2009年電池行業(yè)報告

2.1 鋰電池行業(yè)分析 2.1.1 關(guān)于動力鋰離子電池相關(guān)定義 動力鋰離子電池是以鋰離子電池為材料的一種高能量密度電池的一種。 2.1.1.1 鋰離子動力電池的優(yōu)越性基本上可歸納為： 工作電壓高（是鎳鎘電池氫 -鎳電池的 3 倍） 比能量大（可達(dá) 165WH/，是氫鎳電池的 3 倍） 體積小 質(zhì)量輕 循環(huán)壽命長 自放電率低 無記憶效應(yīng) 無污染等 動力鋰離子電池是專門為機(jī)動車提供動力的鋰電池，具有零污染、零排放、能量密度高、體積小和循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點，是國內(nèi)外動力電池發(fā)展和應(yīng)用的趨勢。 2.1.1.2 動力鋰電池管 理系統(tǒng)特性 ： 充 /放電智能管理（如：充放電自動均衡 /過充 /過放） 精確的電壓 /電量測量 過流 /過溫自動保護(hù) 系統(tǒng)硬件自診 故障智能診斷 /報警 電池性能診斷 強(qiáng)抗干擾能力 系統(tǒng)安全性高 2.1.2 我國動力鋰離子電池應(yīng)用市場分析 2.1.2.1 國內(nèi)外動力鋰離子電池應(yīng)用市場概況 隨著混合動力電動汽車等雙線（ bi-wire）電子控制產(chǎn)品的發(fā)展，該產(chǎn)品可望廣泛用于需要高可靠性的備用電源（估計市場規(guī)模在數(shù)百億日元）等領(lǐng)域，期待對環(huán)保安全的汽車的普及等作出貢獻(xiàn)。日本GS 湯淺株式會社日前宣布該公司成功開發(fā)出在高溫條 件下也能夠使用的可靠性顯著提高的新型鋰離子電池 TOUGHION TMPEND。 目前，我國小容量鋰電池 如手機(jī)電池、筆記本電腦電池等的生產(chǎn)已基本趨于飽和，但是大容量的動力鋰離子電池卻依然沒有進(jìn)入市場。電動車及大型移動電源應(yīng)用領(lǐng)域仍是鉛酸體系電池占據(jù)著主導(dǎo)地位。 鋰離子電池自問世以來一直以鈷酸鋰、錳酸鋰正極材料為主導(dǎo)，鈷酸鋰及錳酸鋰材料由于自身安全性差，循環(huán)壽命短、價格昂貴等缺點，都不能真正適用鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)需要。 新一代鋰電正極材料磷酸鐵鋰逐步粉墨登場后，真正為大容量鋰動力電池的發(fā)展和更新展現(xiàn)了廣闊 空間，開辟了新天地。鋰電池取代鉛酸、鎳氫等電池體系的局面將成為電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 2.1.2.2 燃油汽車、摩托車領(lǐng)域 目前鋰離子動力電池已經(jīng)完全能夠在電動自行車和電動摩托車上應(yīng)用。利用鋰離子動力電池體積小、質(zhì)量好的特點，已設(shè)計出電池總重量僅為 3.6KG 的電動自行車。 2008 年全國電動自行車產(chǎn)量 2020 萬輛，由此每年將需要鋰離子電池 20000 萬 Ah 左右。臺灣 EVT 電動摩托車公司選項用3.6V/100Ah 鋰動力電池組裝的電動摩托車，續(xù)駛里程達(dá)到 200km，最高時速可達(dá) 90km 100km。 2.1.2.3 電動汽車領(lǐng)域 鋰離子電池的最大優(yōu)點是比能量高，且壽命長、充放電效率高，可快速充電，無重金屬污染。但目前碳酸鹽鋰離子電池易爆炸，存在安全問題，因此很難用作電動汽車動力源。正研制開發(fā)的聚合物鋰離子電池，即固態(tài)鋰離子電池安全性能高。固態(tài)鋰離子電池在能量密度比方面高出液態(tài)鋰電 30%，在外形方面具有很強(qiáng)的隨意性和可變性，靈活性很強(qiáng)。可根據(jù)所用電器形狀的改變而改變，如帶狀、圓狀、方塊狀，從而可以使電池做得更小、更輕、更適合于各類移動工具的需要，有著廣闊的市場空間 。 預(yù)計 在未來的 2-3 年內(nèi)，固態(tài)聚合 物鋰電將是全球鋰電的明星。作為電動車動力源之一的固態(tài)鋰離子電池有著廣闊前景。 2.1.2.4 電動摩托車領(lǐng)域 電池是電動摩托車的心臟，其發(fā)展程度直接決定了電動摩托車的技術(shù)水平。近十年來，二次電池技術(shù)發(fā)展速度非常迅速，密封免維護(hù)鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池、高分子聚合物鋰離子電池、鋅空電池、燃料電池等可謂章頭并進(jìn)，有的在制造工藝上有重大改進(jìn)，有的在材料特性上取得較大發(fā)展，有的在研究上出現(xiàn)重大突破，總之讓人們看到了美好的前景。現(xiàn)階段電動摩托車使用的電池主要有 3 種：鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池。鋰離子電池的比 能量是鎳氫電池的 1.52 倍，具有工作電壓高（ 3.6V）、循環(huán)壽命長和無記憶效應(yīng)等優(yōu)點。 2.1.2.5 電動自行車領(lǐng)域 我國電動自行車 2002-2009 年產(chǎn)量變化趨勢表 產(chǎn)量 （萬 輛）58 1584006751000160021382500050010001500200025003000產(chǎn)量 （萬 輛） 58 158 400 675 1000 1600 2138 25001 2 3 4 5 6 7 8 9 目前在電動自行車上應(yīng)用的大功率鋰離子動力電池基本上都是由多只單體電池串聯(lián)、并聯(lián)而成的。在其應(yīng)用過程中，鋰動力電池存在的問題主要是各個單體電池之間的離散性較大，從而影響整個電池組的安全性和使用壽命。因此，我們認(rèn)為理想的鋰動力電池組管理應(yīng)該是對電池組的均衡充放電保護(hù)及控制。這種控制的要求是： 不僅能夠管理和保護(hù)電池組中的每一單體電 池；而且在放電時還要使每只電池的電壓保持均衡一致，如同很多杯水在同一個水平線上平衡一致地往外流； 在充電時要保證電池組中的所有電池在同一個電壓線上均衡一致地進(jìn)行充電，直至所有電池充滿為止； 綜上，也就是說電動自行車用鋰離子動力電池在使用過程中，要始終保持電池不過充、不過放、不發(fā)熱、壽命長，尤其是使用安全，這就要求電池組必須具有對每只單體電池充放電均衡及保護(hù)功能。 2.1.2.6 電動工具領(lǐng)域 我國電動工具 2005-2009 年產(chǎn)量變化趨勢表 產(chǎn)量 （萬臺）2250025300292003250005000100001500020000250003000035000產(chǎn)量 （萬臺） 22500 25300 29200 325001 2 3 4 目前鎳鎘電池主要的市場之一是電動五金工具鋰離子電池越來越多地應(yīng) 用于高端電動工具領(lǐng)域。如果動力鋰離子電池技術(shù)進(jìn)一步成熟，歐盟可能會再次修改電池指令，甚至禁止鎳鎘電池在電動工具上的應(yīng)用。同時，我國已于 2006 年 3 月 1 日起開始實施電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法，鎳鎘電池的使用將可能受到一定的限制。2008 年鎳鎘電池的出口量減少了 10%。因此，未來幾年，鋰離子電池在電動工具領(lǐng)域應(yīng)用會越來越廣泛。 2.1.2.7 動力鋰離子電池在其他市場應(yīng)用分析 2.1.2.7.1 礦燈電源 酸礦燈容易引發(fā)事故。目前國內(nèi)礦難爆炸事故中， 80%是由礦燈打火，引燃瓦斯引起的。礦工使用的傳 統(tǒng)鉛酸礦燈重達(dá) 3 公斤，笨重而危險，稍有不慎，就會釀成悲劇。國家采煤機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心礦燈檢驗站臧才運博士指出，保護(hù)電路是礦燈安全與否的核心。因鉛酸礦燈無短路保護(hù)裝置，極易引起瓦斯爆炸，而鋰電礦燈徹底根除了瓦斯爆炸的隱患。鋰電礦燈的 IC 保護(hù)電路，具有過充電、過放電及電流短路保護(hù)等功能，其短路保護(hù)時間，優(yōu)于國家礦燈短路動作時間應(yīng)小于 15 毫秒的規(guī)定，通過了國家礦燈專業(yè)部門鑒定，保證了鋰電礦燈在井下的使用安全。 2.1.2.7.2 UPS 不間斷電源 隨著計算機(jī)行業(yè)和各種信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，不間斷電源（ UPS）市場不斷擴(kuò)大。各種網(wǎng)絡(luò)的正常運行，必須要有可靠的電源系統(tǒng)作保障。據(jù)中國電子報的統(tǒng)計，中國的 UPS 市場規(guī)模在 50 至 100 億元。鋰離子 UPS 動力電池的使用壽命大約為傳統(tǒng)鉛酸的 2 至 3 倍，價格在2 至 3 倍左右，由于在價格性能比上的優(yōu)勢，鋰離子 UPS 動力電池市場非?？春谩?2.1.2.7.3 通信用充電電池 自九十年代初鋰離子電池上市以來，鋰離子電池以其高比能密度和使用壽命長而受到重視，發(fā)展迅速。美國、韓國和臺灣等地區(qū)也重點發(fā)展鋰離子電池。近幾年來，鋰二次電池發(fā)展迅猛，試圖取代鎘鎳和鎳氫電池，其中 采用聚合物（高分子材料）作電極和電解質(zhì)材料的研究開發(fā)尤為引人注目。 目前市面上所使用的二次電池主要有鎳氫 (Ni-MH)與鋰離子(Li-ion)兩種，而且隨著便攜式電子產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣、市場需求越來越多，這些電池的需求量也隨之增加。 基于如此廣闊的市場，世界各大電池公司為了在這個市場領(lǐng)域中取得領(lǐng)先的地位，無不致力于開發(fā)具有更高能量密度、小型化、薄型化、輕量化、高安全性、長循環(huán)壽命與低成本的新型電池。其中，聚合物鋰離子 (Lithium ion polymer)電池因為具有上述各項優(yōu)點，更是各家廠商致力研發(fā)的 目標(biāo)。聚合物鋰離子電池基于安全、輕薄等特性，符合便攜、移動產(chǎn)品的要求 。 因此，在未來 2 3 年內(nèi)，聚合物鋰電池取代鋰離子電池市場的份額將達(dá) 50，被稱為 21 世紀(jì)移動設(shè)備的最佳電源解決方案。 2.2 動力鋰電池行業(yè)進(jìn)入障礙 隨著現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展和不斷進(jìn)步，全球?qū)Ω鞣N鋰電池需求十分龐大，例如， 2006 年，全球手機(jī)、手提電腦等便攜式電子產(chǎn)品對電池板的需求總量為 40 億只 (塊 )，而供貨總量只有 20 億只（塊），需求缺口占百分之五十（ 50%）。國家對此也出臺了相關(guān)的產(chǎn)業(yè)扶持政策，近幾年，我國也涌現(xiàn)了如比亞迪、比克等一些 投入巨資的鋰離子電池專業(yè)廠商。但我國動力鋰離子電池的生產(chǎn)工藝技術(shù)與世界先進(jìn)水平相比還有較大的差距，這些廠商生產(chǎn)的鋰離子電池主要是常用的手機(jī)，動力鋰離子電池還在研究開發(fā)之中。尤其是納米分子材料的瓶頸，始終無法得到有效突破。 聯(lián)合動力公司經(jīng)過長時間技術(shù)攻關(guān)，已經(jīng)成功地解決了磷酸鐵鋰正極材料的導(dǎo)電性技術(shù)瓶頸，使這種新型的材料能夠用于高倍率動力鋰離子電池的產(chǎn)品中。磷酸鐵鋰正極材料的高導(dǎo)電性技術(shù)瓶頸是行業(yè)內(nèi)基礎(chǔ)研究的重點，世界各國都在探討如何改性。聯(lián)合動力公司自主開發(fā)的磷酸鐵鋰正極材料的高導(dǎo)電性新技術(shù)，在同行內(nèi)率先 解決了磷酸鐵鋰正極材料的高導(dǎo)電性技術(shù)瓶頸，并通過專利保護(hù)形式，使公司在這一領(lǐng)域處于行業(yè)的領(lǐng)先地位。 實用新型專利 :一種鋰離子電池用安全閥，中國專利號 : ZL 2008 2 0085269.4 發(fā)明專利 : 鋰離子電池的高導(dǎo)電性磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，專利申請?zhí)?: CN2008 1 0063307.0 發(fā)明專利 : 鋰離子電池的高導(dǎo)電性正極材料的制備方法，專利申請?zhí)?: 200810162749.0 實用新型專利 :一種鋰離子電池用防爆閥，專利申請?zhí)?: 200820169978.0 第 3 章 聯(lián)合 動力公司的競爭優(yōu)勢 3.1行業(yè)競爭分析 迄今為止，鋰離子電池在便攜式電子設(shè)備市場基本確立了統(tǒng)治地位，繼取代鎳鎘、鎳氫電池成為 3C 市場的主角之后，鋰離子電池必將進(jìn)一步占領(lǐng) 4C 市場。隨著電池材料的不斷深入和革新，鋰離子電池將會取得新的突破，其應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大。 鋰 離子 動力電池以其本身的質(zhì)量自備條件，市場 潛力不可估量 ，在市場的角逐中，必然要戰(zhàn)勝傳統(tǒng)的蓄電池，并徹底將其淘汰出局。 雖然鋰離子電池的生產(chǎn)在我國起步較晚，只是到了 97 年年底在國家的重點支持下才引進(jìn)了幾條生產(chǎn)線，但經(jīng)過 10 多年的發(fā)展， 現(xiàn)已有鋰電池大小生產(chǎn)廠家?guī)装俣鄠€。 3.1.1 含有 鋰 電池業(yè)務(wù)的主要相關(guān)上市企業(yè)： 比亞迪電池有限公 司 深圳市比克電池有限公 司 中信國安盟固利電源技術(shù)有限公司 TCL 電池有限公 司 3.2 聯(lián)合動力在磷酸鐵鋰動力電池方面的競爭優(yōu)勢 相比國內(nèi)鋰電池企業(yè)，聯(lián)合動力鋰電池的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在以下幾方面： 3.2.1 技術(shù)優(yōu)勢突出 鋰離子電池容量提高的關(guān)鍵技術(shù)之一是其電極材料。鋰離子電池剛誕生時，商品化負(fù)極材料的可逆容量僅僅為 200mAh/g，目前已經(jīng)增加到 330mAh/g(MCMB)。但是最多也只能達(dá)到石墨的理論容 量372mAh/g。顯然，為了進(jìn)一步提高材料的可逆容量，有必要進(jìn)行新型材料的研究和探索。納米技術(shù)的發(fā)展為鋰電池材料的深入研究提供了一種新型的方法，可以大大提高負(fù)極材料的可逆容量，聯(lián)合動力在納米材料上擁有成熟的核心技術(shù)。 3.2.2 下游市場容量龐大 中國是擁 有 4 億 輛保 有量 的自行車王國，近幾年一種新型的自行車即電動自行車開始加速進(jìn)入人們的生活，至今 我國 已擁有數(shù)百家 電動自行車廠商 。 2008 年我國的電動自行車年產(chǎn)量已達(dá) 800 萬輛。長三角地區(qū)作為電動自行車的主要生產(chǎn)基地，產(chǎn)量占全國的 80%。無論在市場還是信息上都具 有得天獨厚的優(yōu)勢。 3.2.3 上游產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚 長三角地區(qū)在鋰離子電池上游材料產(chǎn)業(yè)上居國內(nèi)龍頭地位，是國內(nèi)鋰離子電池廠商主要供應(yīng)基地。占據(jù)國內(nèi) 60的材料市場，長三角地區(qū)擁有一批國內(nèi)知名的材料廠商，如杉杉科技、國泰華榮等。 3.2.4 屬于產(chǎn)業(yè)政策支持領(lǐng)域 鋰離子電池是一種高產(chǎn)值高附加值的高科技產(chǎn)品，能耗少、水耗少、物耗少、占地少、污染少、技術(shù)密集程度高，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策。 從生產(chǎn)制作過程來說，鋰離子電池的能耗、水耗、物耗、占地面積都會比鎳鎘、鎳氫電池優(yōu)越，其原因是鋰離子電池的輸出電壓為3.7 伏，鎳 鎘、鎳氫電池只有 1.2 伏，因此就單位體積的容量而言鋰離子電池是最大的。目前鋰離子電池芯能達(dá)到的比能量為 135W.h/Kg 和 353W.h/L（ 2 倍與 Ni-Cd,1.5 倍于 Ni-MH），但實際上每公斤原材料的能耗、水耗、物耗、占地面積基本相似。同時鋰離子電池沒有環(huán)境污染的問題，而鎳鎘電池中的鎘是非常有害的。 鋰離子電池生產(chǎn)制作在技術(shù)程度上要高于鎳鎘、鎳氫電池許多，技術(shù)附加值相對來說要高。 3.2.5 產(chǎn)品前景廣闊 電動汽車是一種以電力替代燃油、以電動機(jī)代替內(nèi)燃機(jī)的公路車輛，分為電池（驅(qū)動）電動車（ EV）、混 合型電動車（ HEV）與燃料電池電動車（ FCEV）三大類。 世界能源的短缺和環(huán)保問題促使豐田、本田、福特、通用汽車等大汽車公司及加拿大、澳大利亞甚至印度都參與了電動汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作。從目前的技術(shù)成熟程度來說， 鋰離子動力電池完全適合電動轎車起動時需要短時間（幾秒）的大電流放電 、 加速爬坡時的快速放電以及 較長 的續(xù)駛能力。 日本豐田電動車公司于 1997 年開始在全球第一個實現(xiàn)了混合型電動汽車（ HEV）的批量生產(chǎn)、使用的是240 個 6.5Ah 的 Ni MH 電池，而后尼桑既開始生產(chǎn)使用鋰離子電池的 HEV（ 48 個電池堆）。國 內(nèi)比亞迪于 2005 年研發(fā)出了純電動汽車，中信國安 2008 年奧運會期間提供的電動大巴等。充分表明 了鋰離子電池必將深入到汽車領(lǐng)域。 電動汽車的產(chǎn)業(yè)化估計在今后 10 年內(nèi)完成，但在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中必須解決的是降低電源成本、提升工作性能的問題。電動汽車發(fā)展到現(xiàn)在，關(guān)鍵在于電池。近十年內(nèi)必須開發(fā)出高比能、高比功率、能快速充電和具有深度放電功能、循環(huán)和使用壽命長、安全、不污染環(huán)境、可再生及價格合理的電池及相關(guān)材料。 3.2.6 聯(lián)合動力競品特性分析 電池類型 鎳酸鋰 錳酸鋰 磷酸鐵鋰 容量 /Ah 45 100 10 比能 量 /(Wh/kg) 150 120 110 比功率 /(W/kg) 420 不詳 600 壽命（次） 低于 1500 次 大于 500 次 大于 2000 次 工作溫度 / -40 -65 -20 -60 -40 -60 生產(chǎn)廠家 法國 SAFT 公司 中信國安盟固利公司 聯(lián)合動力 能源 股份公司 產(chǎn)業(yè)化 規(guī)模生產(chǎn) 研制成功 研制成功 上表可以看出，聯(lián)合動力公司的產(chǎn)品在循環(huán)壽命和比功率性能上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)異于市場其他產(chǎn)品。但在目前制約動力鋰離子電池發(fā)展的問題上價格，必須要加大研發(fā)的投入力度，降低電池成本。 第 4 章 市場 需求分析及未來 3 年財務(wù)預(yù)測 4.1 行業(yè)市場需求分析 4.1.1 電動自行車行業(yè)需求 我國是自行車大國，擁有 4 億量自行車，鑒于我國的國情，電動自行車作為介于機(jī)動車和非機(jī)動車之間的代步工具，有著許多突出的優(yōu)點和實用性，市場前景廣闊，即使只有 10%自行車換成電動自行車，就是 4000 萬輛的市場。所以，近年來我國研制生產(chǎn)電動自行車的廠商如雨后春筍般迅速增加，已有 400 多家，特別是浙江省，一直是我國電動自行車主要制造基地，全國最大的電動自行車生產(chǎn)廠就在杭州。 目前，因為技術(shù)發(fā)展原因，大部分電動自行車采 用鉛酸電池作為電源，但這種電池重量太重（ 20kg 左右）、體積大、一次充電行使路程短（不到 40km）、循環(huán)壽命短、充電麻煩，這些因素都讓消費者憂怨不堪；在全球?qū)Νh(huán)保意識不斷加強(qiáng)的今天，鉛酸電池的應(yīng)用將會受到很大的限制，特別是電動車的出口，西方國家已經(jīng)明確規(guī)定不能配備這種污染環(huán)境的鉛酸電池。如果采用同等技術(shù)參數(shù)的動力鋰離子電池組，其重量不到 4kg，組裝的自行車輕便，一次性充電行駛里程 50km以上，使用壽命是鉛酸電池的 6-7 倍，應(yīng)該是今后理想的電動自行車電源。 專家估計，未來 10-15 年內(nèi)，電動自行車將逐步取代 自行車。動力鋰離子電池，作為電動自行車最理想的驅(qū)動源泉，其市場占有量會隨著電動自行車的逐漸增加而增加。 4.1.2 電動摩托車行業(yè)需求 除電動自行車已經(jīng)形成市場外，電動摩托車市場也在逐漸成長。采用動力鋰離子電池組裝的電動摩托車，充一次電的行駛里程可達(dá)200 公里，最高時速可達(dá) 90-100 公里。在國內(nèi)，各大摩托車廠商都在準(zhǔn)備采用動力鋰離子電池作為電動摩托車的電源，這種局面無疑給動力鋰離子電池的未來市場創(chuàng)造了無限的商機(jī)。 4.1.3 全電動汽車行業(yè)需求 與電動車和電動摩托車相比，全電動汽車的研發(fā)工作已經(jīng)持續(xù)的很多年，目前，全電動汽車的洋車已經(jīng)推出，可望在不久的將來，進(jìn)入市場。 因此，動力鋰離子電池在電動自行車、電動摩托車、電動汽車等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。 4.1.4 其他行業(yè)需求 除此之外，在國防軍工、航天等重大領(lǐng)域，動力鋰離子電池體積小、重量輕、容量大、可快速充放電等技術(shù)優(yōu)勢將成為軍事裝備動力及系統(tǒng)的重要動力之一。 動力鋰離子電池及其組件的應(yīng)用，可以大幅度減低武器裝備動力電源的體積和重量，延長武器裝備電源的工作時間，提高武器裝備的啟動動力，使軍事裝備的動力性能得到改善等，目前，國防軍工對鋰離子電池的 需求，如通訊裝備、便攜式武器、保暖服裝等用量已經(jīng)很大，是一個非常重要應(yīng)用領(lǐng)域。 隨著 IT 產(chǎn)品的不斷發(fā)展， IT 產(chǎn)品的工作能源已經(jīng)成為其發(fā)展的主要瓶頸之一，動力鋰離子電池的誕生將給便攜式 IT 產(chǎn)品帶來更大的發(fā)展機(jī)遇。除上述領(lǐng)域之外，動力鋰離子電池在 UPS 備用電源（如發(fā)電站電網(wǎng)用直流屏）、小型電動機(jī)、電動工具、礦燈等許多方面都有著的廣泛應(yīng)用潛力，其市場前景十分光明。 目前，在全球范圍內(nèi)，動力鋰離子電池仍處于產(chǎn)品研發(fā)當(dāng)中，還沒有定型的產(chǎn)品投入市場。但動力鋰離子電池全球市場的發(fā)展