锂离子电池行业研究报告.ppt

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1、报,告,-5%,伍,行,业,新能源汽车电池篇：锂离子电池行业研究报告电动汽车急先锋,锂离子电池业2010 年 8 月 9 日,推荐（维持）,投资要点,深度报告,行情走势图锂电池指数20%15%10%5%0%2009-12-31 2010-02-28-10%,沪深3002010-04-30,2010-06-30,公司深度报,电动汽车翻开锂离子电池新篇章受益电动汽车的快速发展，未来动力锂离子电池市场规模高速增长。预计20102018年全球锂离子电池市场规模年均复合增长率高达54.2，并于2018年达到160亿美元。车用动力锂离子电池成本随规模效应逐步降低动力锂离子电池发端于小型锂离子电池，锂离子电

2、池末端巨头垄断竞争格局变,-15%-20%-25%-30%相关研究报告研究员,告,化较小。制造商将通过规模效应降低成本，车用锂离子动力电池价格将逐步降低，为电动汽车的大规模应用开道。动力锂电对正极材料提升要求较高，未来发展看好磷酸铁锂长远来看，磷酸铁锂是最有前途的动力电池用正极材料。动力锂电对各种正极材料要求不断提高，钴酸锂优势渐失，未来将形成磷酸铁锂、锰酸锂和多元材料并存的局面。,陈建文,化工行业研究员S10602100500010755-,电解液实现国产化，盈利水平或减弱我国电解液和世界先进水平接近，已基本实现自给，未来动力锂电对电解液拉,颖 化工行业研究员S106021004000401

3、0-,动明显，但由于业内产能扩张较大，盈利水平或削弱。电解质和隔膜技术门槛高，有待突破电解质用六氟磷酸锂和隔膜技术门槛高，我国处于突破期。六氟磷酸锂多氟多进展最大，佛塑股份则具备生产低端隔膜的能力。维持行业“推荐”评级我们策略为关注三类公司：研发实力强的正极材料企业，有望突破国外技术垄断公司以及市场地位较强的电解液企业。我们给予佛塑股份“强烈推荐”评级，给予多氟多、当升科技、江苏国泰、杉杉股份、新宙邦和中国宝安“推荐”评级。,股价,EPS(元/股),PE(倍),股票名称,股票代码,评级,2010-8-2,2009,2010E,2011E,2009,2010E,2011E,佛塑股份多氟多当升科技

4、江苏国泰杉杉股份新宙邦中国宝安,000973002407300073002091600884300037000009,12.9048.8059.2425.4218.1744.8410.12,0.010.730.500.490.230.560.23,0.211.010.800.650.760.730.40,0.321.481.370.880.990.980.53,1257.4767.06118.1351.6978.4579.7943.55,61.4348.3274.0539.1123.9161.4225.30,40.3132.9743.2428.8918.3545.7619.09,强烈推荐推荐推

5、荐推荐推荐推荐推荐,请务必阅读正文之后的免责条款。,锂离子电池深度报告正文目录一、锂离子电池现代高性能电池的代表.41.1 锂离子电池发展简史.41.2 锂离子电池是一种理想的二次电池.41.3 锂离子电池性能优越.51.4 液体锂电池占当今主导，未来发展看好聚合物锂电池.5二、传统领域持续增长，电动汽车揭开锂电新篇章.62.1 笔记本电脑推动小型锂电需求稳步增长.62.2 行业竞争格局成形，市场集中度较高.72.3 电动汽车掀开锂电新篇章.82.3.1 电池进步牵引电动车的发展.82.3.2 动力锂电未来风光无限.92.3.3 未来动力锂电发展趋势：降成本，提性能.10三、电池材料战略之心.

6、123.1 正极材料占锂离子电池成本近半，隔膜投资回报率最高.123.2 正极材料电动汽车跃动的“芯”.133.2.2 电动车需求拉动正极材料生产，未来十年正极材料需求量翻番.133.2.3 钴酸锂优势渐失,磷酸铁锂，三元素成明日之星.153.2.4 国内市场群雄割据，产品占据中低端市场.163.2.5 研发投入和规模效益有望解决技术和成本障碍.183.3、负极材料电动汽车“芯”的另一半.193.3.1 负极材料工作原理.193.3.2 负极材料种类繁多，碳材料一统天下.193.3.3 负极市场格局寡头垄断.203.3.4 碳材料存安全隐患，钛酸锂成负极发展新方向.203.4 电解液：基本实现

7、自给，电解质期待突破.213.4.1 锂电池血液，适应性配方体现竞争力.213.4.2 本国自给为主，龙头企业市场占有率高.213.4.3 电解液之溶剂：多元溶剂体系为主，添加剂是热点.233.4.4 电解液之电解质：期待突破.243.4.4.1 六氟磷酸锂仍为主要的电解质.243.4.4.2 合成难度大，日本企业掌握话语权.24,请务必阅读正文之后的免责条款。,2/34,锂离子电池深度报告3.5 隔膜：和国际先进水平差距较大.263.5.1 锂电池“第三极”，动力电池隔膜性能要求高.263.5.2 烯烃为主要原料，动力电池隔膜起步.263.5.3 美、日企业占据市场主导地位.27四、相关公司

8、介绍.294.1 投资策略：技术为主线，遴选投资标的.294.2 重点企业介绍.304.2.1 当升科技：正极材料的龙头企业.304.2.2 中国宝安：负极材料的绝对龙头.304.2.3 杉杉股份：国内最大规模的锂离子电池材料综合供应商.304.2.4 江苏国泰：国内电解液领军企业.314.2.5 新宙邦：锂电电解液后起之秀.314.2.6 佛塑股份：隔膜突破由佛塑开始.324.2.7 多氟多：走在六氟磷酸锂产业化的希望之路上.32五、重点公司估值及风险提示.335.1 重点公司估值.335.2 风险提示：.33,请务必阅读正文之后的免责条款。,3/34,1989,锂离子电池深度报告一、锂离子

9、电池现代高性能电池的代表1.1 锂离子电池发展简史图表1 锂离子发展里程碑事件,时间19701980198119831990199419972001,重要事件日本松下公司申请了 Li(CF)n 电池的专利Goodenough 报道了钴酸锂 LiCo02 正极材料贝尔实验室首先将石墨用作锂离子电池负极材料Goodenough 报道锰酸锂 LiMn204 正极材料Goodenough 发现采用聚合阴离子的正极将产生更高的电压索尼率先将锂离子电池 LiCo02/C 产业化Bellcore 首次研发出聚合物锂离子电池Goodenouh 报道磷酸亚铁锂 LiFePO4 正极材料valence 和 A12

10、3 system 产业化了磷酸铁锂材料,资料来源：平安证券研究所1.2 锂离子电池是一种理想的二次电池锂离子电池是指分别用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。锂电池通过锂离子在正负极之间来回运动来转移电子完成充放电，在此过程中，正负极材料结构随充放电深度变化极小，可逆性良好。,图表2,锂离子电池充放电原理图,图表3,锂离子电池内部构造图（聚合物锂电）,资料来源：东莞迈科新能源请务必阅读正文之后的免责条款。,资料来源：杭州金色能源有限责任科技公司,4/34,1),2),3),4),5),6),7),锂离子电池深度报告1.3 锂离子电池性能优越电压高，单体电池的工作电压高达

11、3.6-3.9V，是 Ni-Cd、Ni-H 电池的 3 倍；比能量大，目前能达到的实际比能量为 100-125Wh/kg 和 240-300Wh/L（2 倍于 Ni-Cd，1.5倍于 Ni-MH）,未来随着技术发展,比能量可高达 150Wh/kg 和 400 Wh/L；循环寿命长,一般均可达到 500 次以上,甚至 1000 次以上.对于小电流放电的电器,电池的使用期限将倍增电器的竞争力；安全性能好,无公害,无记忆效应。锂离子电池中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺（如烧结式）的 Ni-Cd 电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚电池的使用，但锂离子电池根本不存在这方面的问题。自

12、放电小，室温下充满电的 Li-ion 储存 1 个月后的自放电率为 10%左右，大大低于 Ni-Cd 的25-30%，Ni、MH 的 30-35%。可快速充放电，1C 充电是容量可以达到标称容量的 80%以上。工作温度范围高，工作温度为-2545C，随着电解质和正极的改进，期望能扩宽到-4070C。1.4 液体锂电池占当今主导，未来发展看好聚合物锂电池液态锂离子电池研发较早，成本较低，占据了当前 90%成品锂电池市场。随着电脑，DVD 等电器向移动化、便携化发展，聚合物锂离子能量密度高、形状任意、更轻薄、以及高安全性等多种明显优势渐显，未来发展更看好聚合物锂离子电池。图表4 锂离子电池分类(按

13、电解质形态)资料来源：锂离子电池应用与实践，平安证券研究所,请务必阅读正文之后的免责条款。,5/34,低,锂离子电池深度报告图表5 锂离子电池分类（按应用领域）,电池类别,应用领域,特点,电池性能,电器类电池,小型电器:信息、通讯、办公、电器更新快，恒功率，对电池,电池能量密度高于,（高能量）,数字娱乐产品,倍率性能、工作温度、成本、循环性能要求不高,200Wh/kg,100%DOD200300 次,储能电池（长寿命）,小型储能电源：UPS、太阳能、对电池功率和能量密度要求 020 年使用寿命，免维护、燃料电池、风力发电等分布式不高，体积和重量要求相对较性能稳定、价格低，较好的温,独立电源系统

14、储能,度特性和较低的自放电率,动力电池,各种电动车、电动工具、大功要求高功率密度、安全性、温目前水平 8001500W/kg,目,（高功率）,率器具,度特性，低成本，自放电率要,标 2000 W/kg 以上,求较高,微型电池,无线传感器、微型无人飞机、电器维护困难，对稳定性，寿要求寿命长、稳定性好、全固,植入式医疗装置、微型机器人,命要求很高,态电池,等资料来源：中国自行车二、传统领域持续增长，电动汽车揭开锂电新篇章2.1 笔记本电脑推动小型锂电需求稳步增长小型锂离子电池主要应用于便携式电话和笔记本电脑，在旺盛下游需求拉动下，全球锂离子电池市场规模快速增加，2009 年全球锂电产销数量已经接近

15、 31 亿只，2010 年下游需求恢复性增长，IIT预计全年锂离子电池产销量增长约为 25%。目前全球小型锂电最大的推动力来自于笔记本电脑普及率提高，09 年笔记本电脑数量已经和台式机接近，从 2010 年起笔记本电脑将超过台式机，预计未来几年笔记本电脑市场需求增速将在 10以上。未来小型锂电保持稳步增长，预计 2010 年全球小型锂电市场规模为 100 亿美元，到 2018 年将增加至 160 亿美元。,图表6,锂电池下游构成便携式电话,笔记本电脑,数码相机,图表7,全球主要锂电厂商产量,单位：百万只,36%,4%,11%,49%,4,5004,0003,5003,0002,5002,000

16、1,5001,0005000,2005,2006,2007,2008,2009,2010(E),资料来源：日本矢野经济研究所，平安证券研究所请务必阅读正文之后的免责条款。,资料来源：IIT，平安证券研究所,6/34,锂离子电池深度报告,图表8 全球笔记本电脑销售量250200150,单位：万台,100,165,188,209,139,500,82,110,2006,2007,2008,2009,2010（E),2011(E),资料来源：IDC,平安证券研究所2.2 行业竞争格局成形，市场集中度较高在全球范围内，日本锂离子电池产业发展最早也最完善，因此，长期以来日本在全球锂电中占有重要的地位，虽

17、然有所下降，仍占据全球的 50。随着产能全球配置以及其他国家技术进步，中国和韩国在全球锂电快速崛起，市场占有率不断增加，尤其中国伴随着比亚迪、比克、力神等一批锂电企业的成长，在全球锂电市场占有率快速提升，到2009 年市场占有率已经达到 23。整体而言，全球锂电以中、日、韩为主导的格局已经成形，其中日本无论在规模和技术水平仍处于领先。图表9 全球锂电生产区域分布,日本,中国,韩国,其他,100%90%80%70%60%,12.81%10.67%11.24%,13.38%12.17%12.63%,7.03%16.20%19.10%,5.08%17.39%19.52%,4.26%18.40%22.

18、95%,4.25%21.32%23.03%,4.78%22.08%23.17%,50%40%,30%,65.28%,61.82%,57.67%,58.01%,54.39%,51.40%,49.97%,20%10%0%,2002年,2003年,2004年,2005年,2006年,2007年,2008年,资料来源：IIT，平安证券研究所从企业层面看，锂离子电池亦呈现出集中的态势。目前，三洋、索尼、三星 SDI、LG、比亚迪等位居行业前列，其中三洋、索尼、三星 SDI 以及 LG 四家市场占有率超过 60。,请务必阅读正文之后的免责条款。,7/34,锂离子电池深度报告我们认为未来锂电企业之间市场排名

19、或有变化，但整体格局发生大变革可能性较小，几大国际锂电巨头将保持对行业较强的影响力，并在动力锂电领域具备较好的先发优势。图表10 锂离子电池市场集中度高（2008年）Maxell 4%,力神 4%ATL 4%MBI 5%LGC10%比亚迪14%,其他 6%,SDI15%,三洋22%,索尼16%,资料来源：华经视点研究中心，平安证券研究所整理2.3 电动汽车掀开锂电新篇章2.3.1 电池进步牵引电动车的发展1881 年法国人古斯塔夫土维（Gustave Trouve）制造了世界上第一辆电动车，并在随后的几十年内成为但是主导车型。但随着内燃机技术进步以及石化能源的开发利用，电动车逐步淡出人们视野。

20、上世 70 年代起，电动车先后经历了三次发展机遇，每次变革无不聚焦在电池技术的进步，前两次电动车浪潮由铅酸和镍氢电池点燃。2009 年金融危机成为电动车发展催化剂，锂离子电池则被人们寄予厚望，小型锂电成功亦为动力电池奠定了良好基础。图表11 三次电动车变革的电池方案图（锂离子电池脱颖而出）（镍氢电池）（铅酸电池）,施谬斯法案（上世纪70年代）资料来源：平安证券研究所整理请务必阅读正文之后的免责条款。,ZEV法案（上世纪90年代）,金融危机（2009年起）8/34,锂离子电池深度报告,图表12 汽车占我国燃料消耗总量的40汽车其他60%,40%,图表13 我国原油表观消费量变化趋势4.03.83

21、.63.43.23.02.82.62.42.22.0,单位：亿吨,2004年,2005年,2006年,2007年,2008年,2009年,资料来源：中国网，平安证券研究所整理,资料来源：Wind，平安证券研究所整理,2.3.2 动力锂电未来风光无限各国政府皆将电动车产业提高到战略高度，对研发、生产、销售等各个环节采取扶植政策，相关政策不再累述。全球各大汽车厂商积极介入，纷纷制定了各自电动汽车量产时间表，全球动力电动汽车市场启动在即。从发展路径看，我们认为电动车将从混合动力过渡到纯电动汽车，从镍氢电池电动车过渡到锂离子电池电动车，由财政支持的公交、公务车过渡到私人汽车。图表14 全球各大汽车厂商

22、电动车量产计划表,汽车制造商,国家,2009年,2010年,2011年,2012年,2013年,丰田,日本,PHEV,尼桑本田三菱宝马克莱斯勒奔驰,日本日本日本欧美欧美欧美,EV(日本)PHEV,EV（全球）PHEVPHEV/EV,PHEV/EVPHEV/EVPHEV/EV,菲斯克,欧美,PHEV,PHEV,福特通用捷豹雷诺萨博大众,欧美欧美欧美欧美欧美欧美,EVPHEV,HEVPHEVPHEVPHEV,PHEV,现代上汽比亚迪奇瑞,韩国中国中国中国,PHEVEV,HEVPHEV,EV,EV,PHEV,资料来源：平安证券研究所整理(备注：EV：纯电动车；HEV:混合动力汽车；PHEV:插电式混

23、合动力汽车,请务必阅读正文之后的免责条款。,9/34,锂离子电池深度报告根据 IIT 研究，动力锂电池汽车将从无到有，快速发展，市场规模从 09 年的 2.62.万辆增加至 2012年的 93.1 万辆，2018 年达到 583.8 万辆。锂电电动车对动力锂电产生强大推动力，预计 2010 年动力锂电市场规模约为 5 亿美元，到 2018 年将达到 160 亿美元，年均复合增长率高达 54.2。,图表15 动力锂电汽车市场规模急剧扩大,单位：万辆,7006005004003002001000,锂电池HEV,锂电池PHEV,锂电池BEV,2008,2009,2010,2011,2012,2013

24、,2014,2015,2016,2017,2018,资料来源：IIT，平安证券研究所2.3.3 未来动力锂电发展趋势：降成本，提性能纯电动汽车续行里程之长短取决于车载动力电池容量大小，性能上动力锂电应满足以下几个方面：(1)较高的比能量和比功率；(2)优良循环性，较长寿命（10 年左右）；(3)较快充电时间；(4)较宽的工作温度范围（-30-60）；(5)较高安全性能。图表16 各种电池性能比较,项目,超级电容器,铅酸蓄电池,镍镉电池,镍氢电池 锂离子电池,燃料电池,充电时间/小时充放电次数工作电流记忆效应自放电率(月 1）质量能量密度（WhKG-1）功率密度（WKG-1）安全性,10秒几分钟

25、500000极高无高4101000优,412400600高轻微3301000一般,410400500高有25(中)501000良,1236500高有20(中)60801000良,341000中很轻微5101002001000差,500低轻微低200351000差,环境,零污染,有污染,基本无污染 基本无污染 基本无污染,零污染,资料来源：机电元件，平安证券研究所整理,请务必阅读正文之后的免责条款。,10/34,锂离子电池深度报告锂电池先行者日本早在 2006 年就对动力电池的发展规划了路线图，将未来动力电池划分为三个阶段，从目标指标设置上,可以看出未来动力电池方向为提高性能,降低成本,到先进阶

26、段,电池性能较大提高,而成本仅为 2006 年的 1/7。图表17 日本锂电池发展三个阶段及目标,项目,现状（2006年）,改良型电池（2010年）,先进型电池（2015年）,创新型电池（2030年）,用途,小型BEV,限制用途的BEV和高性一般BEV,PHEV能HEV 燃料电池,真正意义的BEV,性能成本开发体制,11企业,11/2企业,1.51/7产官学联合,71/40大学,研究机构,资料来源：人民公交，平安证券研究所图表18 先进阶段动力电池性能目标,阶段,现状（2006年）,先进（2015年）,用途质 量 能 量 密 度（Wh/KG）,BEV用锂电125,HEV用锂电90,一般用途BE

27、V200,PHEV、燃料电池120,单体电池电池组,质量输出功率密度（W/KG）体积能量密度（Wh/L）体积输出功率密度（W/L）质 量 能 量 密 度（Wh/KG）质量输出功率密度（W/KG）体积能量密度（Wh/L）体积输出功率密度（W/L）充电效率（）使用寿命,50025010001004001204809510,230018046007018008422009510,15004003000150120018015009515,25002405000100200012024009515,资料来源：人民公交，平安证券研究所,请务必阅读正文之后的免责条款。,11/34,正极,负极,锂离子电池深

28、度报告三、电池材料战略之心3.1 正极材料占锂离子电池成本近半，隔膜投资回报率最高锂离子电池一般由正负极、隔膜和电解液组成。锂离子电池的制造成本中，正极材料占比最高，将近一半。其次为隔膜，占比 10%-14%。负极材料占整个生产成本的 5-15%。各部分投资回报率高低不一，其中隔膜制造的投资回报率最高，近 70%，近 3 年呈逐年上升趋势；正极材料投资回报率最低，维持在 17%的水平，去年略有上升。图表19 锂离子电池主要组分常见材料,重要组分电解液隔膜外壳资料来源：平安证券研究所,常见材料嵌锂过渡金属氧化物电位接近锂电位的可嵌入锂化合物LiPF6的烷基碳酸脂搭配高分子材料聚烯微多孔膜金属,材

29、料实例钴酸锂，锰酸锂，镍钴锰三元素复合材料，磷酸铁锂人造石墨，天然石墨，石墨化碳材料，石墨化中间相碳微珠和金属氧化物乙烯碳酸脂(EC),丙烯碳酸脂(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等PE,PP 或它们复合膜，PP/PE/PP 三层隔膜钢，铝,图表20 锂电池成本解析资料来源：当升科技招股说明书请务必阅读正文之后的免责条款。,图表21 锂电池各部分投资回报率数据来源：平安证券研究所,12/34,高,锂离子电池深度报告3.2 正极材料电动汽车跃动的“芯”正极材料的是决定电动汽车性能的关键因素。电动车要求电池具有比能量高、比功率大、自放电少、价格低廉、使用寿命长及安全性好等特性。相应的正极材料也

30、应满足相同的要求。目前技术最成熟、应用最广泛、商业化最成功的锂离子电池正极材料是钴酸锂，而各国研发的重点则是动力电池用正极材料，比如三元素，锰酸锂和磷酸铁锂等。图表22 正极材料参数和电动汽车表现的对应关系,正极材料性能能量功率安全性循环性能,期望方向高高高,电动汽车性能能量越高，电动车续航里程越远功率越高，电动车加速、爬坡性能越好电动车的安全性的决定因素循环性越好，电动车寿命越长,资料来源：平安证券研究所3.2.2 电动车需求拉动正极材料生产，未来十年正极材料需求量翻番锂离子电池正极材料行业，过去十年的年均增长率约为 15%，属于高速增长的行业。2009 年全球锂电池材料市场销售值同比增长

31、16.2%，达 33.9 亿美元，其中正极材料销售值约 18.1 亿美元，并以钴酸锂为主（约占 60%70%）。图表23 2009-2013年全球锂离子电池材料市场规模预测（百万美元）资料来源：工研院IEKITIS 设计（2010/03）注：其他包含集流体，保护组件，组装用材料等,请务必阅读正文之后的免责条款。,13/34,（吨）,锂离子电池深度报告,图表24 全球锂电池正极材料分类销售额（百万美元）资料来源：日本IIT，2008年,图表25 全球锂电正极材料需求量预测资料来源：2008年日本IIT锂电市场研究报告,日本 IIT 预计至 2017 年全球锂电正极材料需求量将是 2009 年 2

32、.5 倍，达 9 万吨。在消费电子产品快速增长及电动汽车市场拓展等因素的拉动下，2009 年全球锂离子正极材料产量约为 3 万 7 千吨，其中我国国内锂离子正极材料产量约为 1 万 8 千吨，至 2017 年，全年全球总需求将达到 446.82 亿瓦时（8 万 9 千吨）。未来 3 至 5 年内，我国锂离子电池正极材料产业会享有由电动汽车增长带来的100%至 300%的强劲需求增长。,图表26,2009-2020年我国电动车市场规模预测（辆）,资料来源：平安证券研究所,请务必阅读正文之后的免责条款。,14/34,图表27,锂离子电池深度报告2009-2020年我国电动汽车行业带动锂离子电池正极

33、材料增量（吨）资料来源：平安证券研究所3.2.3 钴酸锂优势渐失,磷酸铁锂，三元素成明日之星当前市场主流正极材料包括：钴酸锂，锰酸锂，三元素（镍钴锰酸锂）和磷酸铁锂。在动力电池领域，锰酸锂和磷酸铁锂是最有前途的正极材料。二者相对钴酸锂具有更强的价格优势，具有优秀的热稳定性和安全性。在通讯电池领域，三元素复合材料和镍酸锂是最有可能成为替代钴酸锂的正极材料。三元素相对钴酸锂具有比价优势和更高的安全性，而镍酸锂容量更高。图表 28 未来锂离子电池正极材料的发展方向资料来源：平安证券研究所,请务必阅读正文之后的免责条款。,15/34,锂离子电池深度报告图表 29 主流正极材料性能比较,电池体系钴酸锂锰

34、酸锂三元素磷酸铁锂,能量高中高中,功率高高高偏低,成本很高很低偏高很低,商业化程度很高中中偏低,循环寿命偏高偏低中很高,环保性很低很高中很高,安全性偏低很高偏高很高,资料来源：平安证券研究所3.2.4 国内市场群雄割据，产品占据中低端市场正极材料对电池品质影响重大，电池厂商倾向采用内制或向单一供应商购买的方式取得正极材料，整个市场有逐渐走向大者恒大的态势。2009 年全球锂电池正极材料规模较大的生产商主要包括：Umicore、日亚化学、户田工业、AGCSeimi Chemical，当升科技，湖南瑞翔等。,图表30,2009全球锂电正极材料生产厂家占比,图表31,2009中国钴酸锂正极材料生产厂

35、家占比,当升科技,10%,7%,16%,湖南瑞翔北大先行,10%13%,10%,10%,14%10%,中信国安巴莫杉杉股份博杰厦门钨业其余,资料来源：工研院IEKITIS 设计（2010/03）,资料来源：平安证券研究所,注：该数据对大陆厂家没有做出详细统计，大部分都归类于“其他”部分。国内正极材料生产厂家主要占据中低端市场，这个市场的特点是要求产品价格低廉、质量合格，但是相互之间竞争激烈。现阶段主要的正极材料厂家占有的市场份额相差不大。其中当升科技占据最大的市场份额，其次为湖南瑞翔和杉杉股份。,请务必阅读正文之后的免责条款。,16/34,国内,国外,中端,低端,锂离子电池深度报告图表32 国

36、内外主要正极材料生产厂商,正极材料厂家,钴酸锂,锰酸锂,三元素,磷酸铁锂,当升科技、湖南瑞翔、湖南杉杉、中信国安、深圳天骄、余姚金和、天津斯特兰、北中信国安盟固利、北大云南汇龙、深圳源源科河南科隆、浙江三高、大先行,先行、西安荣华等,技、青岛干运,北大先行等,优美科、OMG、FMC、三洋公司、日本电气、3M，SEIMEI、NICHIA，Valence、A123,NCI、SEIMEI、NICHIA新神户电机等资料来源：平安证券研究所,OMG，LG,图表33,2009国产钴酸锂市场分布,钴酸锂市场,应用领域,电池厂家,正极材料厂家,高端,笔记本电脑,索尼、三洋、三星和 LG 优美科、OMG、FMC

37、、NCI、,SEIMEI、NICHIA一线品牌手机、数码相机、移动比亚迪、东莞 ATL 新能源、当升科技、湖南瑞翔、中信国DVD，一线品牌 MP4、GPS 和 深 圳 比 克 和 天 津 力 神，安盟固利、北大先行、西安荣,数码相框,TCL、邦凯、光宇,华等,外贸型业务为主的 MP3、MP4、分散于珠三角的两、三百分散在各地的小厂家GPS、数码相框厂家和国内二三家 中 小 锂 电 池 电 芯 厂 或,线手机厂家以及山寨手机资料来源：平安证券研究所,PACK 厂,表34,09年国内主要正极材料厂家产量300025002000,150010005000,钴酸锂锰酸锂三元锂磷酸铁锂,资料来源：平安证

38、券研究所从表 35 可知下游厂家对于钴酸锂，最关注产品的品质和稳定性等，根据评价结果，国内厂家以当升科技排名最高，品质最好，和国外的差距也最小。,请务必阅读正文之后的免责条款。,17/34,力,量,本,力,务,力,象,状况,排名,锂离子电池深度报告,图表35,中外主要钴酸锂厂家综合能力排名比较项目 研发能 产品质 相对成 生产能 销售服 经管能 公司形 资金,权重,0.4,0.23,0.3,0.1,0.3,0.2,0.2,0.1,国内国际,当升科技湖南瑞翔余姚金和中信国安北大先行西安荣华UMSEIMI日本化学,99788691010,99787691010,879777877,88987810

39、99,888877675,998876999,88897681010,888886101010,123344312,资料来源：中国2008锂离子电池市场研究报告，平安证券研究所3.2.5 研发投入和规模效益有望解决技术和成本障碍国内厂商在锂电池的电动车应用上各自存在不同程度的技术难题，主要在正极材料的大规模应用方面。但处于技术前沿的日本、美国已有成功应用的先例。随着需求的增长和研发力量的持续投入，我国本土动力电池制造商有望突破正极材料技术瓶颈。图表 36 主流正极材料金属单耗,正极材料锰酸锂三元素,技术难题高温循环性能差安全性能，加工性能较差,成功案例NISSAN 公司的 Leaf丰田公司第三

40、代 Prius（PHEV）以及 Rav4（EV）,磷酸铁锂,导电率低、低温放电性能差、次品率高,A123 公司为通用克莱斯勒和雪佛兰 Volt 电动车配备的磷酸铁锂电池,资料来源：平安证券研究所动力电池成本有望通过规模效应降低。不同正极材料的原材料成本差异来自核心金属的购置成本，不同于钴酸锂，锰酸锂、磷酸铁锂中，该费用占成品电池成本比例极小。金属原料的价格变化对锰酸锂和磷酸铁锂正极材料生产厂家和终端电池厂家的利润率影响甚微，生产厂家的原材料价格波动风险小。锰酸锂和磷酸铁锂电池的成本主要来自于制造成本，未来可通过规模效益大幅降低。电动车电池成本占整车成本一半以上，电池成本降低，能有效拉低电动车价

41、格，为电动汽车的大规模应用开道。,请务必阅读正文之后的免责条款。,18/34,金属,锂离子电池深度报告图表 37 主流正极材料金属单耗,正极材料,核心金属单耗元素（kgkWh-1）,金属单价（RMB/kg-1）,金属成本(RMB/kWh-1),金属成本电池占总成本比例,钴酸锂锰酸锂三元素磷酸铁锂,钴锰镍钴锰铁,1.161.441.111.5,360151803,418222004.5,38%2.5%21%0.4%,资料来源：平安证券研究所图表 38 成品电池价格对金属价格的敏感性分析资料来源：平安证券研究所3.3、负极材料电动汽车“芯”的另一半3.3.1 负极材料工作原理电池进行充电时，电池的

42、正极上脱出的锂离子嵌入到层状结构的碳负极，嵌入和脱出的锂离子越多，充放电容量越高。3.3.2 负极材料种类繁多，碳材料一统天下商用锂离子电池大都采用碳材料做负极。金属锂是最早作为锂离子电池负极的材料，但是金属锂在充放电的过程中不够安全。1982 年伊利诺伊大学的研究人员发现锂离子具有嵌入石墨的特性，此过程快速可逆且电池可获得较高的工作电压。之后的商用锂离子电池大都采用碳材料做负极。可以作为锂离子电池负极的碳材料种类繁多，现阶段研究的主要方向如下：石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。,请务必阅读正文之后的免责条款。,19/34,图表40,锂离子电池深度报告

43、,图表38,负极材料分类比较,负极材料石墨类碳材硅类合金,容量360mAh/g2500mAh/g,易难,加工性能,优优,高温稳定性,缺点容量较低插入锂体积变化大,锡类合金,800900 mAh/g 易,不稳定,大倍率充放电性能差,金属锂,3860 mAh/g,易,不稳定,产生枝晶，不安全,资料来源：电子设计应用，平安证券研究所,图表39 各类负极材料的市场占有率数据来源：IIT,全球锂电用负极厂家市场份额占比数据来源：IIT,3.3.3 负极市场格局寡头垄断现阶段全球负极市场份额集中在 6 大厂家。负极材料相对正极占电池总成本低，且技术成熟，国内已经实现产业化，基本能够满足国内市场的需要，其中

44、国内行业前三甲是深圳贝特瑞，上海杉杉，长沙海容。深圳贝特瑞是中国宝安集团控股 55%的子公司，是国内电池碳负极材料标准制定者，截止 2010 年 7 月，其碳负极年产能超过 7000 吨，价格 3-12 万每吨不等，全球市场占有率 12%，位居全球第四。3.3.4 碳材料存安全隐患，钛酸锂成负极发展新方向目前负极以碳材料为主，未来看好钛酸锂。目前商品化的锂离子电池负极材料大多是嵌锂碳材料，由于可能在碳电极表面析出金属锂，与电解液反应产生可燃气体混合物，由此给电池、特别是动力电池造成很大的安全隐患。低电位过渡金属氧化物及复合氧化物作为锂离子电池的负极材料引起了人们的广泛注意，钛酸锂是其中广受关注

45、的材料之一。钛酸锂容量高，充放电体积变化小，能够提高电池的循环性能和使用寿命。常温下，高的扩散系数使得该负极材料可以快速、多循环充放电。作为动力锂离子电池负极材料有着巨大的研究价值和商业应用前景。,请务必阅读正文之后的免责条款。,20/34,锂离子电池深度报告3.4 电解液：基本实现自给，电解质期待突破3.4.1 锂电池血液，适应性配方体现竞争力电解液是锂离子电池的四大主要组成部分之一，是实现锂离子在正负极迁移的媒介，对锂电容量、工作温度、循环效率以及安全性都有重要影响。通常电解液占电池重量和体积的比重分别为 15、32，其对纯度及杂质的含量要求非常高，生产过程中需要高纯的原料以及必要的提纯工

46、艺。图表41 电解液的生产工艺流程图,原 料电解质,溶剂制备配 制,精馏提纯搅 拌,精制提纯成 品,资料来源：新宙邦公告，平安证券研究所整理电解液还需与电极形成匹配关系，同一电极在不同的电解液中循环性能是不一样的，为此，电解液生产企业必须与下游客户密切配合，根据客户要求设计、生产不同配方的电解液，从这个意义上，电解液配方和响应能力决定电解液厂商的竞争力。图表42 配方设计是电解液的关键生产、客户批量采购,客户对电池性能的要求,生产、客户中试检测,匹配电解液的性能设计电解液体配方设计电解液配制试验,电 解 液调 整 和改进,生产送小样给客户电池性能测试电解液性能测试,资料来源：中国电子报，平安证

47、券研究所整理3.4.2 本国自给为主，龙头企业市场占有率高电解液市场格局基本和锂电池分布一致，主要集中在中、日、韩三国，并且行业表现出较高的集中度，前三家厂商日本宇都（Ube Industries），韩国第一毛纺会社（chiel）,三菱化学（Mitshubishi Chem）合计占电解液市场份额的 70%左右，中国江苏国泰下属国泰华荣也占有一席之地，市场份额 8。,请务必阅读正文之后的免责条款。,21/34,Ube,锂离子电池深度报告图表43 电解液厂商的全球市场占有率情况Ube Indus triesChiel,0%1%,8%,6%,4%,21%,Mits ubis hi ChemTom i

48、yam a PureChem icals,Mits ui ChemKis hida Chem12%Zhangjianggang,15%,33%,Guotai-HuarongChines e others,LIB m aker in-hous e资料来源：IIT，平安证券研究所整理目前我国电解液已基本实现自给，自给率超过 80，从对应客户关系看，通常大型电解液厂商和几个锂电生产企业建立合作关系，部分电池厂商自制电解液，典型如比亚迪和台湾能元科技（EOne）。,图表44 各电解液厂商及客户的对应关系,单位：吨,SanyoSDI,SonyLGC,PanasonicBYD,MaxellLishen,S

49、GSATL,NECBAK,6,0005,0004,0003,0002,0001,0000,E-One,A123,Others,Chies,Mitsubishi Tomiyama Mitsubishi,Kishida zhangjiagang Chinese LIB maker in-,Industries,Chem,Pure Chem,Chem,Chem,Guotai-,others,house,Huarong资料来源：IIT，平安证券研究所整理,图表45 我国电解液产能较充足6,0005,0004,0003,0002,0001,0000,单位：吨,天津金牛,东莞杉杉,国泰华荣,新宙邦,珠海赛

50、维,福禄新材,广州天赐,资料来源：平安证券研究所整理备注：数据出处较多，可能与公司实际有偏差，仅供参考,请务必阅读正文之后的免责条款。,22/34,-,锂离子电池深度报告3.4.3 电解液之溶剂：多元溶剂体系为主，添加剂是热点锂离子电池对溶剂的要求有安全性、氧化稳定性、与负极的相容性、导电性等，总体要求溶剂具有较高的介电常数、较低的粘度等特征。锂离子电池一般采用极性非质子溶剂，现阶段广泛应用的为碳酸酯系列（包括环状碳酸酯如 EC 和PC 和链状碳酸酯如 DMC、EMC）。通常电解液溶剂为混合溶剂，碳酸乙烯酯（EC）凭借优良的成膜作用，成为绝大多数电解液的主成分，目前锂电池使用的主要溶剂为 EC