中国锂电池行业发展综述.docx

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1、中国锂电池行业发展综述1.l我国锂电池行业发展回顾中国矢志成为电动汽车的全球领先者,但与国家雄心形成反差的是,位于关键上游的锂电池产业却仍处于散乱无序的游击状态,且很难说哪家企业已经具备优秀种子选手的资格。在最近3个月来,本刊记者采访了10多位这一行业的主要玩家和分析人士,现状足令人忧虑。“锂电池产业现在是一个门外汉也来涉足的行业。”清华大学教授马贵龙告诉环球企业家,“没技术不要紧,有钱就行J马贵龙研究电动自行车技术已逾20年,有“中国电动车第一人”之称。中国大多数锂电池企业仍热衷于简单的模仿和复制,大多数锂电池产品仍只能运用于手机。很长时间以来,新开发创业投资管理公司经理陈奇山一直试图在该领

2、域寻找到一个合适的投资目标,但至今尚无斩获。“企业太多了,泡沫已经形成J陈说。但从某种程度上说,如此混乱的产业景象常常是一个新兴产业的初期必然特征,一定程度的投资和产能泡沫可能会让市场更充分地发挥自由配置功能,以促使真正的行业巨头在真正的竞争环境里形成高门槛的竞争能力。蜂拥而至“5年前我就说这个行业到了洗牌的时候了,但这并没有发生J天津力神电池股份有限公司副总裁许刚告诉环球企业家,“锂电池企业反而越来越多了天津力神是中国为数不多的具备国际竞争力的锂电池生产企业,其产品已经部分运用在摩托罗拉、三星这类跨国企业当中。如果要撰写一段锂电池产业的简史,1992年索尼公司将锂电池商业化可视为这个行业的起

3、点。在中国,已有上千家锂电池企业蜂拥而至,但它们中的大多数并不具备雄厚的技术实力。很多锂电池企业是这样诞生的:投入50万元左右资金、招来10多个员工、租赁一个办公场地,甚至连一些起码的生产设备还未购置完成就仓促上马。比如,有些锂电池企业并不愿意花费5万至6万元去购买一台搅拌锂电池材料的机器,而采用人工搅拌的方法取而代之。用于锂电池正极材料切片的价值上百万元的内切机,则由人工小刀片代替。成立于1997年的天津力神亲历了中国锂电池产业迅速崛起的全过程,当然,它目前也正在痛苦地品尝这个行业近乎残酷的竞争。中国在1991年前后开始研究锂电池,以电子科技集团十八所为代表。彼时,日本是研究锂电池最耀眼的国

4、家。在1990年代末期,很少有人经得起行业100%的利润诱惑,大量公司通过技术仿造开始了锂电池生意。随着中国手机产业的勃兴,锂电池商也迎来了早期的黄金时代。“那时候利润惊人,小公司就像在抢钱一样。”许刚回忆说。此后,随着笔记本电脑和山寨手机的流行,锂电池商也更多了。对此,天津斯特兰能源科技有限公司总经理段镇忠深有体会。时任北京有色金属研究院超导研究部研究员的段,2003年偶然看到美国锂电池巨头A123公司发表的一篇关于磷酸铁锂在电动汽车上大有可为的文章,便这样走上了磷酸铁锂研究之路。凭借着自身的“超导”背景以及行业的公开资料,段镇忠很快就在用于锂电池制造的正极材料之磷酸铁锂上取得进展。按照产业

5、链,锂电池分为电池成品和电池材料,电池材料又可分为正极材料、负极材料、隔膜和电解质。钻酸锂、镒酸锂、馍钻镒锂和磷酸铁锂都属正极材料,为锂电池技术的核心;负极材料则以石墨、固体碳粒为主;在正负极中间是电解液和隔膜。坚持磷酸铁锂发展方向的企业则称这一材料有“最完美电池材料”之称,也具备行业前景。“行业的火爆超乎想象。”段镇忠说。目前,比亚迪所用的磷酸铁锂中将近八成都从天津斯特兰采购。2007年,段镇忠第一次找到比亚迪希望达成合作。令段深感吃惊的是,比亚迪并未像大多数公司那样,询问天津斯特兰提供的磷酸铁锂的产品性能等,而只是问,斯特兰当时是否有10万吨的现货,如果有,就可以马上达成采购协议。今年上半

6、年,天津斯特兰的新工厂已经投产,年产2000万吨的产能使其成为全球第一的磷酸铁锂供应商。天津力神4倍于现有产能的工厂也即将投入运行。“2007年之前,很少有人意识到磷酸铁锂大有可为,但现在生产磷酸铁锂的企业超过100家J天津力神副总裁许刚在谈到行业的激烈竞争时表示,“真正做得不错的企业屈指可数。”难题待解中国锂电池企业由几十家发展为上千家,但利润则从以前的100%降到了5%。“以前谈到锂电池会让人联想到这是贵族产品,但现在已经将它做成了垃圾价格J段镇忠说,“每年都有老公司倒闭,但还是会有更多新公司成立J北京安华联合、河南环宇、杭州金色能源、北京大陆太极这些曾经红极一时的锂电池公司现在都面临着进

7、一步发展的窘境。颇具讽刺意味的是,上述公司并非是在和美国威能(Valence)、A123这类跨国巨头的竞争中遭受挫折,而是因为一些小公司的搅局而焦头烂额。所谓小公司,是指那些作坊式的企业,这是一支异常活跃的蚂蚁雄兵,它们行动迅速,善于模仿。最重要的是,它们能提供令人吃惊的低价格,能从山寨手机厂商那里赢得大量订单,大公司天津斯特兰、天津力神这类企业因为紧密团结了比亚迪、摩托罗拉这类客户而高枕无忧,但处于中间阶层的锂电池企业则处境尴尬。“我们夹在中间,既没有价格优势,也没有品牌优势。”一家不愿具名的锂电池企业负责人告诉环球企业家。这家注册地在北京的公司目前正面临着倒闭危机。“任何一个高成长的企业都

8、不可避免存在泡沫,锂电池同样如此中信国安盟固利电源技术有限公司总经理其鲁告诉本刊,“我最关心的是,这个行业何时可以规范起来J盟固利是中国最大的镒酸锂电池生产商。对于其鲁们来说,目前的政策支持比企业盈利显得更为重要。此前,中国工信部与科技部均表示未来应大力发展锂电池。“舆论营造了一个好环境,但真正落实到企业身上的优惠政策仍没有。”在其鲁看来,如果中国希望成为环保汽车领域的重量级选手,那么发展国内的锂电池行业就至关重要,否则仍将受制于国际厂商。整个行业的骚动不安以及人们一夜暴富的投机心理造成了一种盲目的乐观,持怀疑态度的人建议谨慎行事。专为汽车制造商提供咨询的全电池咨询公司(TotaIBatter

9、yConsulting)总裁梅纳海姆安德曼(MenahemAndaman)对短期内能否形成大众化的电动汽车市场表示怀疑。“锂电池技术不成熟是重要原因。”安德曼说。麦肯锡季刊在2008年曾大胆预测,中国未来有可能会给世界带来七个惊讶,其中排在第一位的猜想是,中国将在2020年成为世界电动汽车老大,电动汽车将占据中国汽车市场的半壁江山。这种乐观预测在一定程度上呼应了比亚迪这类公司的野心。科技部部长万钢在2008中国绿色能源汽车发展高峰论坛”给出了中国发展新能源汽车的目标一一到2012年,国内有10%新生产的汽车将是节能与新能源汽车。分析人士立即计算出,中国锂电池生产商有望在2012年分享总价值超过

10、500亿元的大蛋糕。不过,在今年7月份开始实施的新能源汽车生产企业及产品准入管理规则中,只是把使用铅酸蓄电池的混合动力乘用车、纯电动乘用车及纯电动商用车,以及使用金属氢化物镁动力的混合动力乘用车列为成熟期产品。此前呼声最高的锂电池汽车则被列入发展期,不在大规模推广之列。目前的电动自行车普遍采用的就是铅酸蓄电池,锂电池相比铅酸蓄电池重量更轻、能量更大,技术也更复杂。在为电动汽车生产安全、可靠、价格适中的锂电池方面,目前还没有一家公司能够解决所有问题。北京奥运会期间,50辆纯电动公交车投入运营是一次难能可贵的尝试,这些电动车的锂电池全部由盟固利提供。盟固利在2003年就已经研制出了适合电动汽车的锂

11、电池,不过奥组委对锂电池的安全要求更加严格。“奥组委的苛刻可以用万无一失来形容J其鲁说,“我们一直将锂电池做到了在火里面烧也不爆炸的程度。”但是,其鲁也承认,“锂电池的技术合成仍是一个难题”。在稳定性、生产一致性以及使用寿命方面,锂电池的技术仍有待成熟。不过你不能要求一个刚出生的孩子在50秒内跑完100米。”中国工程院院士杨裕生接受环球企业家采访时说,“必须先转变观念,电动汽车可以先从小型车上面尝试。”1.2 国内锂离子电池行业发展的有利条件由于技术与成本等问题,锂离子电池一直停留在小型电池的使用领域中,随着锂离子电池的关键材料技术以及电池技术迅速进展,用于交通工具、电工工具、电工玩具、照明用

12、电池、电动船领域的大型电池、电池组开始向日常生活中普及。目前,可以用作电动车电池领域的大型电池主要有阀控铅酸电池、银氢电池、银镉电池和锂离子二次电池,铅酸电池和银氢电池应用尤为广泛。但从电化学性能来看锂离子二次电池具有独特的应用优势,二次电池质量比能量达到120Whkg以上,循环寿命在100O次以上,能量密度是铅酸和银氢电池的2到3倍,循环寿命也是现行二次电池体系中寿命最长的。更重要的是,锂离子电池不含有毒重金属元素,且回收简单,是绿色环保电池。锂离子动力电池同比价格已低于新型铅酸电池,当前,盟固利电动车锂离子动力电池零售价已下降到4元/Wh左右,16OkWh电动公交车用电池总成本价格低于60

13、万元。而12V/85AH的铅布电池的售价为1500元3500元之间,160Kwh的电池总成本价格约在22万元,即是行驶3万公里以上,行驶15万公里至少需要4组电池,总价在80万元以上。锂离子动力电池若能实现2元/Wh的“863”目标,则同比价格可低于铅布价格的50%以上。铅酸电池总成重量超过6吨,而锂离子电池总成的重量小于2吨,电动汽车安装铅酸电池比锂离子动力电池损失动力4吨,从运行经济性和同比价格考虑,锂离子电池更经济。专家认为,在国家“863”电动汽车重大专项和市场前景的双重推动下,锂离子动力电池关键技术、关键材料和产品研究都取得了重大进展,其技术和经济性优势显著,推广应用的条件已日趋成熟

14、。如盟固利提供给北京奥运电动公交车的新型离子动力电池总成比能量已超过90Whkg。适用于IlM以上的电动公交车用16OkWh锂离子动力电池总成重量约1.8吨,仅为同等电量的新型铅酸动力电池总成重量的30%o此外,针对蓄电池应用中频频出现的安全问题,他认为,造成电池使用寿命下降、燃烧、爆炸的主要原因并非电池本身的问题。目前,严重滞后的锂离子动力电池成组应用技术,已成为制约其推广应用和产业发展的关键。将只能适应普通铅酸等非密封类富液电池的传统充、放电和维护管理等成组应用的技术应用于锂离子等新型动力电池,发生部分电池过充、过放电、超温和过流的问题,是造成问题的主要原因。为了解决这一问题,目前具有我国

15、自主知识产权的“基于极端单体电池充电控制技术”,和采用该技术研制成功的“动力蓄电池充电综合管理系统”,已经开始在国家“863”和北京奥运电动汽车示范运行项目中得以应用,以保证电池的安全使用。目前在奥运会筹备阶段,锂离子电池的交通工具已经成为一个新兴的产业。北京市最早全面深入地展开了动力锂离子二次电池和奥运纯电动大客车的研发工作,北京市科学技术委员会和北京新材料发展中心一直在大力推动这一领域的技术研发和产业化工作。位于北京中关村科技园区的中信国安盟固利公司在2001年率先在国内推出了100Ah的电动公交车用大容量电动电池。已经试运行三年多,现在电动车用锂离子已成为北京“科技奥运”重点支持和扶植的

16、新兴产业之一,并被列入北京市的重大科技和产业发展项目。1.3 我国锂离子电池需求大幅增长锂离子电池具有工作电压高、体积小、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等优点,目前已广泛应用于手机、笔记本电脑、PDA、数码相机和携带式电动工具等领域,其中笔记本电脑占23%,手机占50%,为最大应用领域。锂离子电池自1992年由索尼公司产业化以来,全球锂电池市场基本由日本独霸天下。近年来,随着中国和韩国的迅速崛起,日本锂电池的市场份额逐渐减少,全球锂电池产业形成了中、日、韩三分天下的格局。虽然我国已是仅次于日本的锂电池生产大国,但并不是强国,在全球锂电池产业链中仍处于中低端。目前,国内锂电池行业的生产

17、企业规模小、技术含量低、产品相对单一,能够提供生产锂电池系列产品的综合型企业少,市场竞争主要集中于中低端市场。高端产品之间的竞争主要集中在国内仅有的几家企业与国外产品之间。近年来,随着HEV混合动力汽车、3G手机和其它电动工具的发展,国内锂电、银电的市场份额将快速增长,我国国内锂电池、银电池企业还拥有巨大的市场增长空间。1.4 我国锂电池发展取得的成果10多年前,锂离子电池还只是科学家在实验室孜孜以求的学术成果。今天,人们的生活几乎离不开它。手机、手提电脑,几乎所有的携带式个人电子用品都要靠它来提供所需的能量。可是如何把它装在汽车上,成为汽车的动力;又如何让它成为未来存取电能的“容器”,科学家

18、们又开始不断地探索,电池“肚量”要越来越大,动力要越来越强,寿命要越来越长,但并不意味着体积和重量也要越来越大,这不是简单的数量叠加。这个变化的关键,就是电池的材料。用于手机电池的材料,绝对不能用来制造电动汽车的“心脏”,否则不是可能会爆炸,而是一定会出事。因此,各国的科学家都在试图寻找最佳答案。20年坚持,从无到有中国科学院物理所研究员、博士生导师黄学杰评价我国的锂离子电池发展是:从无到有,从小到大,发展很快。2000年我国的产量约2000万块,占全球份额1.6%,与韩国相近,而当时日本已达年产5.12亿块,占9L9%。2002年我国跨过1亿块,2004年达到7.6亿块,占全球市场的37.1

19、%,仅次于日本。我国的锂离子电池研究开发项目一直是863计划的重点项目,从移动电子设备用小型电池开始,连续20年获得支持。目前小型锂离子电池已形成年产2亿只以上的生产能力,日本Sony、三洋等公司也将生产厂建到中国。大部分材料实现了国产化,国内已自建和引进多条生产线,配套材料厂也有很多个,均已形成大规模生产,市场竞争激烈。“小型电池及其相关材料目前技术工艺成熟,生产成规模,主要是产业投资推动J黄学杰说。“我国的动力电池的研究相对较晚,但到目前为止也已取得了骄人的成绩。”黄学杰说,中科院物理所经过20年来的研究积累,在纳米储锂负极材料和磷酸盐正极材料的研究方面我国居国际一流水平。我国的动力型锂离

20、子电池“十五”期间在863电动汽车重大专项的支持下开始了研究开发,解决了高功率输出的问题,安全性也得到了极大的提高,依托于中科院物理所技术的苏州星恒电源有限公司创造地实现了平板电池的机械化生产,2004年,苏州星恒公司研发的10安时高能量型和7.5安时高功率型镒酸锂离子动力电池已通过美国ul安全测试,成为中国本土第一个通过Ul认证的锂离子动力电池,目前产品已批量供应国内外市常开发的15安时高功率电池通过863电动汽车重大专项组织的统一测试,“十五”期间已成功应用于燃料电池混合电动轿车概念车“超越二号”和“超越三号”。8安时高功率电池已成为“上海”牌燃料电池混合轿车的标配。“车用锂离子动力电池等

21、高端产品技术的开发,不仅仅是我国电动汽车产业发展的需要,也必将带来我国锂离子电池产业的全面技术升级。”黄学杰说。不断创新,不断飞跃我国动力电池的发展是伴随着电动自行车的成长而起的。但在国内刚开始开展锂离子电池电动车研发时,锂离子电池曾出现若干爆炸事故。一般来说,电池安全性是和电池中储存的能量成反比的,即所能释放的能量越大,其安全性就越差。黄学杰说,换句话说就是和电池的重量成反比的。当然,随着电池体积的增加,散热性能变差,爆炸的可能性更是大幅度增加,所以,将锂离子蓄电池做成动力电池,就必须提高其安全性能;其用量的愈大,其要求达到的安全性指标也就愈高。锂离子电池发生爆炸,一个很重要原因是使用手机电

22、池常用的钻酸锂做为锂离子电池的正极材料。钻酸锂材料的理论比能量超过每克270毫安时,但为保证其循环性,实际可使用比容量只有理论容量的一半,即140毫安时左右。“在实际使用过程中,如果在某些意外的情况下,比如管理系统损坏而导致电池充电电压过高,则剩余的一部分锂就会从正极经电解液在负极表面以金属锂的形式沉积J黄学杰说,而金属锂的表面欠电位沉积极易形成“枝晶”,从而刺穿隔膜,将正负极短路,引起起火爆炸等安全事故。另外,金属锂非常活泼,熔点也低,在电池温度局部过高或者壳体破损接触空气的情况下也非常的危险。寻找替代钻酸锂的正极材料,解决安全问题是生产动力型锂离子电池的最优先要考虑的问题。“十五”期间,在

23、863计划支持下,中科院物理所发展了氧空位磷酸铁锂和用于车用动力电池的镒酸锂正极材料,他们发展出了一种具有自主知识产权的表面修饰技术,应用于改性进尖晶石镒酸锂材料,生产出可逆容量达到107毫安时每克,55循环200次容量保持率大于90%,优于国际同类产品水平,保障了电动汽车重大专项中高功率锂离子电池项目的顺利推进。在山东试验工厂的技术工艺基础上,在无锡建成了年产1000吨的生产线。在锂离子蓄电池的负极材料的研发上,我国也有重要进展。作为手机锂离子电池负极材料的首选中间相炭微球,我国已实现全面国产化。上海杉杉和天津铁成等生产的该类型负极材料,其可逆容量均在300尢340毫安时/克,性能指标已经达

24、到或部分超过国际先进水平,且价格只有进口产品的三分之二。但石墨负极材料不能满足混合动力汽车的高功率和长寿命要求,黄学杰介绍说,在动力电池中,使用具有石墨结构的中间相炭微球存在一个致命的缺陷,即在大电流冲击的时候,由于体积变化,炭球表面的固体电解质层会破损,从而加速其寿命衰减。在863纳米专项的支持下,北京星恒成功地开发出来硬碳负极材料,位于八大处高科技园的试验线预计本月底投产。瞄准未来,成就产业在比现有碳材料(372毫安时/克)容量更高的负极材料,成为研究的热点时,氧化锡首先被发现具有优异的储锂性能,导致人们开始研究一系列基于金属和氧化物的负极材料,然而锡、硅等作为锂离子电池负极材料的致命问题

25、在于:充放电过程中,随着锂的反复嵌入脱出,体积变化高达300%尢400%,导致电极的机械稳定性降低,材料也因发生粉化逐渐失效,因此循环性能很差。黄学杰说,纳米合金化可以克服锡基材料这一弱点,已在sony的nexlion中获得应用,物理所在1998年即发表论文指出纳米化是提高此类材料循环性能的有效途径。国内中国钢研科技集团公司在863的支持下已初步开发出具有一定循环稳定性的锡基材料。在世界范围内,具有高比容量的非碳负极活性材料正处于大规模商业化应用的起步阶段,采用三维集流体材料提高锂离子电池负极材料的电化学性能,是目前国际锂离子电池领域的一个主要研究热点。与传统二维铜箔相比,三维集流体材料能够为

26、活性物质提供更加良好的导电环境,缩短多孔电极内部平均电子传输距离,从而降低极片内阻,减小大电流充放电产生的电极极化现象;更重要的是,三维基体还能在一定程度上缓解高比容量活性材料的“体积效应”,减少内应力对电极结构的破坏,从而改善电极的循环寿命与充放电效率。目前,苏州星恒电源有限公司锂离子动力电池的比功率已达到120whkg,已占国内电动自行车锂离子动力电池市场的80%以上,部分产品已进入国际市常“十一五”期间,863计划继续给予了支持,针对车用动力电池和储能电池关键材料的研发,启动了一系列项目。黄学杰说,随着动力型锂离子电池材料的产业化进程的深入,必将大大促进动力电池产业的技术进步,无论从安全

27、性、高温循环性、使用寿命,还是从制造成本上讲,都将把动力电池的产品推广和市场开发推向新的高度。另一方面,新的、动力型锂离子电池正极材料的发展又对上游原材料生产企业提出了更高的要求,促进了上游产业在产品纯度以及制造成本等方面的技术进步与发展。“相信未来几年,锂离子动力蓄电池会逐渐占领电动车市潮。黄学杰说。锂离子电池重要创新点氧空位磷酸铁锂:根据自主研发的一种独特的合成方法,制备出可逆容量达16Omah/g的氧空位磷酸铁锂正极材料,循环500次容量未见衰减,特别是具备高倍率(IOC)放电能力。钻银镒酸锂:可以取代钻酸锂的钻银镒酸锂正极材料研制成功,发展出独特的前驱体合成技术和加锂技术,80%的钻被

28、镒和银取代,并实现了对晶粒尺寸的控制,合成材料的可逆容量达到165mahg,比钻酸锂高10%以上,循环寿命达到500次,而成本不到钻酸锂的50%,已在小试的基础上建成了年产150吨的中试线。改进尖晶石镒酸锂:发展出了一种具有自主知识产权的al2o3表面修饰技术,生产出可逆容量达到107mahg,55循环200次容量保持率大于90%,是国内第一个可用于混合电池用高功率锂离子电池的材料,保障了电动汽车重大专项高功率锂离子电池项目的顺利推进。复合负极材料:开发出的复合负极材料,可逆储锂容量已经达到60Omahg,达到国际先进水平。石墨化纳米纤维导电添加剂:实现了对碳纤维直径和长度分布的控制,开发出石

29、墨化纳米纤维导电添加剂,解决了此类添加剂的国产化问题。电池研制:2004年星恒公司基于此材料制造的高功率混合汽车用锂离子电池全面通过了863电动汽车重大专项组织的统一测试,比功率达到1200wkg,性能居国际先进水平,星恒IOah高能量型和7.5ah高功率型锂离子动力电池通过美国ul安全测试,成为中国本土第一个通过ul认证的锂离子动力电池,为该类电池进入国际市场铺平了道路。1.5 金融危机对锂电池行业的影响金融危机引爆锂电池革命(一锂电池产业革命在这波金融危机下,中美等国政府不约而同地选择发展新能源汽车产业以拉动经济增长,股神巴菲特选择新能源汽车厂商比亚迪作为投资对象。不管这是巧合还是高度的看

30、法一致,一场由锂电池掀起的“能源革命”和“产业革命”正在全球上演,将彻底改变未来汽车产业竞争格局。在新能源汽车产业链中,以磷酸铁锂为主要发展方向的锂电池是核心环节,这也是资本能够攫取最大价值的所在,其中,锂电池正极将成为这条产业链中最耀眼的明珠一一利润率最高、市场容量最大。就投资而言,锂电池产业链下游的电池、电极材料将具有制造业特点,盈利能力将呈现下降趋势;上游矿产品、冶炼等将具有采掘业特点,盈利能力随原材料价格波动。2006年,全球最大的电动手工具公司BlaCk&Decker推出了一款新型电工手工具包,该产品上市后,就由于其高速充电、功率强大、电池循环寿命长以及安全性高而掀起一波销售热潮。该

31、款产品所用的电池正是磷酸铁锂电池。如今,当磷酸铁锂电池与汽车相结合时,新能源汽车时代由此开启了。股神巴菲特对比亚迪(121LHK)的投资,也许正是看中了这一点。这是一场“能源革命”和“产业革命”,中国工程院院士陈立泉如是说。几乎与奥巴马政府的新能源经济政策同步,中国政府超出行业预期地大力推广新能源汽车。这是一条产业升级的新路径,而且,由于汽车产业拥有足够长的产业链条,又被赋予了拉动经济增长的使命。有券商研究员认为,以磷酸铁锂电池为动力的混合动力汽车将成为下一阶段新能源汽车的主流,整个锂电池产业链是新能源汽车投资的重点,而锂电池正极材料将成为这条产业链中最耀眼的明珠。陈立泉院士认为,中国发展锂电

32、汽车既有可与发达国家竞争的技术优势,又有发达国家所没有的资源优势和市场优势,是中国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。在这一“历史机遇”下,国内整车厂商们的混合动力、纯电动、燃料电池汽车计划纷纷“下线”,汽车零配件企业加紧扩建产能,各类电池厂商火速研发适用于新能源汽车的动力电池和电池组技术,材料供应商们则迅速展开新一轮攻关推广和生产线建设。资本市场中,锂电池所驱动的新能源汽车产业链更成为一场财富盛宴。整车制造厂商福田汽车(600166,股吧)(600166),拥有上游锂资源的西藏矿业(OoO762,股吧)(000762),锂电池组件及电解液供应商杉杉股份(600884,股吧)(600884)

33、、中国宝安(OooOO9)、江苏国泰(002091,股吧)(002091),包括另一条技术路径银氢电池生产厂商科力远(600478)等各相关上市公司股价均涨幅巨大。虚荣过后回归价值,新能源汽车产业链上的各企业业绩能否有爆发性增长?他们真实的经营状况和未来前景如何?中国新能源汽车能否在全球汽车业第三次技术革命中走到世界前列?证券市场周刊记者自下而上地对混合动力汽车及动力电池整条产业链龙头企业展开调研,以期寻找未来希望之星。金融危机引爆锂电池革命(二):500亿元的电池市场新能源汽车可分为混合动力车、纯电动车和燃料电池车三种。在目前的技术条件下,由于纯电动汽车的电池介质、续航能力、性能以及相关配套

34、设施不健全(如充电站建设),混合动力汽车成为当前发展新能源汽车的过渡选择。以丰田的银氢混合动力汽车Prius为代表的日本,在新能源汽车领域起步较早,其厂商的战略核心就是发展混合动力车。2006年,混合动力车的市场份额占日本全部新能源汽车销量的94.2%。从美国20012007年混合动力汽车销售数据来看,其复合增长率达到58.4%,处于高速增长期。奥巴马就任后宣布,到2015年,美国混合动力汽车的保有量将超过100万辆。科技部部长万钢在“2008中国绿色能源汽车发展高峰论坛”也给出了中国新能源汽车的发展目标一一到2012年,国内有10%新生产的汽车将是节能与新能源汽车。照此推算,2008年中国汽

35、车产量约为930万辆,即使2012年产量增至1000万辆,新能源汽车也将达到年产100万辆的规模。按每辆混合动力轿车电池成本5万元,正极磷酸铁锂材料50公斤,负极材料40公斤,电解液40公斤计算。100万辆混合动力汽车将带动5万吨正极材料,4万吨负极材料,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。而如果按客车计算,这一数值还将提高3倍一一每辆混合动力客车的电池需求是轿车的4倍。目前,中国汽车保有量已达到6289.3万辆,如果未来每年有10%的车辆更换动力电池,又将创造出一个更具想象空间的市场。多年来,中国汽车业一直走技术跟随路线,此次新能源汽车的浪潮袭来,或

36、许是一个摆脱跟随角色的机会。业界期待政府的补贴政策能够刺激新能源汽车产业走上市场化道路,达到规模经济,降低购置成本,而这依赖于整个产业链的技术进步和国产化率的提高。据证券市场周刊调查,国内新能源汽车产业链各环节相互制约,甚至存在断链。目前亟待解决动力电池组电源管理系统、动力电池隔膜技术,以及锂电池电解液最为关键的电解质成分六氟磷酸锂(LiPF6)的生产合成问题。只有这三项关键技术取得突破,中国的新能源汽车产业链才能接近完善。金融危机引爆锂电池革命(三整车厂商抢先机此次科技部“十城千辆”计划最直接的受益者之一莫过于福田汽车的欧V客车,其与北京公交集团签订了800辆混合动力客车整车及底盘的采购协议

37、,这也是迄今国内数量最大的一笔新能源汽车采购订单。而早在2008年1月,广州一巴士公司就订购了福田汽车的30辆欧V混合动力客车,对方看中的正是混合动力汽车的节油率。福田集团北京客车分公司副总经理刘国强透露,目前福田混合动力客车已形成了2000台/年的整车加底盘的产能,占欧V客车总产能的四成,2009年产量预计为1200台J2009年客车计划总销量3950台,混合动力客车将占到近30%。”刘国强表示,现阶段新能源客车的推广一定要有政府支持。“车辆运营企业购买混合动力客车仍有顾虑,如能否通过节能收回额外投资?能否维持运营等?”欧V普通客车约为40万元/辆,而混合动力客车为90万元/辆,纯电动客车则

38、为150万元/辆,政府此次对混合动力客车的补贴为25-30万元/辆。按此标准,车辆运营企业购买混合动力客车至少要比普通客车多付出20万元。目前,各汽车厂商混合动力客车的补贴比例比较接近。如由大金龙客车和东风电动车股份公司联合研制的混合动力公交车也已投放市场,武汉市首批采购100辆,每辆成本为80万元,比普通公交车成本高约35万元,每辆车的补贴为20-26万元。为了尽快让市场认同,福田汽车加大了向重点城市推广的力度,比如在广州推出免费体验半年的活动,“一个城市可以这么搞,但全国那么多城市,不可能这么做”。另外,“每个城市都有自己的汽车产业,关键技术如电池、电机、电控都不一样,存在地方保护主义,不

39、以性价比论成败会挫伤优秀企业的积极性,这需要政府统一规划J刘国强还认为,目前科技部推荐的混合动力车型目录还没有出台,因此市场还在观望。”等具体车型的补贴标准明确后,消费者可以向政府申请补贴J而如果财政资金直接补贴给用户,并不影响汽车厂商的利润率。刘国强表示,“政府补贴政策只会影响到客车的销量,汽车厂商想牟取暴利不太可能“目前混合动力和普通客车的毛利率差不多,约在15%-20%o预计2010-2011年,等用户接受了,产销量提升后,毛利率才会有所提高。”刘国强认为,在混合动力汽车产业链上,电池、电机、动力系统生产企业才是最大的受益者。据刘国强介绍,在电机制造环节上,中国南车(601766行情,股

40、吧)(601766,1766.HK)下属的南车株洲电力机车研究所有限公司的技术最成熟,“发源于动车组的技术,比较可靠,大部分汽车厂商在关键部件选购上都用其产品。”在电池采购上,福田的欧V客车目前采用的是日本日立车辆能源公司的镒锂电池。但据透露,福田也已与国内电池生产商展开合作,今年6月份就将装车实验,计划2010年前开始向国内采购锂电池。但刘国强以商业机密为由拒绝透露为哪家电池厂商。对于整车厂商而言,既然无法追求高利润,市场占有率就成为首要争夺目标。从某种意义上说,谁能率先实现新能源电池在汽车上的产业化应用,谁就能占据先机。据介绍,福田汽车的新能源汽车基地是以该公司现有一部分实体部门为依托,以

41、已竣工的福田欧V新能源客车二期工程为核心,包括混合动力、天然气、液化石油气、清洁燃料等部门。此外,一汽集团也与大连市政府签订了打造节能与新能源客车生产基地的战略合作协议,计划在2013年达到3000辆/年的能力。据中国客车统计信息网统计,截至2008年U月,已有17个省(市)的30多家企业涉足混合动力客车。目前拥有混合动力技术的客车企业主要有宇通、厦门金旅、大金龙、一汽集团、五洲龙、安源、京华、福田汽车、东风、安凯、中通等。金融危机引爆锂电池革命(四):锂电池方向之战按照产业链,动力电池可分为电池成品制造和电池材料、部件制造两类企业,电池材料又可分为电极(正极/负极)材料、隔膜和电解质。正极材

42、料是锂电池的核心,目前以钻酸锂、镒酸锂、银钻镒锂和磷酸铁锂为主。负极材料则以石墨、固体碳粒为主;在正负极中间则是电池电解液和隔膜。此前,锂电池成本之所以高于银氢电池,主要原因就在于其正极材料使用的是以贵金属钻为原料的钻酸锂,镒酸锂和磷酸铁锂由于成本优势更为明显,正逐步成为锂电池的主要发展方向。也即,锂电池之战主要在镒酸锂与磷酸铁锂之间展开。虽然银氢电池由于技术成熟度和成本上的优势,在短期内仍将是混合动力汽车的首选动力,但由于其比能量低和记忆效应的缺点,在成本问题解决后,锂电池将成为纯电动汽车和插电式混合动力汽车的主要动力选择。与镒酸锂相比,磷酸铁锂的容量密度更高,前者为100-115mAHg,

43、后者为130-14OmAH/g;充放电寿命更长,前者为500次以上,后者可达1500次以上;工作温度区间更大,前者为0至50,后者则为40至70。磷酸铁锂电池的出现,让混合动力、纯电动汽车的发展前景更为明朗,因为其动力、充电后续驶时间和成本上有很大改进。同时,磷酸铁锂的成本也要低于镒酸锂。但其致命弱点则是“导电性”不好,目前解决这一问题的主流技术有用导电碳包覆颗粒、用金属氧化物包覆颗粒、用纳米制程让颗粒微粒化等。若该问题得到有效解决,磷酸铁锂的巨大优势将促其成为车用电池的首选材料。目前,国内在镒锂电池生产领域,中信国安(OOO839,股吧)(000839)下属子公司盟固利研发的动力镒锂电池,已

44、通过国家安全检测,并经过两三年示范运行,成为配套2008年北京奥运会电动汽车的唯一电池。磷酸铁锂电池方面,除比亚迪外,比克电池(NASDAQ上市公司,代码CBAK)也有生产。此外,咸阳偏转(OOO697,股吧)(000697)控股子公司咸阳威力克技术也相对成熟,但缺乏资金批量生产。福田欧V客车技术部副主任刘继红称,福田的混合动力客车之所以采用镒锂电池,是因为镒锂电池比银氢电池重量更轻,技术则比磷酸铁锂电池成熟。据了解,一辆欧V混合动力客车的镒锂高功率电池重量在200公斤左右,不足银氢电池重量的1/3o业内人士认为,银氢电池是水系,电解液是氢氧化钾的水溶液,电压只有L2伏,整个体系是很稳定的。而

45、锂电池的电解液是有机物质,电压比银氢电池要高。在镒锂电池中,二氧化镒比较活跃,高温状态下氧化为四氧化三镒,过程中有可能存在安全隐患。对此,刘国强表示,“政府对镒锂电池是有标准的,中国北方车辆研究所(201所)专门做这方面的检测,我们采用的镒锂电池通过了各种安全检测,是安全的。”刘国强也并不避讳镒锂电池的弱点,“对温度环境要求较高,55摄氏度以上就不能工作了,需要用空调系统冷却。不过,在广东行驶的30辆混合动力客车,并没有出问题J对于磷酸铁锂电池,福田汽车也在进行跟踪。刘国强表示,磷酸铁锂还在起步阶段,“理论上的水平能否达到,要通过时间检验,今年6月份装车实验后,预计年底会有个初步结论J这与其计

46、划将电池采购转向国内厂家的时间相吻合。或许,欧V混合动力客车已经准备升级至磷酸铁锂电池。此前,由于新能源汽车发展方向不明确,各汽车厂商的研发路线不同。据了解,政策突然出台后,最着急的当属新能源汽车企业的研发部门,频频主动接触电池厂商,谋求技术合作。然而,目前国内车用锂电池组装技术并不成熟,关键问题是没有成熟的电源管理系统,如果一节单体电池烧毁,整个电池组都有烧毁的危险。目前看来,解决这一问题是解决中国汽车锂动力电池产业化发展的重中之重。据介绍,福田欧V混合动力客车的锂电池电源管理的关键技术是由美国易登公司提供。车载动力电池的成本占混合动力汽车总成本的30%-50%,是产业链中利润最丰厚的环节,

47、但目前国内能够真正工业化生产汽车动力电池的厂家几乎没有。证券市场周刊称,国内部分汽车厂商已经有了发展磷酸铁锂电池的配套计划,奇瑞、吉利、一汽等汽车厂商开始寻找磷酸铁锂电池正极、负极、电解液材料提供商,谋求自己配套组建电池生产企业。业内人士认为,锂电池行业的市场竞争力很大程度依赖于长期发展的技术积累,而非单纯的资金投资,同样,锂电池材料具有较高的技术壁垒,各细分行业领先企业大多为较早进入行业者。掌握了规模化生产磷酸铁锂和磷酸铁锂电池技术的企业,将在未来的电动汽车产业竞争中处于领先地位。1.62009年1-11月全国及主要省份锂离子电池产量分析排名企业产品07产量(万只)1深圳比亚迪锂电锂电池30

48、0112上海比亚迪锂电池153293天津力神电池股份有限公司锂电池101874三洋能源(北京)有限公司锂电池88605索尼电子(无锡)有限公司锂电池85786JPOWER科技(天津)有限公司锂电池70277珠海松下电池有限公司锂电池57258东莞新能源科技有限公锂电池5236司9无锡松下电池有限公司锂电池413210飞毛腿(福建)电子有限公司锂电池365411河南思达高科技股份有限公司锂电池205412哈尔滨光宇电源股份有限公司锂电池192713三洋能源(天津)有限公司锂电池172814深圳知己迅联通讯有限公司锂电池94915东莞市迈科新能源有限公司锂电池541近日,爱尔兰市场调研机构发布锂电池市场预测。该公司表示,目前中国大陆、香港、台湾锂电池(一次性电池和充电电池)产量为全球最大规模。在全球锂电池总产量中,中国大陆占16.9%,台湾占6.9%。中国化学与物理电源I稳压器行业协会表示,2006年中国大陆的锂充

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