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1、车用锂电池产业调查及投资分析报告背景随着全球范围日益严峻的能源危机和环保压力,近年来,世界主要汽车生产国都把发展新能源汽车作为提高产业竞争能力、保持经济社会可持续发展的重大战略举措。在美国, 政府明确提出了节能标准和新能源车计划。与此同时总统奥巴马宣布,将向美国汽车业三大巨头等企业无偿提供24 亿美元用于锂电池的开发合作。在2007 年制定的“高科技战略”中,德国政府就已将电动汽车的关键技术锂离子电池作为攻坚项目。作为全球锂电池排头兵日本, 更是实行举国开发充电电池的策略,设立了新能源产业技术综合开发机构,汇集了日本的汽车厂商、电池厂商、材料厂商以及大学和研究机构,希望以此能够维持日本在可充电
2、电池领域的技术领先地位。中国的新能源汽车产业起步虽然晚于欧美日,但发展速度非常快,在锂电池的研究开发上也投入了大量的财力、物力。在政府政策和资金的大力扶持下,各地的新能源产业联盟都已呼之欲出,例如:深圳,有以新能源轿车为主的比亚迪、以新能源客车为主的五洲龙;重庆,由长安汽车领衔的重庆市节能与新能源汽车产业联盟正式成立,其目标是到2011 年,重庆将推广1100 辆长安新能源汽车;武汉,东风电动汽车产业园试点基地已经落成,而武汉市政府已同东风日产签订协议,将在2011 年从日产导入电动车;北京,以福田汽车为依托的新能源汽车设计制造产业工程基地已经成立,福田汽车制定的混合动力客车产业化进程时间表是
3、:2010 年形成年产混合动力客车800 台的能力,配套国产电机、电池等关键总成的不同类型混合动力汽车整车销量500 辆以上;2012年形成年产混合动力客车1500 台的能力。科技部部长万钢在“2008 中国绿色能源汽车发展高峰论坛”给出了中国新能源汽车的发展目标:到2012 年,国内有10%新生产的汽车将是节能与新能源汽车。按此推算,2008 年中国汽车产量为934万辆,假定保持12%的年增长率,到2012 年我国汽车产量将增至1400 万辆,新能源汽车也将达到年产140 万辆的规模。每辆汽车用动力电池按照5 万元人民币计算,这将是一个700亿规模的市场。由此可以看出为何国内众多国企,民企在
4、新能源领域兴起的投资热。综上所述,世界各国都将发展新能源汽车作为重点,而新能源汽车替代传统汽车的趋势已成必然,也有望成为全球经济发展的新的增长点。车用蓄电池的方案分析今年以来,国家对新能源汽车的投资和扶持力度之大前所未有,但在技术路线的选择问题上,一直没有定论。2009年6月25日,工业和信息化部对外公布了新能源汽车生产企业及产品准入管理规则(以下简称规则),并于7月1日起施行。在规则中,工信部将新能源汽车划分为起步期、发展期、成熟期3个不同的技术阶段。其中:燃料电池汽车、氢发动机汽车和二甲醚汽车被列入起步期;以锂离子动力蓄电池为动力的混合动力乘用车、商用车和纯电动汽车,属于发展期;使用铅酸蓄
5、电池和镍氢电池的混合动力乘用车则列为成熟期。起步期产品只能小批量生产,且只在批准的区域和范围示范运行,并对全部产品的运行状态进行实时监控;发展期产品允许进行批量生产,但只能在批准的区域销售使用,并至少对20的产品的运行状态进行实时监控;成熟期产品与常规汽车产品相同,可在全国销售使用。当今全球99的混合动力汽车使用的是镍氢电池,丰田普锐斯几乎可以说是镍氢电池商业化的代表作。 国内以铅酸电池为电动自行车配套的数量已达2000万之多,而这些数据很可能是工信部在规则中将铅酸蓄电池和镍氢电池列为成熟期的依据。三种主流电动汽车蓄电池的现状如下:铅酸电池由于严重的环境污染,早已退出主流应用;镍氢电池虽然是目
6、前商用化主流,但是主要指标的实验室数据均低于锂电池,且理论上基本不存在提升空间;锂电池尽管性能优越,然而安全性尚不能得到保证,且相对较高的成本也阻碍了其商业化的进程。然而目前包括丰田在内的国际主流汽车企业则普遍认为,锂离子电池将逐步取代铅酸蓄电池、镍氢电池,成为未来混合动力和电动车的主流技术路线。而从工信部出台的规则也可以看出政府支持的新能源汽车将朝着“镍氢锂电燃料电池”产业化路径发展。各种蓄电池的性能比较由上述数据可以看出,锂离子电池较铅酸蓄电池和镍氢电池的电性能有很大的提高,因此其在多个领域有发展空间:1、 电动工具;2、 电动自行车;3、 混合动力与纯电动汽车;4、 储能设备。在以不同的
7、正极材料制成的锂离子电池当中,磷酸锂铁电池最具有发展潜力,无论是其原材料成本还是安全性与环保性,均较其它种类的锂离子电池有优势。但其作为动力来源,尤其是为电动汽车工作时,则还需解决以下几方面的问题:1、 材料技术与专利纠纷目前国内外已经能实现量产的合成方法均是高温固相法,然而受技术水平的限制,国内的生产商所生产的磷酸锂铁尚存在各种问题,如批次产品不稳定,制作电池时粘结性差,低温性能不好等缺陷。 尽管如此,国内仍不乏有知名企业:天津斯特兰能源科技有限公司,湖南业翔晶科新能源有限公司等。国外产商如A123(美国), Valence(美国)、 Phostech(加拿大)等公司则凭借技术优势纷纷在国内
8、设厂,其产品也以稳定性著称,且能够应用于动力电池。A123 (美国)在华设厂:常州高博、镇江高博。Valence (美国)在华设厂:苏州威能、苏州威泰。然而作为任何一种新型技术或产品,在其转入大规模生产和使用时,必然会涉及到专利问题,磷酸锂铁也不例外。磷酸锂铁正极材料的专利起源来自德州大学,但真正的发现者是其奥斯汀学区的力学工程教授John B. Goodenough 博士。其后,加拿大国家公共事业魁北克水力公司与其旗下的子公司Phostech,从德州大学获得独家授权。其专利分别在美国,日本,英国,法国,德国,意大利和加拿大申请,到期日为2017 年。然而随着新兴公司A123 Systems的
9、迅速发展壮大和其产品的竞争力的增强,一场激烈的专利之争便开始了。美国德州大学在德州达拉斯法院向B&D 与此款产品的电池供货商A123 Systems 提出专利诉讼,控告其“非法制造且销售”此款侵犯德州大学所拥有专利的风云产品。除此以外,美国Valence公司和日本电信大厂NTT DoCoMo均已在本国申请了磷酸锂铁的相关专利。在磷酸锂铁专利竞争的背后无疑隐藏着巨大的商机,但由此引发的后果很可能是:消费者需要为高价的产品埋单,以及该产品的推广应用受到明显的限制。以上两点是磷酸锂铁生产商必须面对的问题,否则这一行业的发展速度将会变的非常缓慢。2、 电池组技术目前使用磷酸锂铁电池组作为电动汽车电源主
10、要有两方面的技术障碍:首先,单体电池的性能尚需提高。磷酸锂铁电池的能量密度低,倍率性能与低温放电性能差,制作成本高等因素都限制了其在动力电池的使用,故单体电池的综合性能有待提高。其次,作为单体电池的集合电池组则对电池的一致性有很高的要求。目前在笔记本电脑中使用的锂离子电池组由6到9只电池组合而成,尚且出现电池不匹配的问题,而用于电动汽车场合的电池组至少需数十只电池串并联组合,这就对电池生产商的技术、生产设备、自动化程度提出了较高的要求,如此才能保证电池的良好的匹配性。当前以日本三洋、松下、索尼等电池生产商的技术水平与自动化水平为最高,国内的电池生产商需借鉴其发展模式与方向,并摸索出适合自己的发
11、展模式。3、 电控系统目前我国新能源汽车发展的关键和瓶颈除了动力电池外,便是驱动电机、控制器等核心零部件。由于汽车发展方向是从传统内燃机汽车向电动汽车发展,如此便派生出不同于传统汽车的零部件产业。与传统内燃汽车相比,电子产品在混合动力汽车中占有更大的比重,如在日本Toyota 汽车公司生产的Prius 混合动力轿车中,汽车电子产品占整车成本的比例已高达47%,因此,相对于常规内燃汽车,混合动力汽车的核心竞争力将更多体现在汽车电子产品上。而国内企业在关键零部件上的技术薄弱,已越来越受到国家和业界的重视,随着国家和企业投入进一步加大,车用电机的发展快速从技术研究向产品开发方向发展,涌现出上海电驱动
12、有限公司,株洲南车时代电动汽车股份有限公司等专业研发生产车用电机驱动系统的产业化公司。因此,我们有理由相信,利用我国在稀土材料、电机和电力电子制造等方面的优势,车用电机驱动系统技术和产业的发展将成为我国电动汽车推广的强大驱动力之一。车用锂电池产业市场分析目前,受制于电池技术与成本的压力,国内电动汽车市场并没有启动,各大车商推出的电动汽车均为样板。国内的电动自行车市场庞大,但均以铅酸蓄电池主导,鉴于环保的压力与锂电池技术的进步,现在已有不少厂商开始推出锂电池电动自行车,以取代铅酸蓄电池。 国内电动自行车产量及其占自行车总产量的比例 (单位:万辆) 国内电动自行车产品进展 国内锂电池产品进展国内锂
13、动力电池若能在电动自行车成功应用并得到推广,不但可以取代高污染的铅酸电池,而且可以为下一步发展电动汽车积累经验与技术储备,更为重要的是由此将为锂电池产业带来巨大的发展空间未来年内,国内电动汽车市场若达成100万的规模,每辆车用电池的成本按照5万元计算,正极磷酸铁锂材料52 公斤,负极材料41 公斤,电解液40 公斤计算,则100万辆汽车的规模将带动5.2 万吨正极材料,4.1 万吨负极材料,4 万吨电解液的需求。对于国内电池厂商而言,这将是一个总产值500 亿元的大蛋糕。车用锂电池产业的投资机会分析尽管电动汽车及其产业的发展面临各种各样的问题,但这并不能阻挡各国政府与企业的投资热情。据美国永安
14、会计师事务所调查结果,2009 年第一季度美国风险投资机构向电池等能量存储技术投资了1 亿1400 万美元,增至上年同期的2 倍,为投资额最多的领域。该领域最大金额的投资是向对事锂离子充电电池业务的风险企业美国A123Systems 投资的6900 万美元。另据国内一些专业的风险投资机构如软银国际、华登国际、IDG、联想投资等,都已经把动力电池/储能技术作为重点关注的投资领域,其中锂电首当其冲放在第一位。一些先知先觉的风险投资商已率先投资这个领域,从2008 年至今累计发生了近10 起投资案例,在接下来的1-2 年内,风险投资将介入到锂电产业链各个环节,投资的数量和规模会迅猛增长。锂电产业链较
15、长,但被外界关注的锂电产业的环节主要集中在以下几个领域:锂矿制作锂电池正极材料的来源;电解液锂电池的血液;隔离膜防止电池的正负极接触短路,直接影响电池的安全性;磷酸锂铁未来最被看好的锂电池正极材料。 电动自行车用锂电池产业市场分析下面分别就上述几个领域的现状及投资机会进行分析碳酸锂锂以往多用于情绪稳定药物,或是热核融合武器上,而其需求在如黑莓机般电子产品应用锂电池后,大幅上扬不少。然而,业内一致认为汽车业才是锂电池未来潜力所在,锂很可能将成为21 世纪的原油。何来此说?因为驱动电动车的电池中,锂为主要原料。在原油日渐稀少、环保声浪高涨的当下,锂成为未来能源新宠儿的可能性极高。根据美国地质调查所
16、的报告,玻利维亚大概可开采出540万吨的锂,相较之下,智利只有300万吨、中国只有110万吨、美国更只有41万吨。今天,中日美欧已经开始在南美展开锂矿争夺战。由此可见,未来的锂资源是何等紧张。中国的锂矿储量约占世界总储量的十分之一,产量居世界第三。其中矿石锂主要分布四川、江西、湖南、新疆,盐湖卤水锂主要分布在青海、西藏和湖北等省区,其中青海盐湖锂储量占80%以上。碳酸锂在锂电池生产环节中的作用:从锂矿中提取出电池级的碳酸锂可以用于合成锂电池正极材料,它可以用来生产钴酸锂,锰酸锂,磷酸锂铁等众多材料。从锂矿中精炼提取出来的金属锂可以用于制造一次性锂电池和电解液中的电解质六氟磷酸锂。从长远来看,碳
17、酸锂行业也将分享新能源汽车的盛宴,但是由于进入该行业必须具备两大要素:1、 碳酸锂主要原料是盐湖卤水,进入企业必须拥有锂资源丰富的盐湖资源,资源壁垒较高;2、 全球盐湖一高镁低锂型为主,提纯分离碳酸锂的工艺技术难度大,这些技术只有少数外国公司掌握,所以技术壁垒也很高。正是以上两方面的原因造就了全球碳酸锂行业的三大寡头:智利SQM、美国FMC、德国Chemetall。国外08年底碳酸锂实际产能(万吨)企业名称08年产能08年产量资源工艺级别智利SQM4.002.76智利Atacama盐湖卤水提取医药/电池美国FMC2.201.75阿根廷Hombre盐湖卤水提取医药/电池德国Chemetall2.
18、802.57美国银峰盐湖,智利Atacama盐湖卤水提取工业/电池小计9.007.08按照碳酸锂纯度不同,下游用途可分为:工业级98%-99%, 医药级98.5%, 电池级99.5%, 高纯级99.99-99.999%。国外三大巨头都可以生产电池级碳酸锂,而国内厂商生产碳酸锂主要集中在工业级别,电池级产能大约占总产能的1/3。国内因提纯技术不足,产能尚未放量。国内现有碳酸锂产能约3.1万吨,远期规划约11.6万吨。国内拥有大型盐湖,具有卤水制锂条件的仅有青海国安、西藏矿业和青海锂业,但由于提纯工艺还存在一定的差距,实际产能远未达到规划产能,且以工业级碳酸锂为主。电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国
19、润、集祥锂业供应,其中天齐锂业技术最成熟,是行业标准制定者,约占国内60%的市场份额,并且有部分出口。由于碳酸锂是全球寡头垄断市场,我们必须分析全球的供需情况,才能对全球定价的碳酸锂价格走势作出判断。我们发现在新能源汽车大规模应用以后将会为碳酸锂带来新的需求,而碳酸锂供需结构将从产能过剩转向供给缺口。目前全球碳酸锂年需求约10万吨左右。下游应用领域包括电池、陶瓷和玻璃、润滑剂、医药、空调、聚合物和、铝冶炼等,其中电池占比逐年提高,已由2002年的20%提高到2008年的27%左右。国内基础碳酸锂实际产能(万吨),电池级约占1/3企业名称现有产能资源远期产能规划工艺级别中信青海国安0.3 西、东
20、台吉乃尔湖湖3.5 卤水提锂工业为主西藏矿业0.2 扎布耶盐湖3.0 卤水提锂工业为主青海锂业0.3 东台吉乃尔湖湖2.0 卤水提锂工业/电池新疆锂盐厂0.8 进口澳矿-锂矿提锂工业/电池四川天齐锂业0.6 进口澳矿-锂矿提锂工业/电池四川尼科国润0.3 四川马尔康-锂矿提锂工业/电池四川集祥锂业0.3 进口澳矿和国内采购-锂矿提锂电池四川阿坝锂盐厂0.3 四川金川-锂矿提锂工业小计3.1 11.6磷酸铁锂中锂含量为4.4%,碳酸锂中锂含量为18.9%,考虑到生产损耗后,生产1吨磷酸铁锂约需要碳酸锂0.3吨。我们假设PHEV轿车单车消耗磷酸铁锂为50公斤,15公斤碳酸锂,到2015年PHEV轿
21、车占全部汽车产量的4%,到2020年占全部汽车产量的8%,而在2015年以前每年保持4%的产量增速,从2015-2020年每年保持2%的产量增速,以2008年全球汽车产量7050万为基数计算,则到2015年、2020年PHEV轿车的数量分别为370万辆、820万辆,碳酸锂的用量分别为5.6万吨、12.3万吨。我们假设碳酸锂除锂电池以外的需求保持年均2%增长,则到2015年,非电池用碳酸锂约9.5万吨,到2020年需求约10.5万吨。那么到2015年,全球碳酸锂需求总量为15.1万吨,到2020年,全球碳酸锂需求总量为22.8万吨。2008年全球碳酸锂产能约为12-15万吨,年需求量为10万吨。
22、根据我们的测算,到2015年,全球碳酸锂现有产能刚刚满足需求量,而到2020年,则会面临供给严重不足的局面。从长期来看,锂电池产业链的最上游碳酸锂行业,将因资源增值而带来投资机会。以下为国内涉足锂矿领域的公司:佛山照明(000541)中信国安(000839)西藏矿业(000762)盐湖钾肥(000792)西部矿业(601168)路翔股份(002192)江西赣锋锂业有限公司 江西江锂新材料科技有限公司重点公司:江西赣锋锂业有限公司江西赣锋锂业有限公司在锂行业深耕已久,利用江西锂云母为原料,可生产电池级碳酸锂,电池级金属锂,同时还有应用于医药,香料,农药 ,染料等领域的锂系列产品。该公司现已受到投
23、资基金的关注,中比基金(10%股份)、南昌创投和中国五矿(各占5%股份)均已注资入股。随着新能源尤其是锂电池产业的发展,该公司必将成为锂电池产业链上游的龙头企业之一。西藏矿业(000762)西藏矿业拥有锂储量全国第一、世界第三大的、低镁富锂的扎布耶盐湖20年开采权。扎布耶盐湖是世界上唯一以天然气形式存在的碳酸锂盐湖,除湖岸以及湖底自然沉积的碳酸锂外,碳酸锂含量保守估计高达200万吨。扎布耶盐湖含镁量也远低于其它盐湖,镁锂比仅为0.02,是全球唯一一个不需要综合开发而直接单独提锂并以纯物理过程获得碳酸锂精矿的盐湖。公司现有产能2000吨,一期规划建设5000吨年产能,远期规划投资10亿建成3万吨
24、产能。公司的核心竞争力在于低镁富锂的锂湖资源带来的成本优势。公司一旦在提纯技术方面取得突破,则最可能成为低成本电池级碳酸锂厂商。电解液电解液是影响锂电池性能又一重要材料。由于锂离子电池负极的电位与锂接近,比较活泼,在水溶液体系中不稳定,需要使用非水、非质子性有机溶剂,和锂盐组成有机液体电解质,在电池中正负极之间传导电子,其功能是防止过充电、阻燃性电解液、改善SEI膜、减少酸含量、增加电导率和改善低温性能。电解液对电池的放电倍率影响很大,适当的添加剂将大大提高电池的倍率放电容量和电压。传统的电解液使用碳酸酯作为溶剂,因为闪点较低,在较低的温度下既会闪燃,安全性较差。而氟代溶剂具有较高的闪点,有利
25、于抑制电解液的燃烧,是解决电解液易燃问题最有希望的途径之一。氟代溶剂对电池性能损害较小,抑制电解液燃烧效果明显,但是它的使用会大大增加生产成本,而含氮化合物对电池性能影响不大,但是阻燃效果不高,而且毒性较大。化学界仍在不断探索成本低廉、安全性好、高温下不易分解、电化学性能稳定的电解液。目前商用锂离子电池以EC、DMC为溶剂,以LiPF6为锂盐,具有较高的离子导电率与较好的电化学稳定性。电解液约占锂电池成本12%,毛利率约40%,是锂电产业链中盈利能力较强的环节之一。目前全国产能约1.8万吨,供需基本平衡,但是新能源汽车对电解液需求拉动较大。通常一辆PHEV需要电解液40公斤,按照国内2012年
26、100万辆混合动力汽车计算,则新增4万吨电解液需求,未来3-5年电解液行业需求较为旺盛。目前国内电池生产厂家电解液配套已基本实现国产化,只有少部分使用进口电解液。国内定位高端的厂商主要有国泰荣华、珠海赛纬电子、天津金牛、东莞杉杉等,可满足我国锂离子电池生产的需要,并有部分出口。国内锂离子电池电解液生产企业(吨)企业名称产能扩产计划备注荣华化工250009年扩产到5000江苏国泰持股78.89%天津金牛3000邢台矿业控股,为天津力神配套东莞杉杉100009年扩产到3500杉杉股份全资子公司珠海赛纬电子1000主要面向高端客户苏州福禄3500Ferro美资企业广州天赐2000以中端产品为主北京化
27、学试剂研究所2000深圳宙邦化工1000日资企业北京创亚恒业1500年产负极材料1500吨上海图尔实业500中科院物理研究所技术小计18000电解液主要原材料为六氟磷酸锂(LiPF6),占成本50% 左右,售价超过30万元/吨,毛利率约60%。由于生产技术难度非常高,目前被关东电化学工业、SUTERAKENMIFA、森田化学等几家日本企业垄断。其中,关东电化学工业每年生产LiPF6达到950吨(主要用于宇部),SUTERAKENMIFA年产800吨(主要用于ECOPRO),森田化学年产960吨(主要用于三菱),该公司在江苏扬子江化工园有年产600吨的生产线,其中300多吨供给森田。国内电解液生
28、产厂家所用LiPF6,基本都从日本企业采购,只有天津金牛拥有80吨产能,全部自用。其他厂商如金光高科、天津化工设计研究院、山东肥城兴泰化工厂也有较少产能,国泰亚源和河南多氟多化工已经开始试制LiPF6。六氟磷酸锂主要生产企业(吨)企业名称产能下游客户森田化学960三菱关东电化学工业950宇部SUTERAKENMIFA800韩国ECOPRO天津金牛80自用国泰亚源300试制阶段河南多氟多化工200试制阶段电解液行业我们看好江苏国泰(002091),关注冀中能源邢矿集团旗下的子公司天津金牛。重点公司:江苏国泰:08年电解液化收入2.93亿元,收入占比9.37%,净利润0.48亿元,净利润率16%,
29、利润贡献占比近30%。持股78.895%国泰荣华化工,现有电解液产能2500吨,是国内电解液龙头之一,预计2009年中扩产到5000吨;持股71.5% 亚源高新,在试做300吨LiPF6,如试做成功,将打破日本垄断,产业链延伸带来盈利能力进一步提升。隔离膜隔离膜是锂电材料当中技术门坎最高的一种高附加价值材料,毛利率可以维持在70%以上,占锂电池成本的20-30%,是动力锂电池中盈利能力最强、但国内还没有产业化的电池材料,基本依赖进口。2007年进口隔离膜约6080万平方米,进口额约1.8亿美元,预计保持每年12%的进口增速。目前国内10亿只数码电子产品约需要隔离膜5000万到1亿平方米,估算1
30、00万辆EV电池将新增高品质隔离膜5亿平方米左右,需求和质量要求远远超过目前国内产能和技术水平。隔离膜的重要功能是隔离正负极,阻止电子穿过,并能够允许离子的通过,从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔离膜性能的优劣直接影响着电池的内阻、放电容量、循环寿命与安全性能。隔离膜越薄,空隙率越高,电池内阻越小,高倍率放电性能越好,性能优异的隔离膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。锂离子电池隔离膜的要求包括:1、 具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离;2、 有一定的孔径与空隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性;3、 耐电解液腐蚀,电化学稳定性好;4、 对电解液的浸
31、润性好并具有足够的吸液保湿能力;5、 具有足够的力学性能,包括穿刺强度、拉伸强度等,但是厚度要尽可能薄;6、 空间稳定性和平整性好;7、 热稳定性和自动关断保护性能好。目前市场化的锂离子电池隔离膜主要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃隔离膜,包括单层PE、单层PP、三层PP/PE/PP复合膜。现有的聚烯烃隔离膜生产工艺可按照干法和湿法分为两大类。干法双向拉伸工艺是日本、美国非常成熟的技术。美国Celgard和日本的Ube以此来生产单层聚丙烯PE、PP、和三层PP/PE/PP复合膜。受国外知识产权制约,国内2004年才有这方面的专利。湿法双向拉伸工艺可使品质更加均匀平衡,代表性公司有日本的旭化成、东
32、燃化学和美国的Entek等。国内佛塑金辉高科在2004年建立了一条湿法双向拉伸PE隔离膜生产线,2005年底开始有产品在市场上销售。小型锂电池主要使用聚烯烃隔离膜,技术及市场都已经十分成熟。最大的供应商为Asahi(旭化成)、美国Celgard 及日本Tonen(东燃化学)。旭化成5成以上的隔离膜主要供应给Sanyo;而Celgard 则是MBI和比亚迪的主要供应商;东燃化学是全球隔离膜第三大供应商,供应给Sony、SDI、LGC。由于当温度超过PP熔点会发生隔离膜熔化,电动车用隔离膜的方向是耐高温、多层隔离膜(如厚度40um)、复合化。Celgard研发的PP/PE双层膜和PP/PE/PP三
33、层隔离膜,在电池内部温度(130摄氏度)较高时PE熔化,而熔点较高的PP(160摄氏度)形成隔离膜闭孔,使电池内部断路,大大提高了电池的安全性能。日本东燃推出的电动车用的锂电池隔离膜,最大的特点是190摄氏度不熔化。德国德固赛(Degussa)公司的无机陶瓷隔离膜,在PET纤维无纺布上涂敷了复合Al2O3等无机物,从而防止大面积正负极短路现象的出现,可在200摄氏度下不发生收缩和熔融现象,提高了动力电池的安全性。这种有机膜涂敷无机物以增强安全性的复合膜,有可能是动力电池隔离膜的方向之一。我国高品质隔离膜尚待突破。目前国内佛塑金辉高科、深圳星源材质科技,河南新乡格瑞恩等厂商已经可以提供小型锂电池
34、用隔离膜,价格只有进口隔离膜的1/3-1/2,采购周期也相对短,但国产隔离膜的厚度、强度、孔隙率不能得到整体兼顾,且量产批次均匀性、稳定性差。从中长期趋势来看,在电池隔离膜行业中我们关注佛塑股份(000973)。国内锂电池隔离膜产商产能状况(万平方米)新乡格瑞恩金辉高科星源材质新时科技山东振华产能150012001400600500远期产能50005000规格(um)16-4016-40注:后两家正在建设中重点公司:佛塑股份:公司与比亚迪的合资公司佛山金辉高科,生产常规锂电池用隔离膜,是国内隔离膜技术最为领先的厂商,公司持股55%,2008年隔离膜业务贡献净利润3435万元。目前来看,所产隔离
35、膜用于动力电池较少,但金辉高科是国家863新能源汽车项目的承担单位之一,主要任务是到2010年,把手机电池隔离膜升级为汽车电池隔离膜。我们将关注金辉高科在动力电池隔离膜上的进展情况。星源科技,曾入选2009年中国最具投资价值企业50强,该公司成立不久便在行业内有了一定的知名度,近期日本东芝与日产来考察访问,皆有合作意向。公司目前年产1000万平方米隔离膜,后期将会在深圳光明基地设立新的生产线并扩产到5000万平方米。公司计划于深圳创业板上市。磷酸锂铁近年来,磷酸锂铁电池已被公认为是最有潜力的电动汽车电池,而其关键材料磷酸锂铁自然成为各国政府和企业扶持与投资的重要领域。在国外厂商中,美国A123
36、、Valence一直在坚持磷酸锂铁的研制,而江森SAFT、松下PEVE、韩国KOKAM和法国GAIA以三元材料为主,但都在加紧对低成本的磷酸锂铁电池的研制。磷酸锂铁全球供应商包括美国A123、Valence,加拿大Phostech,台湾长圆能源、立凯电能、尚志精密和宏濑科技。2008年全球供应量1500吨左右,其中最大供应商美国A123供应750吨。国内厂商供应量约500吨左右,其中天津斯特兰几乎占了一半的份额。从公开资料统计来看,全国磷酸锂铁厂商产能约6400吨,但实际量产数远低于产能数,不足产能的1/10。国内领先厂商包括天津斯特兰、北大先行、湖南杉杉、深圳贝特瑞和天娇科技。国内锂电池正极
37、材料生产厂家(吨)公司产能扩张计划备注天津斯特兰LFP:5002010年达到2000客户:BYD深圳贝特瑞LFP:1500客户:力神,中国宝安控股55%北大先行LFP:500,LCO:1500,NCM:300客户:咸阳威力克湖南杉杉LCO:4000,LMO:500,LFP:500杉杉股份控股75%天娇科技NCM:80009年LFP:150中国宝安控股75%中信盟固利LCO:1500,LMO:500中信国安控股90%辽源雷天LFP:100009年底建成10000苏州恒正LFP:500供应国内市场新乡格瑞恩LFP:500,LMO:1000临沂杰能LFP:400,LMO:500新乡中天光源LFP:2
38、00,LMO:600广州鹏辉LFP:100Kg/Day小批量生产青岛乾运LCO:1000,LMO:1000LFP试生产长远锂科LCO:1500余姚金和LCO:1600LFP中试注:LFP-磷酸锂铁;LCO-钴酸锂;NCM-三元材料;LMO-锰酸锂 锂电池正极材料之特性比较项目钴酸锂锰酸锂镍酸锂锂镍钴磷酸锂铁材料结构层状氧化物尖晶石层状氧化物层状氧化物橄榄石克容量(mAh/g)140-145110-120190-200175-190130-155工作电压(V)3.6-3.73.73.6-3.73.6-3.73.2体积能量密度(Wh/L)466285/255高温特性尚可差差尚可佳安全性尚可佳最差差
39、优寿命(Cycle)5005005005002000成本(US/Kg)26-5015-2820-2622-4015-28合成难易度容易较难最难较难中等主要缺点材料成本高循环寿命短高温易分解安全性待加强导电性差 仅从国内需求来看,未来5-10年磷酸锂铁需求量巨大。我们假设EV轿车单车消耗磷酸锂铁为90公斤,到2015年EV轿车占全部汽车产量的5%,到2020年占全部汽车产量的10%,而在2015年以前我国汽车产量每年保持8%的增速,从2015-2020年每年保持4%的增速,以2008年我国汽车产量950万为基数计算,则到2015年、2020年EV轿车的数量分别为81.5万辆、198万辆,磷酸锂铁
40、的用量分别为7.3万吨、17.8万吨。如果按照15万元/吨来计算,到2015年仅电动汽车带来的磷酸锂铁的市场容量为109亿元,到2020年约267亿元,未来10年磷酸锂铁正极材料厂商都将受行业的高度景气。磷酸锂铁的大规模应用取决于成本的进一步降低。现今国内磷酸锂铁的价格在15-20万元/吨,国外进口价格约35万元/吨,由于国内磷酸锂铁产业化过程中成品率低,产品批次间稳定性差,导致其生产成本高,严重阻碍了商业化应用。正极材料厂商中我们看好具有磷酸锂铁产能的中国宝安(000009)和杉杉股份(600884)以及天津斯特兰。前两者在磷酸锂铁材料上的研究开发最早,后者则在国内磷酸锂铁市场具有领先地位。
41、重点公司:中国宝安:电池业务收入1.89亿元,占比6.5%,毛利0.69亿元,占比6.5%。持股55%的深圳贝特瑞具有1500吨磷酸锂铁产能和6000吨碳负极材料,在国内已经拥有40多项锂电池正负极材料专利,是深圳市新型储能材料工程研究中心和深圳市博士后创新实践基地。持股75%的天娇科技具有三元材料产能1000吨,计划09年中试生产150吨磷酸锂铁。杉杉股份:电池业务收入10.62亿元,占比40%,净利润3414万元,利润贡献约31%,是国内电池材料业务最完整,产业链分布最广的上市公司,持股75%的湖南杉杉磷酸锂铁产能500吨,持股98.04%的上海杉杉碳负极材料产能1200吨,全资子公司东莞
42、杉杉电解液产能3500吨。公司正在着手研制磷酸锂铁电池,从而实现产业链的一体化。天津斯特兰能源科技有限公司:入选2009年中国最具投资价值企业50强,具有较强的研发实力,公司拥有磷酸锂铁自主发明专利,目前年产磷酸锂铁500吨,今年有新的生产线投入使用,预计将达到2000吨/年。近期,包括通用,丰田,雷诺,三菱等多家国际知名汽车厂商到访该公司,均有与其合作的意向。在国内,该公司作为磷酸锂铁供应商的行业地位也在加强,除与天津力神合作外,更是为比亚迪提供磷酸锂铁需求总量的80%,而随着比亚迪年产60亿的“铁电池”项目的投产,天津斯特兰能源科技有限公司必将从中获得丰厚的收益。综上所述,当前国内在磷酸铁
43、锂的产业化发展及其研究领域与国际基本同步,在性能与产能方面差距并不大,而且成本比国外低.而磷酸铁锂电池在市场上的应用刚刚处于起步阶段,潜在的市场需求非常巨大,行业目前的竞争度不高,对于一些先行的生产企业来说,是难得的机遇,未来很可能创造出爆发式增长的业绩.附国内锂电池科研机构中国电子科技集团公司第十八研究所中国电子科技集团公司第十八研究所(天津电源研究所)座落在渤海之滨天津市,是我国化学与物理电源行业中成立最早、规模大、专业覆盖面广、开发能力强、科技水平高、产品类别多、技术实力雄厚的综合性化学与物理电源研究所。自1958年建所以来,十八所先后开展了硅太阳电池、砷化镓太阳电池、锌银电池、镉镍和氢
44、镍蓄电池、锂电池、热电池、海水电池、密封铅酸蓄电池、燃料电池、温差发电器及温差致冷组件和由太阳电池、蓄电池、电子控制器构成的电源系统的研究开发工作。先后研制和生产出40多个系列、500多 个品种规格的电池产品,其中大部分技术和产品在国内居于领先地位,部分已达到或接近国际先进水平,在各领域获得了广泛的应用。建所五十年来,十八所在电源专业技术领域先后为我国数十个重点工程提供了高质量、高水平的配套电源。近年来,十八所坚持以科技进步和自主创新为主线,全面完成了探月工程、神舟载人航 天飞行等一系列重大工程电源系统的研制生产任务。十八所于2001年通过了ISO9001-2000质量体系认证,2003年通过
45、了国军标2001版质量体系认证。通过了国家一级保密资格认证。中国化学与物理电源行业协会、化学与物理电源技术国家重点实验室、信息产业部化学与物理电源产品质量监督检验中心,以及六个化学与物理电源的专业学术机构均挂靠在研究所,与国内外电池界建立了广泛的联系与和合作。单位地址: 天津市南开区凌庄子道18号 300381联系方式: 022-23959210(电话) 23383783 (传真)北京有色金属研总院北京有色金属研总院长期从事镍氢电池、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池相关材料和动力电池产品的研究、开发与生产,是国内清洁能源材料及产品的主要研究单位之一。主要生产线及产品包括贮氢合金、泡沫镍、氢氧化亚镍、镍氢电池和手机电池等。1999年12月,以锂离子电池技术入股,与山东潍坊华光科技公司合资成立潍坊华光电池有限责任公司,公司主要产品为锂离子电池。有研总院将继续致力于能源技术、能量转换、储氢技术、电池材料等的研究开发。单位地址: 北京市西城区新街口外大街2号联系方式: 010-62014488复旦大学新能源研究院复旦大学依托先进材料实验室(科技创新平台),于2008年10月成立新能源研究院,中国科学院院士赵东元教授任院长。 新能源研究院围绕国家中长期科技发展规划,结合节能减排、可再生能源开发、能源新技术和能源经济战略研究,与企