电池二次电池：经充电后可继续使用的电池，包括：铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂电池太阳能电池：通过光化学反响转化为电能，可分为：多晶硅电池、非晶硅薄膜电池等燃料电池：将燃料与氧化剂中化学能直接转化为电能的发电装置外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电〃而是一个“发电厂〃、电池性能比拟工程原电池铅酸电池镍镉、镍氢电池锂离子电池燃料电池性能性能适中性能适中咼功率放电能量密度高能量密度高能量密度中差中好好功率差中较好好中使用寿命差中好好好本钱好好中较差差环保性差差中好好技术成熟度好好较好较差差优点比携性价性价比成安性术术放©1曙、<放子能口高忆循•能量密度高、能量转换性能好、低污染缺点低、密度能污染境度环放、池<自显电H/5旨a兒平|功技术尚未成熟技术参数镍镉电池镍氢电池锂离子电池工作电压〔V〕1.21.23.6-3.9重量比能量〔Wh/Kg〕5065105-140体积比能量〔Wh/L〕150200300-350充放电寿命〔次〕5005001000自放电率〔%/月〕25-3030-356-9有无记忆效应有有无有无污染有无无三、锂电池产业链〔一〕上游：正极材料、负极材料、隔离膜、电解液1、正极材料：中国目前正极材料主要包括钻酸锂、三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂几种锂电池正极材料性能比拟正极材料钻酸锂钻镍锰酸锂锰酸锂磷酸铁锂工作电压〔V〕3.6V3.7V3.8V3.4V电容率〔mAh/g〕145170110140循环寿命〔次〕>500>500>500>1000价格高较咼低较低平安性低较低较好好应用领域小电池小电池〔主〕/小型动力电池动力电池〔主〕/小电池动力电池/超大容量电池钻酸锂依然是国小型锂电领域正极材料的主力；三元材料和锰酸锂主要在小型锂电中应用，在电动自行车和电开工具中也有局部使用；磷酸铁锂目前主要使用在电开工具盒电动汽车领域。
随着动力电池的开展，国厂家大多倾向于采用磷酸铁锂材料它是一类新型的锂离子电池用正极材料该类材料具有高的能量密度、低廉的价格、优异的平安性等特点，特别适用于动力电池它的出现是锂离子电池材料的一项重大突破，现已成为各国竞相研究的热点目前磷酸铁锂被认为是最有开展前途的动力电池正极材料国主要动力电池中游厂商生产磷酸铁锂产能情况：贝特瑞800吨/年，XX斯特兰500吨/年，北大先行500吨/年，国轩500吨/年，华鑫500吨/年，天骄350吨/年，锂先锋200吨/年，卓能200吨/年动力锂电池的开展给锂电正极材料的成长带来了巨大的市场空间，应用于这类材料在未来的增长趋势明显据IIT(日本对动力锂电池能量需求的预测：2010年到2012年动力锂电池汽车对锂电能量的需求增长率为137%，预计2018年动力锂电池的总能量将到达350亿Wh，而2009年小型锂电的总能量需求约为48亿Wh.分析动力锂电的能量需求及汽车锂电生产商对正极材料的选择，按照锰酸锂的能量密度约370Wh/kg，磷酸铁锂约432Wh/kg,三元材料约525Wh/kg为计算依据，未来10年世界动力锂电正极材料市场需求变化趋势如下：未来10年世界动力锂电正极材料市场需求变化趋势单位：吨总体来看，锂电正极材料行业正处于朝气蓬勃的青壮年期，将长期处于快速增长阶段。
在未来10年将保持年均22.8%的增长率，尤其是2012年动力锂电池的大规模商业化将使得锂电正极材料需求量的年增长率超过40%，市场总量将超过8万吨未来10年锂电正极材料产量预测单位：吨2、负极材料：一般为各种碳材料和和金属氧化物，锂离子电池广泛采用碳材料种类繁多，目前研究很多且很成功的碳负极材料有石墨、乙炔黑、微珠碳、石油焦、碳纤维、裂变聚合物和裂解碳等碳负极材料与正极材料相比，负极材料占锂电池本钱比重较低，且国已经实现产业化，行业前三甲企业是贝特瑞、杉杉、海容，根本上能够满足国市场需要3、隔离膜：锂电池隔离膜本钱占电池本钱的三分之一，隔离膜是保证锂离子电池平安稳定工作的核心材料，目前国厂商根本依赖从日本、国、美国等国的进口，隔膜这一高技术附加值与高利润附加值材料的国产化进程将是降低锂电池本钱的主要突破领域，主要难点是符合材料、厚度、强度、孔径等隔膜是锂电池材料术壁垒最高的一种附加值材料，毛利通常到达40%以上，占了锂电池本钱的20%-30%，国能生产隔膜的企业仅有星源科技和金辉高科两家，两家技术相对成熟；大局部依赖进口，市场主要被日本旭化成工业、东燃化学、美国的CeLGard等公司把持。
隔膜具有典型的“高技术、高资本〞等特点，而且工程周期很长，投资风险较大，国很多企业不感兴趣4、电解液：电解液占锂电池本钱的12%左右，毛利接近40%目前国电池生产商电解液配套也根本实现国产化电解液在3-5年依旧是产业，一个软肋是，电解液主要原料为六氟磷酸锂，占电解液本钱的50%左右，其中生产本钱10万元/吨，售价40万元/吨，毛利高达75%，国却没有企业能生产目前被关东电化学工业等几家日本企业把持除杉杉股份外，国主要生产电解液的企业还有华荣化工、赛纬电子、XX金牛、金光、天赐等10家企业〔二〕锂电池所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池〞，俗称“锂电〞自锂离子电池大规模商用化以来，凭借其优异的性能，不断攻城略地，现已牢牢占据二次电池的高端市场但在较长一段时间，世界锂离子电池市场根本是日本一家独霸的局面最近几年中国和国奋起直追，目前世界锂离子电池市场已经呈现出中、日、三足鼎立的格局锂离子电池的开展呈现出多方向并举的局面锂离子电池的原材料主要包括正负极材料、电解液、电极基材、隔离膜和罐材等。
其中，正极材料是锂电池中最为关键的原材料，由于正极材料在锂离子电池中占有较大比例〔正、负极材料的质量比例为3:1-4:1〕，因此它决定了电池的平安性能和电池能否大型化，同时由于锂离子电池正极材料在电池本钱中所占比例可高达40%左右，所以其本钱也直接决定电池本钱的上下应该说是锂离子电池正极材料的开展引领了锂离子电池的开展锂离子电池的研究是一个涉及化学、物理、材料、能源、电子学等众多学科的穿插领域目前该领域的进展已引起化学电源界和产业界的极大兴趣可以预料，随着电极材料构造与性能关系研究的深入，从分子水平上设计出来的各种规整构造或掺杂复合构造的正负极材料将有力地推动锂离子电池的研究和应用锂离子电池将会是继镍镉、镍氢电池之后，在今后相当长一段时间，市场前景最好、开展最快的一种二次电池〔三〕下游：行业、笔记本行业、电开工具行业、电动车行业1、行业：09年锂电池需求量到达20亿组2008年，我国移动用户新增9392.4万户，用户总数为6.41亿户，每百人移动拥有量到达47.3部，比2007年增加6.2部，全行业产量为5.6亿部，同比增长2%2008年全球出货量到达11.8亿部，同比增长3.5%，我国境生产占47.5%，与07年根本持平。
09年全球出货量将下降2-5%，我国出口量占生产量的60%以上，外需下降对行业造成较大影响，而3G建立将带动市场投资增加和市场扩大2、笔记本行业：09年锂电池需求量为10亿组，对锂离子电池的第二大用户手提电脑而言，因轻薄、便利、随处可用等优点对台式机的有很强的替代性，2007年全球NB渗透率〔替代台式机〕已达39%，未来在移动网络趋于完善的情况下，NB渗透率仍保持较快开展，将进一步带动锂离子电池和电解液未来需求的快速增长3、电开工具行业目前兴旺国家的电开工具市场已经较为成熟，但随着开展中国家及东欧的快速崛起，预计全球动力工具的需求在2009年前仍将以5%/年的速度增长目前全球电开工具一年需要7亿多颗电池，其中只有略高于1成的量是用锂电池及镍氢电池，镍镉电池仍为主要材质，但因镍镉电池的环境污染性，欧美国家已逐渐用法令限制其适用围，其中电动手工具已开场替换，我国于2007年3月1日起开场实施?电子信息产品污染控制管理方法也会使镍镉电池的使用受到一定的限制，而镍氢电池也因镍价格上涨幅度较大对锂电池的价格优势正逐步丧失，锂电池在电开工具上的应用前景可期如电开工具中5%的镍镉电池被锂电池替代，即可产生1.08亿美金的市场价值。
我国是电开工具的生产大国和外贸出口大国，2004年产量已达世界总产量的80%，出口额已超过全球电开工具出口量第二位的德国一倍以上，稳居世界第一，而出口的电开工具产品中近80%出口到欧、美等兴旺国家，因此我国锂电池及电解液将充分分享全球电开工具自身需求的增长以及对镍镉电池的替代所产生的广阔市场空间4、电动车行业2009年1月，财政部、科技部发布的?关于开展节能与新能源汽车示推广试点工作的通知?标志着汽车工业正在由传统的燃油机时代朝着电动化时代转变，这项世界性的技术变革，无疑会刺激新型节能汽车工业的开展，将对拉动经济新一轮的大循环，改善人类生态环境具有重大的现实意义当前的纯电动车与混合电动车虽然从性能上讲还达不到燃油车的性能，但随着技术的不断进步，未来的电动车与混合动力车将成为汽车工业的主流纯电动车与混合动力车两种模式在相当长的时期会并存开展，以适应特定围与长距离行驶的要求欧美、日本一些兴旺国家都有明确的开展方案，日本丰田方案5年使混合动力车成为主流，美国通用也方案2011年PHEV〔插电式混合电动汽车〕和HEV两种车型到达年产各10万台国更是把开展电动车看成汽车工业公平竞争的新契机，为此各家车厂都在积极地开发不同类型的电动车，在2011年以后，将会有5%-10%的商品化电动车和混合动力车上市。
电动车与混合动力车的开展，动力电池是核心，如果2011年中国汽车工业有10%的比例为纯电动车和混合动力车，将会形成近100万台新能源汽车的产业，按照混合动力车与纯电动车各50%比例计算，对电池的需求总量为50万X2.4kWh+50万X12kWh=720万kWh的电池需求量〔混合动力车按2.4kWh计算；纯电动车按12kWh计算〕，每kWh按3000元计算，约形成210亿元的电池产业世界围将会形成数以千万kWh的电池需求，电池市场将达上千亿元四、国锂电池行业开展的有力条件〔一〕“十一五〞期间，中央政府将在锂离子电池研制方面投资6000万元，同时要求承当工程的公司按照10倍比例投入配套资金，这样，总的投资将到达6亿元而“十五〞期间在锂电池研发上的国拨经费只有800万元，加上地方的配套经费，大约只有1600万元〔二〕信息产业部等7部委出台的?电子信息产品污染控制管理方法?于2007年3月1日实施，同时，国家发改委等部门将出台?废旧家用电器回收管理方法?，政策将对废旧电器，包括电池的回收进展规，由于铅、汞、镉等有毒有害物质在电池领域大量使用，电池行业的开展将受到极大影响这对锂离子电池产业的开展来说是利好。
〔三〕2006年9月14日，国家财政部等五部委联合印发了?关于调整局部商品出口退税率和增补加工贸易制止类商品目录的通知?根据?通知?规定，铅酸蓄电池、氧化汞电池的出口退税政策被取消；而早在2004年，电池的出口退税率便开场逐年下调，并将逐步全面取消退税目前铅酸蓄电池、氧化汞和镉镍电池已被列入加工贸易制止类目录，对列入此目录的商品进口一律征收进口关税和进口环节税而国家对锂离子电池出口退税从13%上调至17%〔四〕除笔记本电脑及等传统主要应用外，电开工具、其它消费性电子产品、轻型电动车与电动汽车等新应用，已为锂离子电池注入高度成长的动力，并将成为2016年锂离子电池总产值挑战100亿美元的主要推手〔五〕各国的动力锂电池开展取得了很大进步，正极材料主要是磷酸铁锂和锰酸锂，在容量、平安性、循环寿命等多方面都已经完全能适应动力设备的要求，在电动自行车、混合电动力车、纯电动车、电动船、UPS电源以及其他一些储能装置上已经开场应用，最近几年将会大批量的应用五、我国锂电池行业开展存在的问题〔一〕目前锂离子电池开展的瓶颈是其平安性能和汽车动力电池的管理系统：平安性能方面，由于锂离子动力电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境恶劣等方面的原因，加上以人为本的平安理念，因此，用户对电池的平安性提出了非常高的要求。
汽车动力电池的管理系统方面，由于汽车动力电池的工作电压是12V或24V，而单个动力锂离子电池的工作电压是3.7V,必须由多个电池串联而提高电压，但由于电池难以做到完全均一的充放电，因此导致串联的多个电池组的单个电池会出现充放电不平衡的状况，电池会出现充电缺乏和过放电现象，而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常工作，甚至报废，从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能因此扩大〔二〕目前锂电池使用的隔膜根本靠进口，如果实现国产化那么可大大降低制造本钱，目前国仅有个别企业突破了隔膜制造技术，开场批量生产，但还不能完全替代进口隔膜〔三〕锂电池的生产规模化，提升自动化水平，降低本钱，这些需要资金的大量介入，另外还需要配套的充电站设施的大量先期投入，提供方便电动车应用的大环境，国目前在配套设施方面比拟落后，从而影响了锂电池动力汽车。