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1、第一章 概述一、项目名称及建设地点项目名称：年产8000万Ah含锂负极材料复合锂动力电池产业化项目项目建设地点：二、项目主要建设内容及规模 年产8000万Ah含锂负极材料复合锂动力电池生产线、厂房及其它配套服务设施。新建生产线4条，生产车间12128.19m2，综合办公楼3211.26 m2，员工宿舍及食堂9074.64 m2 。 三、项目总投资及资金来源总投资20800.64万元，其中固定资产投资17316.11万元，铺底流动资金3484.53万元。资金来源为：企业自筹。四、项目主要技术指标本项目的产品采用了含锂材料作为负极材料，通过50度分级处理、真空球磨、浆料三相化高温涂布技术解决了含锂
2、可嵌入材料作为负极材料难以实现规模化生产的问题，成功开发出了复合锂电池，产品技术指标在国内处于领先地位。序号检验项目标准11C5A循环寿命50002自放电80%容量保持率4针刺不起火、不爆炸5重物冲击不起火、不爆炸60V20度储存7天容量恢复率大于90%五、项目经济指标项目正常生产年营业收入60000万元，年销售税费3438万元，年利润总额11582.25万元，年税后利润8686.69万元，所得税2895.56万元。第二章 国内外行业现状和技术发展趋势一、国内外行业现状1、智能电网、电动汽车日益成为新能源领域的热点。进入21世纪，有两个重要动向。一是金融和经济危机，二是新的技术和产业革命。20
3、0年的工业化进程中，人类美化了地球，也损害了地球。以煤炭和石油为标志的化石能源时代终将过去，悲观估计大约100年，乐观估计还有200年。化石能源大量、广泛的使用带来了日益严重的副产品：环境污染、气候变暖、生态恶化、最终对人类的生存和发展构成了严重威胁。石油对环境的污染可分为两个方面：一是油气污染大气环境，表现为油气挥发物与其它有害气体被太阳紫外线照射后，发生物理化学反应，生成光化学烟雾，产生致癌物和温室效应，破坏臭氧层等。二是地下油罐和输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源，不仅造成土壤盐碱化、毒化，导致土壤破坏和废毁，而且其有毒物能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统，最终直接危害人类。2007
4、年油价超过每桶70美元时候，全球商品和服务价格也开始攀升。2008年7月世界市场石油价格冲到每桶147美元，受急剧上升的油价影响，全球经济骤然减速，金融市场崩溃。金融危机爆发以后，美、欧、日等经济体纷纷将新能源的发展放在重要的战略地位，各国相继出台能源政策，欲抢占新能源发展和第三次工业革命的先机。新能源已不再仅仅是应对人类能源匮乏和对低碳生活方式的追寻，而正在成为可持续经济发展的突破口。希望尽快形成新增长点以应对目前的经济危机。其中、智能电网、电动汽车日益成为新能源领域的热点。智能能源技术是近年来兴起的利用传感技术、计算机和通信技术等合理安排能源生产、输送和使用等环节的新技术，利用它可大大减少
5、能源消耗，提高能源使用效率。在智能能源技术中，智能电网技术已获初步进展。据国际能源署预测，广泛使用智能电网技术每年节约的能源相当于全世界每年原油产量的约10%。电动汽车研发是新能源革命中的重要组成部分。无论是核能，还是可再生能源，都要转变成电能才能投入大规模应用。可以预见，未来靠燃烧石油、煤炭、天然气直接提供动力的机会越来越少，电能将成为最直接应用的主要能源，因此，电动机取代内燃机是大势所趋，电动汽车成为新能源应用的关键环节。 电动汽车具有无污染、噪声低、能效高、结构简单、使用维修方便等优点。此外，作为电动机械的代表，电动汽车对整个产业技术进步具有较强的引领作用。目前，制约电动汽车的瓶颈是储电
6、系统，即电池的储存量小、成本高，使得电动汽车一次充电后行驶里程与内燃机汽车相比还有较大差距，较高的成本也使电动汽车推广困难。不过，随着科技进步，这些问题都会得到妥善解决。要实现电网的智能化及电动汽车的大规模产业化，必须加强对高性能低成本的储电系统研发。 针对这一趋势世界各个国家和地区都采取了具体的措施。“欧盟2050能源路线图”(以下简称“路线图”)的核心是减少碳排放，目标是到2050年使欧盟域内碳排放量比1990年的水平下降80%至95%。欧盟委员会负责气候变化事务的委员康妮赫泽高日前表示，按照“路线圈”确立的目标，欧盟将在可再生能源、被动房屋、电动汽车等重点领域开展大规模投资，“上述投入将
7、带来巨大收益，欧盟整体产业竞争力将得到大幅提升”。据欧盟观察网站透露，为确保能源行业实现减排目标，欧盟委员会正在制定四方面的行动计划。一是制定政策措施。完善能源行业的公平竞争环境，建立新能源投资的合理回报机制，支持新能源创新型中小企业的加速发展，促进经济增长和扩大就业等。二是发展新能源。将提高能效和发展可再生能源确立为能源行业实现目标的两大基础，研究分析各种能源供应方式的最优组合，逐步减少不符合减排目标的新能源供给方式。三是加强研发创新。增加低碳技术的公共研发资金投入，完善研发创新风险分担投融资机制，引导和扩大企业及全社会增加研发投资。加强对可再生能源、智能电网、能源储存、碳捕获及封存、核能安
8、全、第四代核电、热核聚变等技术的研发，强化能源国际科技合作等。四是投资基础设施。鼓励私人资金投资能源基础设施，加速更新改造陈旧能源基础设施的步伐，支持能源行业的规模化经营，促进跨成员国之间的能源网络互联，加速欧盟能源单一市场建设。为实现“路线图”规划的发展可再生能源和节能增效目标，特别是适应欧洲风力发电和太阳能光伏产业的发展，欧盟委员会近期向欧洲议会和欧洲理事会递交了欧盟2020智能电网技术发展及应用报告，以加速推动智能电网技术的发展。根据该报告规划，到2020年，欧盟智能电网技术将可实现北海和波罗的海的集中式风力发电场、欧盟西南欧成员国及北非国家的规模化太阳能光伏发电场与域内高压输电网的有效
9、连接以及电网稳定和电能储存等，实现城市及建筑物节能增效，满足电动汽车燃料电池充电等新需求。报告预测，到2020年，欧盟新增发电装机容量中可再生能源将占64%。到2030年，可再生能源在欧盟总发电装机容量中将占到36.1%，其中风电所占份额最大，其次是水电和生物质能。相应的，化石能源市场份额将大幅下降。根据未来欧盟电力供给多元化布局，这份报告提出了智能电网发展的优先目标和政策措施：一是创造和制定扩大智能电网资金投入的相关法规环境，以确保市场竞争活力，有利于可再生能源的优先入网和销售，充分满足电动汽车、节能增效等新型需求。二是重新评估和完善促进智能电网技术应用的政策措施，确保智能电网技术推广中消费
10、者、生产商、运营商和投资者的利益平衡。三是建立欧盟统一的集法律法规、政策措施、咨询和经验交流等于一身的智能电网技术服务平台。美国：2001年，美国颁布“关于分布式发电与电力系统互联的标准草案”，允许分布式发电系统并网运行和向电网售电。美国有半数以上的分布式发电系统与电网连接，部分分布式发电系统在电网供电中断时形成备用。2003年年底，美国分布式发电容量约为234GW，且每个分布式发电站的规模规定在600MW以下。在这些容量中，81%是由小型和中型的往复式发电机给终端用户作为首要的备用供电，只有13%(30GW)的分布式发电站连接到输电系统和配电系统中，作为电网的可用发电容.html电容量。德国
11、：德国先后制定发布了中压配电网并网技术标准(1-60千伏)、低压配电网并网技术标准(1千伏及以下)，分别提出接入中、低压配电网的分布式电源并网技术标准。技术标准非常明确和严格，各项指标均有详细规定，譬如规定了孤岛保护、短路电流等方面的详细技术要求，针对不同装机容量的光伏系统提出了详细的调度方式规定，明确了详细的并网调试程序和内容。这有利于电网企业和分布式电源项目业主在前期规划和设计过程中有据可依，遵循并网技术标准的具体要求进行项目建设，实现分布式电源的快速并网，确保电网的安全稳定运行。丹麦：丹麦政府鼓励发展分布式发电，并制定了一系列行之有效的法律、政策和税制。丹麦是世界上能源利用效率最高的国家
12、，为了鼓励发展分布式发电，丹麦电力供应法规定，电网公司必须优先购买新能源发电企业生产的电量，而消费者有义务优先使用新能源发电电量。日本：日本的高电价使得很大一部分工业企业自己发电，制造业30%以上的用电是由当地企业发电厂供给的，这些大型企业的发电厂都以煤作燃料，其中约有16.7%的电力都以热电联产的形式供应。日本的热电联产发展得益于该国实施的高折旧和初始低税贷款政策，日本发展银行为热电联产项目提供低息贷款，给地方主要供热和制冷项目以投资成本15%的补助，而其他发电形式并没有这类补助，优惠的财税政策刺激了投资动机。尽管分布式发电系统用户需要支付大量的备用容量费，但仍然比采用常规发电系统费用低。日
13、本2003年的电力工业体制改革框架指出，在条件允许的情况下，鼓励发展分布式电源，增加用户选择范围。这些政策大大促进了日本分布式发电的发展。我国政府要求开发绿色能源改善能源结构，实现2020年非化石能源再一次能源消费中比重达到15%左右和单位二氧化碳排放量比2005年减少40%-45%的承诺，大力发展绿色能源。根据日本最新的绿能补助公告，日本受到国内家用储能系统补助政策的激励，预期可创造出6百亿日元的市场规模。日本经济产业省 （METI） 也预估，日本因近年连续的天然灾害加速城镇再造，2012年开始储能系统将有明显成长，未来更将快速扩展至全球各主要城市，全球储能市场潜力可期。目前国际性的储能产品
14、规范UL1973草案亦已进入审核，预计在2012年底或2013年初成为正式标准。一旦UL1973成为正式标准，将是全球储能设备在安全标准上的重要依归。中国：2005年2月全国人民代表大会常务委员会发布中华人民共和国可再生能源法，并在2009年12月发布修订案，提出支持新能源和储能产业发展。2011年3月，十一届全国人大四次会议发布国家“十二五”规划纲要，首次提到“储能”，要求在“十二五”期间指导新能源、智能电网、储能行业的发展建设以及规划新能源重点建设项目，对推动储能行业的快速发展有积极意义。2011年3月，国家发改委发布产业结构调整指导目录，提出大力鼓励与储能相关的产业，包括大容量电能储存技
15、术开发与应用、城轨列车再生制动吸收装置、新能源汽车关键零部件和电动车充电设备。2011年3月，国家能源局发布分布式发电管理办法（征求意见稿），提出推进分布式发电发展，加快新能源开发利用，提高能源效率，减少化石能源消费，促进节能减排和非化石能源发展目标的完成。强调了储能技术在分布式发电中重要的应用。2011年7月，科技部发布国家“十二五”科学和技术发展规划，提出“十二五”期间，我国将大力推动新能源、智能电网、电动汽车等产业的发展；并完成相关风场示范建设、智能电网示范园区和集成综合示范区的建设以及电动汽车的规模化示范的推广。2011年10月，国家发改委、科技部、工信部、商务部、知识产权局发布当前优
16、先发展的高技术产业化重点领域指南2011年度，指出新能源和储能相关的高技术产业化重点领域应包括动力电池及储能电池、风能和太阳能，同时大规模储能系统作为电网输送及安全保障技术被提出。2011年12月，国家能源局发布国家能源科技“十二五”规划（20112015），这是我国第一部能源科技规划，其中划分的4个技术领域中与储能相关的包括“新能源技术”和“发电与输配电技术”；同时明确了10兆瓦级大规模超临界空气储能装置、兆瓦级飞轮储能系统及飞轮阵列、兆瓦级超级电容器储能装置、兆瓦级超导储能系统、兆瓦级钠硫电池储能系统、兆瓦级液流储能电池系统的研究方向。2011年12月，节能国家发改委、商务部发布外商投资产
17、业指导目录（2011年修订），提出鼓励外商投资的项目包括新能源汽车关键零部件制造、高技术绿色电池制造、新能源发电成套设备或关键设备制造以及新能源电站建设、经营等。此外，智能电网的建设、电动汽车产业的发展、新能源的利用、新技术、新材料的发展以及打造产业或技术基地是我国各地区发展储能的主要着眼点。在此基础上，这些地区主要以技术的研发、建立生产基地、建设抽水蓄能电站和推动示范项目为储能发展的出发点，分别推进了抽蓄、储能电池和电动汽车动力电池的发展。在东北地区，储能行业仍然以发展抽水蓄能为主。吉林和辽宁提出快速发展储能以适应智能电网发展和新能源并网问题，尤其长春将储能作为新能源产业发展的重点领域，重点
18、支持全钒液流电池的发展。在华北地区，随着张北风光储输示范工程的一步步开展，对储能的重视程度和认识深度也逐渐增加，主要将储能应用于大规模间歇式电源并网、智能输配用电、大电网智能调度与控制、分布式供能、微电网等方面。北京作为国家高新技术发展的领先城市，以中科院工程热物理所为代表，进行多项储能系统研究项目，以重点提升储能电池的研发水平，加速储能电池的产业化和规模化。天津以打造“绿色之都”的口号，对储能电池发展提出具体目标。节能环保同时山东也要求重点推广多种储能产品和技术。西北地区的储能整体发展稍落后于其他地区，只有甘肃省明确提出开展制氢储能和大功率储能系统研究重点，并支持镍氢及锂离子动力电池研制和产
19、业化等项目。华东地区对储能产业的支持和投入较为明确和大力，各省市都推出关于促进储能发展的政策和规划，尤其以浙江和江苏为先。浙江以电动汽车和调峰为着眼点，打造电池产业基地。江苏为解决大规模并网问题，发展多种储能技术，开展企业合作，进行动力电池研发。同时，上海提出聚焦锂电池、钠硫电池和液流电池等领域，支持2-3家发展潜力大的企业，以促进智能电网发展。安徽、福建也出台了相应的政策，支持储能电池发展。华中地区对储能的认知也比较深入。其中湖南省规划了具体的储能发展目标，重点支持全钒液流电池，依托企业和高校共同发展储能产业，明确指出十二五期间建设智能储能变电站500个。江西以建设动力储能电池特色产业基地和
20、新材料为着眼点，对宜春及周边城市进行清晰明确的产业布局。河南、湖北、四川也都有各自重点发展的储能方向。华南地区对储能的政策扶持力度以广东省为先，依托龙头骨干企业。进行产学研创新联盟，结合重大项目对电池产业提供政策支持，提出到2015 年储能电站装机达到100兆瓦以上，储能产业产值达560 亿元。贵州省依靠自身资源优势，重点建设锂离子电池产业化项目。2、国内外动力电池状况目前用于储能电池和电动汽车动力电池的电池类型有镍镉、镍氢、铅酸和锂离子电池。其具体特征见下表。性能参数铅酸电池镍氢电池超级电容锂离子电池单体电池电(V)21.21.83.6重量比能量（whkg）30-4070-90580-130
21、循环寿命300次500次10万次500-2000次比功率(wkg)400130030003000环境保护有污染无污染无污染无污染价格低中最高高铅酸电池已经有100多年的历史，制造工艺成熟，价格低，管理简单。但是能量密度低，不适合大电流充放，使用寿命短，对环境有污染。镍氢电池能量密度高于铅酸电池但是价格偏高，电压低。超级电容价格高、能量密度低，只能起到辅助作用。锂离子电池寿命长、大电流、充放电性能好，是目前动力电池的发展趋势。分析人士认为，动力电池路线基本确定对锂电池利好。新能源汽车政策扶持力度较大，其长期发展路线已经明确，市场需要逐渐的培育，但进度可能会超预期。在电动汽车发展中，电池受益较大，
22、中国的负极和电解液品种已较为成熟，正极逐渐地也会成熟起来，现在主要是在解决批量生产稳定性的问题。锂电池的长期发展已是大势所趋。自 1991 年索尼公司成功将锂离子蓄电池实现商品化以来，后者已成为手机、笔记本电脑和数码产品的主导电源。近年来，作为新生代产品，动力锂离子电池以其能量和功率密度较大、无记忆效应、自放电较小以及循环寿命较长等特点而渐渐成为车载动力蓄电池的主流选择之一。当前许多知名的汽车制造商都致力于开发采用锂离子动力电池的电动汽车，如美国福特、克莱斯勒，日本丰田、三菱、日产、韩国现代、法国 Courreges、Ventury 等。国际锂离子动力电池发展概况如下：美国：美国作为经济最发达
23、的国家，对环保与节能型经济尤为重视。美国总统奥巴马于2011年3月30日表示，到2015年美国政府将只采购混合动力和电动汽车等新能源汽车。相对于美国锂离子电池市场20.83%的增长率，其中应用于混合动力汽车、插电式混合动力汽车、纯电动汽车的锂离子动力电池以134.1%的增长速度猛速增长，说明锂离子动力电池在美国增长迅速。日本：日前，中投顾问发布的2009 年至2012 年中国锂电池行业投资分析及前景预测报告的研究报告显示，全球汽车锂电池生产企业主要有二十多家，有美国的A123、江森自控，中国的比亚迪，韩国的LG 化学，而仅仅日本就有东芝、日立制作所、日本电气、日本汤浅、丰田汽车和松下电器产业的
24、合并公司松下电动车能源公司等十来家相关企业。据日本汽车研究所预计，按现在混合动力车的普及程度推算，到 2020 年，日本国内的混合动力车将达到约360 万辆。如果高性能锂电池得到更多推广，使用量有可能进一步达到720 万辆的水平。此间有媒体评论说，如果日本能在新一代汽车锂电池的国际标准化认证方面获得先机掌握主导权，相关企业必将获得巨大利益。欧盟：欧洲作为传统汽车生产重要地区，在新能源领域也不甘落后。欧洲的产业研究开发论坛欧洲技术平台(European Technology Platform ,ETP)制定出了乘用车EV化蓝图，计划分3个阶段导入续驶里程达到50公里以上的EV和PHEV，2012
25、年将导入极小一部分，争取2016年累计导入100万辆，2020年累计导入500万辆。德国政府已宣布了2020年前在德国国内累计普及100万辆EV和PHEV的计划，整个欧盟推进EV普及的机会越来越成熟。（欧洲汽车厂联合电池企业开发新能源汽车状况） 随着电动汽车的逐渐普及，动力电池的发展也将逐渐普及开来。中国主要地区锂电产业发展分析广东省：继日本之后，我国成为全球重要的锂电池生产国。其中，广东省锂电生产量约占全国的2/3 ，其中深圳占全国产量的 1/2。 深圳良好的创新环境，对本土锂电的研发提升起到了积极的推动作用，比亚迪等国产锂电池制造商快速崛起。深圳锂电池产业居全国领先水平，有着全国其他各地不
26、可比拟的优势。首先，深圳拥有一系列高端发展企业，锂电池在同行中处于领先水平。一些材料企业如深圳贝特瑞、天骄科技等企业也是国内锂离子原材料龙头企业。其次，深圳地区有着深厚的产业基础，小到电池原材料，大到整车厂，给深圳锂离子动力电池的发展提供了坚实的基础。最后，深圳有着国家强有力的政策支持。如2010年8月，珠海银通将投入41亿元，在2013年建成年产能10亿安时动力储能锂离子电池生产基地。未来深圳将侧重扶持高端锂电产业的发展，并专门制定了今后一段时期的产业规划，全面提高锂电产品的质量和档次，重点研发、生产高技术高附加值的小型、轻量、高能、无污染的锂电池；为高端锂电企业发展创造良好的外部环境，对其
27、规模化发展给予政策上的优惠和资金上的扶持。山东省：山东全省几乎遍布锂离子电池及其材料生产企业，而且业绩均比较平稳，其中发展较好的城市主要有枣庄、临沂、菏泽、青岛、济宁、潍坊、泰安等。(1)临沂临沂是山东省政府确定的全省七个新能源汽车推广试点城市之一，也是全省惟一拥有纯电动汽车生产资质的城市，从2011年2月开始，纯电动公交车开始在临沂的公交线路上运行。临沂作为新能源动力电池项目的奠基城市，对山东动力电池发展起着带头作用。新型动力锂离子电池生产项目的主要承担单位在罗庄区北区工业园区，该项目设有锂离子动力电芯生产线，若干条动力电池组组装线和动力电池检测线，技术研究中心、标准化厂房及办公设施。 (2
28、)济宁济宁是锂离子动力电池发展的活跃地带，山东润峰集团新能源科技有限公司便座落于此。山东润峰集团新能源科技有限公司隶属于山东润峰集团，电池产品涵盖：磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂及镍钴锰三元材料四大系列，主要应用于电动汽车、电动摩托车、电动自行车、电动工具等领域。公司分别在深圳、天津、北京、无锡等地成立了分公司及营销中心，并在美国、德国、澳大利亚、非洲等国家设立销售分支机构，遍及全球的销售和服务网络为客户提供更为便捷的技术和商务支持。京津地区在京津地区，中信国安盟固利公司已成为国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家。该公司开发的大容量锰酸锂动力电池性能较为稳定，给京华、中通等公司生产的纯电
29、动客车配套。位于天津的中国电子科技集团公司第十八研究所是我国重要的电池技术研究机构。依托该机构雄厚的研发实力，天津诞生了力神、蓝天高科、和平海湾等一批知名的电池生产商。中信国安盟固利公司(简称MGL) 致力于锂离子动力电池的研发及生产，是国内最早的、唯一规模化生产动力锂离子电池的企业，并在世界上率先推出大容量动力锂离子电池，现已列入国家“863”重大项目，并成功应用到“北京2008绿色奥运”纯电动大客车上，是2008北京奥运会纯电动大巴车用电池独家供应商。中国电子科技集团公司第十八研究所是我国重要的电池技术研究机构。2002年，十八所开始开展“锂离子蓄电池技术”的专利战略研究，通过不同角度对国
30、内外锂离子电池及相关技术领域的进行检索分析，研究国内外相关技术领域的发展状况，在此基础上找出锂离子电池技术方面的专利申请大户和核心技术国家，进行综合技术分析，为该项技术的研究指明了方向。 江西省：公开资料显示：江西省宜春市是世界储量最大的锂矿山基地，氧化锂的储量达到110万吨，占全国的31%，世界的12%，可开采百年以上，有“亚洲锂都”的美誉。 作为全国主要的锂矿区，宜春钽铌矿筹建于1970年，矿山主要生产和经营钽铌精矿、锂云母精矿、锂长石粉、高岭土等产品，早期作为军工企业的资源后勤保障发挥其重要作用，如今，宜春钽铌矿正在进行扩能改造，项目完成后，该矿区矿产品锂云母的年产量可达16万吨以上，可
31、加工提取锂电池的主要生产原材料碳酸锂1.5万至2万吨，在2009年其产能就占全国近50%。 基于得天独厚的资源优势新能源汽车及动力电池已经成为江西省十大战略重点产业之一。目前有着先天锂资源优势的宜春，制定了打造 “亚洲锂都”的规划，即以“钽铌锂矿石-锂云母-碳酸锂-锂电池材料-锂电池-锂电汽车.”的产业发展方向，将把锂电产业做成江西的第四个千亿产业。如今，宜春国家锂电高新技术产业化基地已成为当地经济发展骨干力量，2010年实现生产总值134.3亿元，比2009年几乎翻了一番；工业总产值96.1亿元，工业增加值22.3亿元，相比2009年也有较大幅度增长；企业总数达到138家，企业的研发投入占销
32、售收入的比例达到3%左右。初步形成锂云母-碳酸锂-正、负极等材料-动力及储能电池-电动汽车的产业链条。其中，宜春钽铌矿扩能改造工程竣工后，锂云母年产量可达16万吨以上，可完全满足宜春锂电产业发展的原料供应，同时，从锂云母制备电池级碳酸锂已突破技术难题，具有自主知识产权的富锂锰基正极材料已成功实现产业化，锂电池负极材料、隔膜、电解液等项目也相继投产。此外，锂电储能电池、助力车电池、大功率动力电池、聚合物电池、风光互补储能系统等锂电池产业发展迅速。位于宜春的江西省福斯特新能源有限公司已经成为国内圆柱18650锂电的领军企业，产销量均居国内首位。建成了江西省锂电池工程中心和江西省高能电池优势科技创新
33、团队。二、技术发展趋势动力锂电池目前有多种种技术路线，分别是三元素体系、锰酸锂体系、磷酸铁锂体系及复合锂电池体系。迄今研究最多的正极材料是LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及以上三种材料的衍生物，如LiNi0.8Co0.2O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 等。LiCoO2 的研究比较成熟，综合性能优良，但价格昂贵，容量较低，存在一定的安全性问题。LiNiO2 成本较低，容量较高，但制备困难，材料性能的一致性和重现性差，存在较为严重的安全问题。LiNi0.8Co0.2O2 可看成LiNiO2 和LiCoO2的固溶体，兼有LiNiO2 和LiCoO2 的优点，一度被人们认为是
34、最有可能取代LiCoO2 的新型正极材料，但仍存在合成条件较为苛刻（需要氧气气氛）、安全性较差等缺点，综合性能有待改进；同时由于含较多昂贵的Co，成本也较高。尖晶石LiMn2O4 成本低，安全性好，但循环性能尤其是高温循环性能差，在电解液中有一定的溶解性，储存性能差。新型的三元复合氧化物镍钴锰酸锂(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等材料的各自优点：成 本与LiNi0.8Co0.2O2 相当，可逆容量大，结构稳定，安全性较好，介于LiNi0.8Co0.2O2 和LiMn2O4 之间，循环性能好，合成容易；但由于含较多昂贵的Co，成本也较
35、高。对中大容量、中高功率的锂离子电池来说，正极材料的成本、高温性能、安全性十分重要。上述LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正极材料尚不能满足要求。因此，研究开发能用于中大容量、中高功率的锂离子电池的新型正极材料成为当前的热点。三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高，但是平台太低成本低廉,高克容量（150mAh/g),工作电压与现有电解液匹配缺点是热分解放氧温度低，用在动力电池上存在安全隐患。锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池 正极材料，但其较差的循环性能及电化
36、学稳定性却大大限制了其产业化。锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂，其中尖晶石型锰酸锂结构稳定，易于实 现工业化生产，目前市场产品均为此种结构。传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很大改观（万力新能典型值：123mAhg，400次，高循环型典型值107mAhg ，2000次）。表面修饰和掺杂能有效改性其电化学性能，表面修饰可有效地抑制锰的溶解和电解液分解。掺杂可有效抑制充放电过程中的Jahn- Teller效应。将表面修饰与掺杂结合无疑能进一步提高材料的电化学性能，相信会成为今后对尖晶石型锰酸锂进行改性研究的方向之一。锰酸锂的生产主要以EMD和碳酸锂为原料，配合相应的添加
37、物，经过混料，烧成，后期处理等步骤而生产的。从原材料及生产工艺的特点来考虑，生产本身无毒 害，对环境友好。不产生废水废气，生产中的粉末可以回收利用。因此对环境没有影响。目前动力类材料的主要指标为：可逆容量在100115之间，循环性可达到500次以上仍保持80%的容量。磷酸铁锂作为锂电池材料是近几年才出现的事，自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群，也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性，美国与日本不约而同地
38、发表橄榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。逐渐成为国内外新的研究热点。初步研究表明，该新型正极材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正极材料的各自优点：不含贵重元素，原料廉价，资源极大丰富；工作电压适中（3.4V）；平台特性好，电压极平稳（可与稳压电源媲美）；理论容 量大（170mAh/g）；结构稳定，安全性能极佳（O 与P 以强共价键牢固结合，使材料很难析氧分解）；高温性能和热稳定性明显优于已知的其它正极材料；循环性能好；充电时体积缩小，与碳负极材料配合时的体积效应 好；与大多数电解液系统兼容性好，储存性能好；无毒，
39、为真正的绿色材料与LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正极材料相比，LiFePO4 正极材料在成本、高温性能、安全性方面具有突出的优势，可望成为中大容量、中高功率锂离子电池首选的正极材料。该材料的产业化和普及应用对降低锂离子电池成本，提高电池安全性，扩大锂离子电池产业，促进锂离子电池大型化、高功率化具有十分重大的意义，将使锂离子电池在中大容量UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中的应用成为现实。但磷酸铁锂必然也有缺点的存在。一直以来，磷酸铁锂堆积密度低的缺点一直受到人们的忽视和回避，尚未得到解决，阻碍了材料的实际应用。钴酸锂的理论密度为 5.1g/cm3，商品钴酸锂的振
40、实密度一般为2.0-2.4g/cm3；而磷酸铁锂的理论密度仅为3.6g/cm3，本身就比钴酸锂要低得多。可以做一个大致估算：磷酸铁锂电池单位重量能量接近100 Wh/kg, 假设汽车有200 公斤的电池重量预算，即可支持20 kWh的电池容量。而1.2吨左右的紧凑型汽车(按轴距分属A级轿车)百公里耗电量大致是12 kWh。在每天充电的情况下，20 kWh的电池容量可以持续驾驶1个半小时左右，保守估计驾驶距离达到100到150公里。目前家庭平均年驾驶公里数大致是2万公里，即使按200工作日算的话，每天平均驾驶距离是100公里。 比亚迪F3e纯电动汽车电池容量38 kWh, 据称可持续驾驶300-
41、400公里。 项目一般锂离子电池磷酸铁锂电池镍氢电池标准电压3.6V或3.7V3.2V1.2V单位质量容量150mAh/g140mAh/g80mAh/g单位重量能量90150Wh/kg80120Wh/kg5060Wh/kg单位体积能量280300Wh/L220240Wh/L200220Wh/L循环寿命80%,500次80%,1000次50%,500次安全有可能燃烧、爆炸有可能燃烧、爆炸有可能燃烧中国的磷酸铁锂电池技术在世界上并不落后，特别是产业化生产制造方面。美国有两家主要的磷酸铁锂电池生产商，A123和Valence Technology，其磷酸铁锂原材料生产和电池制造基地都在中国，A123
42、在常州，Valence在苏州。A123的产品广泛运用在Black & Decker的DeWalt手动工具产品系列，目前开始为通用汽车的电动车提供电池。中国主要的磷酸铁锂电池制造商有比亚迪和万向集团。比亚迪占世界钴酸锂电池市场的30%，就其公布的铁锂电池数据来看各项指标并不落后于A123和Valence Technology。万向集团2007年车载锂电池销售额达到1150万元，今年预计达到2500万元。此外日本Sanyo和丰田都在开发此类电池。另有报道韩国LG也在开发此类电池。磷酸铁锂电池充放电效率相对高一些。在 88% - 90%之间。而铅酸电池约为80%。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分
43、解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。可以看出在正极材料体系下磷酸铁锂是较好的材料体系，但是在实际的运行过程中间以磷酸铁锂电池为动力的电动汽车还是出现一些安全问题。 （以上是国内电动汽车遇到的安全事故）2011年5月12日，美国国家公路交通安全管理局NHTSA对沃蓝达进行了侧面碰撞测试，作为新车评估测试项目的一部分；三周之后的6月初，停在NHTSA测试中心的沃蓝达突然起火，并殃及附近其他车辆。以上问题的根本原因在于采用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子动力电池仅仅是解决了正极的安全问题。但是负极材料的安全性成为影响锂离子动力电池安全性的主因。
44、碳为负极的锂离子电池，由于在充电过程中，在负极有金属锂的析出，形成锂枝晶，会造成电池短路。析出的金属锂，和电解液发生反应，产生大量热量，温度升到170-180度时，会引起燃烧或爆炸。以碳材料为负极的锂离子电池，发生恶性事故的机率始终存在。任何恶性事故都会推迟锂离子动力电池和电动汽车的进程。除了安全隐患以外，零含锂的负极材料做负极的锂电池过放电能力差，不耐低温，快充性能不好，循环寿命不够长。由此要发展动力电池，提高动力电池的技术水平，就要改进现有动力电池的技术体系，致力于发展以含锂的负极材料作为负极的复合锂动力电池提高动力电池的安全性，提高动力电池的循环寿命，提高动力电池的低温放电能力，提高动力
45、电池的过放电能力，从而适应新能源革命的要求。与传统锂离子电池不同点是，传统电池的负极采用碳类材料，而复合锂电池的负极采用的是复合锂材。负极材料使用复合锂之后，正极材料及电解液等的选择余地便大大增加。这样可获得传统锂离子电池难以实现的各种功能。其中最重要的特点是安全性高。即使从外部施压，导致电池被压烂，或者金属片穿过电池内部等，电池也不会破裂或起火。具有出色的快速充电性能和长寿命性能。在气温-30至60电池充放电性能稳定。充电时间仅是普通锂离子充电电池的一半左右。电池模块的完全充放电次数方面，单个电池3000次，是普通锂离子充电电池的2.5倍以上。第三章 项目产品描述和市场分析一、项目产品描述碳
46、作为零含锂的负极材料在应用上存在一些弊端： 1、过充电时易析出锂枝晶，造成电池短路，影响锂电安全性能； 2、易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低，不可逆容量较大；3、碳材料的平台电压较低(接近于金属锂)，并且容易引起电解液的分解,从而带来安全隐患；4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大，循环稳定性差。与碳材料相比，复合锂电池的含锂负极材料具有明显的优势： 1、它为零应变材料，循环性能好；2、放电电压平稳，电解液不致发生分解，提高锂电池安全性能； 3、与炭负极材料相比，复合锂负极具有高的锂离子扩散系数(为2 *10-8cm2/s)，可高倍率充放电等； 4、复合锂负极的电势比纯金属锂的高，不易
47、产生锂晶枝，为保障锂电池的安全提供了基础。以含锂的负极材料为基础开发出的复合锂动力电池具有突出的优点：其中最重要的特点是安全性高。即使从外部施压，导致电池被压烂，或者金属片穿过电池内部等，电池也不会破裂或起火。具有出色的快速充电性能和长寿命性能。在气温-30至60电池充放电性能稳定。充电时间仅是普通锂离子充电电池的四分之一。循环寿命超过3000次，是普通锂离子充电电池的2.5倍以上。所开发的复合锂动力电池具体性能如下：1、 安全测试全部通过2、循环寿命超过5000次3、可以过放电到0V4、10分钟可以充进去90%的电量5、存储性能好目前复合锂电池已经可以规模化生产，并在电动自行车、摩托车、电动汽车、可再生能源等诸多系统进行了示范应用，效果较好。二、市场分析全球储能系统需求也可望随着智能城市及绿建筑的兴起而成长。根据工研院材化所与GTM研究机构公布的市场调查， 2010年再生能源储电系统市场约4.7亿美金的规模，其中锂电池占24%，预估2018年将快速成长至35亿美金，锂电池也可望提高占有率至40%。美国与世界范围锂离子电池市场状况比较数据来源：美国锂离子动力电池的技术现状和市场展望数据从上表不难看出，美国锂离子电池市场平均增长率20.83
