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锂离子动力电池技术、市场与政策趋势概要

  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。

  一、国际锂离子动力电池发展概况

  1、美国

  迫于日益紧迫的能源与环境保护压力,许多国家竞相开发绿色能源技术,其中尤其以电动汽车应用为代表的动力锂离子电池领域发展最为迅速。美国作为经济最发达的国家,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。

  关于美国市场锂离子动力电池发展概况,我们从2008年到2016年的市场成长率出发,分析美国与世界范围内锂离子电池市场状况(如表1)以及美国内锂离子电池与专门应用于动力汽车的锂离子动力电池市场状况(如表2)

  表1 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%,高于世界锂离子电池平均增长率17.45% ,这说明美国在锂离子电池发展上做了很大的努力,从而反映了锂离子电池的发展趋势。未来几年, 锂离子电池将成电池领域理想的发展目标。

  表2 美国锂电池与锂离子动力电池发展概况( US$ 百万)

  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

  从上表看出,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的市场很大。

  2、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,日本则走在全球前列。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。

  3、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。

  表3 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。

  二、中国主要地区锂电产业发展分析

  1、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 ,其中深圳又占广东全省锂电生产量的 3/4,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、力神等国产锂电池制造商快速崛起。如深圳邦凯电子就是其中代表之一。该公司 1999 年底开始规模化生产,经过跳跃式发展,现日产液态锂离子电池能力达到 25 万只,聚合物锂离子电池达8万只,并且每年以 30% 的速度增长。

  (1)深圳锂电池产业居全国领先水平

  深圳锂电池产业居全国领先水平,有着全国其他各地不可比拟的优势。首先,深圳拥有一系列高端发展企业,如比亚迪、沃特玛等企业都是目前国内较大的锂电池生产厂家。此外,深圳雷天公司生产的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。

  (2)深圳将重点扶持发展高端锂电池产业

  深圳已经形成相对完整的锂电池产业链,并已发展成为中国最大的二次电池产业化基地。 未来深圳将侧重扶持高端锂电产业的发展,争取在几年内形成5至10 家销售额超过10亿元的大型高端锂电池制造企业。

  深圳市政府有关部门开始高度重视锂电产业的发展,并专门制定了今后一段时期的产业规划, 重点开发高端锂离子电池,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,对其规模化发展给予政策上的优惠和资金上的扶持。

  (3)深圳两家锂电池新材料企业逆势扩张

  深圳贝特瑞和天骄公司是同属宝安集团的两家锂电池新材料生产企业。2008年,当金融风暴席卷全球,众多电池材料企业纷纷减产时,贝特瑞当年的销售金额却比上年增长100%。天骄 2008 年 1-10 月销售金额比上年同期增长 450%。

  这些辉煌并非偶然, 而是”必然”结果。

  贝特瑞是国内电池碳负极材料标准制定者,截至2010 年7 月,其全球市场占有率达12%,位居全球第四。目前,贝特瑞的产品已经远销日本、韩国、美国、法国、德国、加拿大、丹麦等国家和地区。

  天骄是国内率先实现新型锂电池三元正极材料大规模工业化生产的企业,也是目前国内产销规模最大的专业供应锂电池三元正极材料的龙头企业。

  两家公司通过工艺和流程革新,降低生产成本,尽量做到”价廉”。

  2、河南省

  河南省电池产业起步较早,迄今已有 50 多年的发展历程,具备扎实的产业基础和雄厚的技术实力。河南省”十二五”规划明确把”动力型锂离子电池及材料相关技术”作为河南省新能源产业领域重大关键技术之一。全省各地市几乎都有电池、电池材料或者配套部件的制造企业,在新乡、洛阳、郑州、安阳、濮阳等地形成了独特的产业特色。

  新乡市锂电池产业发展现状及特点

  新乡市拥有全国电池百强企业两家,拥有电池及其相关材料的企业 200 余家。50 多年的产业积淀成就了新乡电池产业独特的优势,产业基础扎实、技术雄厚、企业众多、品种齐全、配套完整,形成了以河南环宇、安彩太行、金龙精密、新飞电器、科隆电器等企业为龙头,从矿石冶炼、原材料到电池成品及其延伸产品较完整的产业链以及众多中小企业迅猛发展的电池产业集群。200 余家关联度大、产品配套能力强的电池企业,其总体规模和技术水平的多项指标在全国均名列前茅。

  新乡市独特完善的产业特点是新乡锂电蓬勃发展的重要因素:

  (一)电池产业基础扎实

  首先,环宇、中航锂电的锂离子电池质量国内领先,产量也居国内前列,为下一步继续发展锂离子电池产业奠定了良好的产业基础。其次,新乡市锂离子电池产业成本优势明显,国内锂离子电池生产以手工为主,新乡市及周边地区具有充足的劳动力资源,工资相对较低。第三,电池产业人才资源丰富,直接从事电池产业的工程技术人员达到 2000 多人,而且拥有多名享受国家级津贴的电池专家,熟练操作技能的产业工人高达 2 万余人。第四,具备一定水平的技术研发能力,在磷酸铁锂材料、电池制造工艺等方面具有多项自主知识产权和国家专利,产品已成功进入国际市场。

  (二) 产业规模较大,发展较快

  新乡市锂电产业产能居国内第二位,产品取得了 UL、CE 等多种国际产品安全认证,电池性能达到和超过 IEC 标准,产品年销售能力突破 10 亿元,远销 30 多个国家和地区,出口创汇 4000 万美元,年出口创汇能力在河南省机电行业中名列前茅,已初步形成国内较大的二次电池生产基地。

  今后 3-5 年,新乡计划投资 10 亿元建设国家化学和物理电源产业园区。此外,河南环宇集团日产 100 万安时聚合物动力电池项目、卓威公司年产 150 万只动力蓄电池项目、格瑞恩公司锂电材料等被列入省工业结构调整的重大项目。这些项目开始实施后,新乡电池行业产值将达到 40 亿元,成为全国最大的二次电池生产基地。

  (三)产业链比较完整,集群优势明显

  新乡锂电池起步于 20 世纪80年代初期,由民间资本滚动发展而成,目前已形成各类电池原材料生产、系列电池成品生产、废旧电池回收再利用的产业化链条。电池材料、零配件和下游产业情况如下:

  (1)电池正负极材料

  新乡电池材料类企业有环宇集团的新乡市第八化工有限公司,科隆电源有限公司、新龙电源材料有限公司、中科公司、新能源有限公司、卓威电源有限公司、吉恩镍业等公司。这些企业主要从事电池的正负极材料的生产和研发。

  (2)电池隔膜

  电池隔膜类有环宇集团的环宇塑料五金有限公司、中科公司、奇鑫电源有限公司等,主要生产和研发锂离子电池隔膜。

  (3)电池零部件

  新乡市有一批生产电池壳、盖、帽、导电剂、粘合剂等各类电池零部件的企业,还有一批以金龙铜管为首的铜加工企业。

  (4)电池车辆类产业

  电动车辆的发展,电池是其中的关键技术,新乡的车辆类产业有一定的基础和发展优势,新飞电动自行车、新鸽车辆、白兰鸽电动自行车等发展势头良好。

  (四)政策支持力度大,财税政策优惠

  一是为入驻企业提供一站式服务,在企业和相关产业园区签订协议后,由专人负责协助企业办理工商、税务、土地、环保、规划等手续,为企业的规范运行奠定良好的基础;二是设立绿色能源研究院和创业中心,有效整合新乡的科技资源,搭建利用全国乃至全球科技资源的平台,为相关产业园区企业发展提供持久动力;三是完善园区产业链,提高锂离子电池及其材料所占比例。

  3、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。

  另外,临沂市也有许多锂电材料生产企业,其中临沂杰能新能源材料有限公司是其中代表企业之一,该公司是中国宝安集团旗下一家专业生产锂离子动力电池材料锰酸锂和磷酸铁锂的高新技术企业。目前,该公司拥有锰酸锂生产线4条、磷酸铁锂生产线1条,产能分别达到1000吨/年和100吨/年。

  (2)青岛

  从原材料到动力电池,青岛作为锂离子动力电池生产的活跃城市,对锂离子动力电池的技术提升、规模生产发挥着重要作用,其中具有代表性的是青岛澳柯玛新能源技术有限公司。

  澳柯玛是中国环保能源领域的一家高科技企业,注册资金2.5991亿元人民币,项目总投资达2亿元人民币以上,拥有国家级企业技术保障中心。公司科研力量雄厚、研发及生产设备先进,目前年产3000万只锂离子电芯生产线已正式投产。

  澳柯玛致力于环保二次能源锂离子电池系列产品的研发与生产,产品包括方形、圆柱形的铝壳、钢壳等多种系列锂离子电芯,可广泛应用于各类移动电话、摄像机、电动车、便携式电子器具等,并可根据要求设计、制作特殊型号电池芯。

  (3)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,是一家专业从事二次锂离子动力电池产品研发、生产和销售于一体的高科技企业。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。目前已达到年产6000万安时锂电池和年产100万套配套电子产品的生产能力。目前公司主营产品磷酸铁锂动力锂电池,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。

  山东衡远新能源科技有限公司位于山东省邹城市经济开发区,是一家集开发、制造与销售锂离子动力电池为一体的高科技产业公司。公司年产各类动力电池15万千瓦时。现有四个规格磷酸铁锂动力电池:10 Ah、 20Ah、50Ah、100Ah。

  此外,山东的潍坊市、泰安市、济南市等诸多城市也是锂离子动力电池及其材料的生产区域。山东作为一个人口大省、工业大省以及优秀人才大省,其优越的地理位置和适宜的气候,是企业投资的理想选择。

  4、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。

  北大先行科技产业有限公司【材料供应】是北京市的高新技术企业。公司以北京大学雄厚科研力量和东圣投资公司的充足资金和管理优势为依托,在锂离子电池材料方面在国内处于领先地位,成功地研制出具有国际先进水平的正负极材料。优质稳定的产品质量吸引了国内外很多优秀电池厂家,形成了稳定的客户群,产品远销韩国、台湾等地区,具有为广大客户提供一系列优质锂离子电池正极材料的能力。公司钴酸锂产能1500吨/年、磷酸亚铁锂产能500吨/年、三元素300吨/年。

  北京创亚动力电池研发有限公司【材料供应】是一家专业致力于锂离子电池关键材料的研发、生产和经营的高新技术企业。公司总投资5000万元在国内建有两个具有业内先进技术工艺的生产工厂,具有年产锂离子电池负极材料1500吨,电解液1000吨的生产能力。生产的负极材料包括中间相碳微球系列(MBG)、改性天然石墨(GNMG)系列、改性人造石墨系列(GHMG)和人造石墨系列(HSG)等10余个品种,适合各类锂离子电池客户需要;生产的电解液产品包括普通型电解液、功能型电解液、动力型电解液等,能够为锂离子电池生产企业量身设计适应市场需求的各种功能型电解液:如长寿命、高倍率、铝塑膜包装电池高温防气胀、过充型、阻燃型电解液以及与锂离子动力电池新型正负极材料相匹配的电解液等。

  天津力神电池股份有限公司【电池供应】锂电龙头公司引进国外先进的自动化生产设备,至2004年已形成2亿只的年产能力,具有圆柱型、方型、聚合物和软包装、动力电池四大系列100多个型号的产品群。

  天津斯特兰能源科技有限公司【原材料供应】是一家拥有自主研发的国际先进磷酸盐正极材料工艺技术和生产制造能力的高新技术企业,是目前国际上少数几家专业生产磷酸盐系列锂电正极材料的公司之一。斯特兰率先在国内实现磷酸铁锂的大规模产业化,从而推动了中国动力电池(磷酸铁电池)的发展和应用。目前产品性能及产能在国际上位居前列,现阶段年产能达到2000吨,并计划在未来两年达到年产4000吨的规模。

  天津金牛电源材料有限责任公司【原材料供应】现已建成国家计委立项的”年产80吨锂离子电池用六氟磷酸锂产业化示范工程项目”。该公司现已建成成套的电解质盐生产、溶剂精制、电解液配制和包装生产线,具有自主知识产权,有稳定的生产能力,有可靠的质量保证体系,目前主要产品有:六氟磷酸锂(规模为80吨/年)、高纯溶剂(规模为500吨/年)、锂离子电池用电解液以及相关电池材料,产品质量完全符合国际通用标准,是目前国内规模最大、品种最齐全的锂离子电池用相关材料的研发和生产企业。

  本报告节选自《锂离子动力电池技术、市场与政策趋势概要》,版权归第一电动研究院所有。《锂离子电池材料行业基础研究报告》全文目录如下,如果需要,请您致电第一电动研究院洽谈购买。联系电话:010-58769630转801。

  ( 编辑/李艳娇 )

来源:第一电动月刊

作者:仲云霞 刘文林

本文地址:https://www.d1ev.com/news/shichang/8815

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