第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
鋰離子電池的生產(chǎn)技術(shù)主要被日本壟斷。西歐和北美等國(guó)家的鋰離子電池技術(shù)與我國(guó)基本上處在同一起跑線上。我國(guó)政府對(duì)鋰離子電池的 研究 開(kāi)發(fā)十分重視,投入了巨大財(cái)力和物力,將其列入“863”計(jì)劃及“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。許多科研院所和高校相繼開(kāi)展了理離子電池 研究 。我國(guó)90年代初開(kāi)始 研究 鋰離子電池電極材料和電池,研制成功AA型理離子電池。1996年研制成功移動(dòng)電話、攝像機(jī)用18650型電池,電池的客量達(dá)到索尼公司的電池水平。可充放電500次,形成了包括電極材料及電池制造工藝、鋰離子于電池開(kāi)發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)。
正極材料是目前鋰離子電池中成本最高的材料,同時(shí)也直接關(guān)系到電池的安全性能和電池實(shí)現(xiàn)大型化的可能,但傳統(tǒng)正極材料—鈷酸鋰的年需求量已超過(guò)1萬(wàn)噸,從而導(dǎo)致鈷價(jià)大幅攀升,鈷資源短缺已開(kāi)始制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展??梢匀〈捤徜嚨拟掓囧i酸鋰正極材料被我國(guó)成功研制出來(lái)。80%的鈷被錳和鎳取代,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)晶粒尺寸的控制,合成材料的可逆容量達(dá)到165mAh/克,比鈷酸鋰高10%以上,循環(huán)壽命達(dá)到500次。
另外,負(fù)極材料是鋰離子電池中承擔(dān)鋰儲(chǔ)存功能的關(guān)鍵材料,重要性同樣不容忽視。應(yīng)用于商品鋰離子電池的石墨負(fù)極材料可逆容量均在300~340mAh/克。 研究 開(kāi)發(fā)出納米孔硬碳球、元宵結(jié)構(gòu)復(fù)合負(fù)極材料,可逆容量已經(jīng)達(dá)到600mAh/克。同時(shí)研制出石墨化納米纖維導(dǎo)電添加劑,可以提高高功率電池的功率密度。據(jù)悉,僅正負(fù)極材料其 研究 組就已申請(qǐng)了國(guó)內(nèi)發(fā)明專利21項(xiàng),其中4項(xiàng)獲得授權(quán),并已獲得兩項(xiàng)國(guó)際發(fā)明專利授權(quán)。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
鋰電池的原材料主要包括正負(fù)極材料、電解液、電極基材、隔離膜和罐材等。其中,正極材料是鋰電池中最為關(guān)鍵的原材料,直接決定了電池的安全性能和電池能否大型化,同時(shí)也是鋰電池成本占比最高的材料,約占鋰電池電芯材料成本的三分之一左右。目前,正極材料主要是氧化鈷鋰和鈷酸鋰等,負(fù)極材料為石墨。聚丙烯/聚乙烯復(fù)合膜作隔膜,以鋁或鋼質(zhì)材料作外殼的蓄電池。其電解液為溶于有機(jī)溶劑中的鋰鹽組成的多元有機(jī)電解質(zhì)。
鋰離子電池具有單體電池電壓高、質(zhì)量比能量大、體積比能量高、自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、安全可靠等特點(diǎn)。
鋰離子電池的制造工藝流程:正極材料—粘接劑PVDF/溶劑NMP—負(fù)極材料—粘接劑PVDF/溶劑NMP—制正極漿—制負(fù)極漿—導(dǎo)電基板(鋁箔)—涂膜—涂膜—導(dǎo)電基板(銅箔)—正極板—負(fù)極板—隔膜—卷繞—入殼—注液—封口—化成—電解液—導(dǎo)電劑—導(dǎo)電劑—電池殼—電池蓋—成品。
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析
近年來(lái)鋰離子電池中正負(fù)極活性材料的 研究 和開(kāi)發(fā)應(yīng)用在國(guó)際上相當(dāng)活躍,并已取得很大進(jìn)展,正極的最高容量是用離子交換法制得的層狀LiMnO2,達(dá)270mAh·g-1,而負(fù)極的最高容量是用模板合成法制備的單層碳,達(dá)825mAh·g-1。鋰離子電池關(guān)鍵要求是材料的晶體結(jié)構(gòu)規(guī)整,充放電過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生不可逆變化,以保證獲得比容量高,循環(huán)壽命長(zhǎng)的電池。因此尋找新的電極材料,以及新的合成方法,仍是當(dāng)前 研究 的重點(diǎn)。尋找新的正極材料特別是高聚物作成輕型鋰電池和二次鋰電池也是一個(gè)重要的課題。
由于鋰電池的優(yōu)異性能,目前國(guó)內(nèi)外 研究 正逐漸深入,由經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)向了解反應(yīng)機(jī)理、建立非水體系界面理論方向發(fā)展。眾所周知,固體電極和水溶液的界面理論的建立經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程,現(xiàn)在還有許多問(wèn)題沒(méi)有弄清楚。非水溶液和固體界面則更為復(fù)雜。首先是溶劑的多樣性,而每種溶劑的結(jié)構(gòu)又比水復(fù)雜得多。其次鋰電池使用的固體種類也遠(yuǎn)比水溶液電池復(fù)雜,包括金屬、氧化物、硫化物、單質(zhì)、聚合物等,表面膜的的生成及性質(zhì)也是鋰電池經(jīng)常遇到的間題。電池材料的氣化涉及鋰電池的安全使用。這些問(wèn)題的逐步解決將使鋰電池的質(zhì)量及安全性提高一步,因而成為目前鋰電 研究 的重要方向。
第四節(jié) 鋰電池市場(chǎng)現(xiàn)狀 分析 及預(yù)測(cè)
在傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展上,我國(guó)一直在跟隨世界汽車發(fā)展趨勢(shì),在新能源汽車領(lǐng)域,能否逐步向領(lǐng)導(dǎo)者行列跨進(jìn),電池的研發(fā)生產(chǎn)成為最重要的因素之一。目前新能源汽車使用的電池主要有鉛酸電池、鎳氫電池和鋰電池。有關(guān)專家 分析 ,鉛酸電池出現(xiàn)最早,安全性很好,但儲(chǔ)能效果很差,早期使用較多,現(xiàn)在已經(jīng)基本退出汽車電池市場(chǎng)。與鉛酸電池相比,鎳氫電池在儲(chǔ)能和壽命方面有較大提高,但在充電過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣容易爆炸,安全隱患增加。鋰電池在能量密度、功率密度和壽命方面有明顯優(yōu)勢(shì),儲(chǔ)能效果是鉛酸電池的3倍以上,壽命大大增長(zhǎng),已成為汽車電池 行業(yè) 發(fā)展的重點(diǎn)。雖然鋰電池也存在危險(xiǎn),但在安全性 研究 上已取得很大進(jìn)展。
據(jù)了解,跨國(guó)巨頭早就開(kāi)始行動(dòng),搶占鋰電池市場(chǎng)先機(jī)。在電池研發(fā)方面,日本公司占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。日本電子巨頭三洋電機(jī)株式會(huì)社將從明年開(kāi)始量產(chǎn)鋰電池,并與德國(guó)大眾汽車集團(tuán)結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴。
去年,日本第三大汽車制造商日產(chǎn)汽車公司聯(lián)手電子產(chǎn)品生產(chǎn)商N(yùn)EC公司投資120億日元合作生產(chǎn)鋰電池。豐田也表示將與松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社合資建廠,增加鋰電池產(chǎn)量。近日,德國(guó)博世與韓國(guó)三星各出資50%成立合資公司,專門 研究 鋰電池,預(yù)計(jì)從2011年起鋰電池將大批投產(chǎn)。此外,通用、大眾等公司也已著手開(kāi)發(fā)生產(chǎn)鋰電池。
面對(duì)日后激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),我國(guó)鋰電池生產(chǎn)方面已經(jīng)做好準(zhǔn)備。雖然在產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平方面與日本有一定差距,但我國(guó)鋰電池技術(shù)基礎(chǔ)較好,領(lǐng)先于其他國(guó)家。幾年前,國(guó)家開(kāi)始支持鋰電池項(xiàng)目,目前比亞迪等公司已具備小規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的能力。預(yù)計(jì)國(guó)家將專門投資20億元用于鋰電池的研發(fā)和生產(chǎn)。2010年左右,我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)會(huì)有顯著提高。關(guān)于我國(guó)鋰電池的研發(fā)情況,北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛工程技術(shù)中心副主任林程教授介紹說(shuō),目前,國(guó)內(nèi)對(duì)鋰電池的 研究 進(jìn)展非常順利,特別是在專利上已取得了一些成績(jī),在電池安全性方面也取得了很大進(jìn)展。這次為北京奧運(yùn)會(huì)提供的客車使用的就是我國(guó)自主研發(fā)的鋰電池,效果很好。這說(shuō)明我國(guó)汽車電池產(chǎn)業(yè)潛力很大,關(guān)鍵是企業(yè)要重視研發(fā),爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
第五節(jié) 鋰電池產(chǎn)品產(chǎn)值 分析 及預(yù)測(cè)
2002—2010年鋰電池產(chǎn)品產(chǎn)量 分析 及預(yù)測(cè)表
單位:百萬(wàn)只
2002—2010年鋰電池產(chǎn)品產(chǎn)量
分析
及預(yù)測(cè)圖
單位:百萬(wàn)只
相比于2000-2004年中國(guó)鋰離子電池生產(chǎn)規(guī)的快速增長(zhǎng),2005年中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)速度明顯放緩,新進(jìn)企業(yè)也明顯減少,所生產(chǎn)的鋰離子電池中, 50%左右完全國(guó)產(chǎn)化。2007年中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)到13.5億只,較2006年增長(zhǎng)28.36%。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年的增長(zhǎng)速度將更趨于平穩(wěn)。
第六節(jié) 鋰電池市場(chǎng)需求 分析 及預(yù)測(cè)
鋰電池主要應(yīng)用于筆記型計(jì)算機(jī)、行動(dòng)電話、PDA、攝錄像機(jī)、攜帶式光盤等電子產(chǎn)品上,其中以筆記型計(jì)算機(jī)25%,行動(dòng)電話58%為最大應(yīng)用產(chǎn)品。隨著多媒體計(jì)算機(jī)及CPU高階化需求及筆記型計(jì)算機(jī)“輕、薄”要求下,鋰電池是最佳的電源供應(yīng)來(lái)源。臺(tái)灣筆記型計(jì)算機(jī)在全世界占有率已超過(guò)60%,成長(zhǎng)率約為35%-40%左右。在2003年時(shí),筆記型計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)量為2425萬(wàn)臺(tái),一般一臺(tái)筆記型計(jì)算機(jī)須使用1.2套鋰電池組,每套NB/PC鋰電池組約7.8個(gè)鋰電池,2003年時(shí)NB/PC使用鋰電池的比例達(dá)99%。
鋰電池具有重量輕、厚度薄的優(yōu)勢(shì),特別適合在無(wú)線通訊產(chǎn)品上,包括行動(dòng)電話、PHS(Personal Headphone System)和PDA(Person Digital Assistance)等產(chǎn)品上,目前國(guó)內(nèi)在通訊應(yīng)用方面,主要是以行動(dòng)電話為主。
2008年鋰電池市場(chǎng)需求量約28.7億顆,年增率將超過(guò)20%。2016年鋰電池總需求量更可望突破50億顆。根據(jù)對(duì)主要電池現(xiàn)有產(chǎn)能及產(chǎn)能擴(kuò)充計(jì)劃的調(diào)查發(fā)現(xiàn),主要電池品牌及電池組廠皆已積極擴(kuò)展生產(chǎn)規(guī)模;但以目前所知的電池廠產(chǎn)能擴(kuò)張的速度與未來(lái)需求成長(zhǎng)的幅度相較,可更進(jìn)一步預(yù)測(cè)近年鋰電池市場(chǎng)將持續(xù)出現(xiàn)供貨吃緊現(xiàn)象。
第七節(jié) 鋰電池消費(fèi)狀況 分析 及預(yù)測(cè)
鋰離子電池電解液作為鋰離子電池必需的關(guān)鍵材料,用于在的電池正負(fù)極之間傳導(dǎo)電子,是鋰離子電池獲得高電壓,高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證,其發(fā)展依賴于鋰離子電池的發(fā)展。
而鋰離子電池因具有工作電壓高、能量密度大(重量輕)、自放電率底、無(wú)記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長(zhǎng)和無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),自投放市場(chǎng)以來(lái)發(fā)展迅速,已逐步替代鎳氫電池而在筆記本電腦、移動(dòng)電話、攝錄機(jī)等移動(dòng)電子終端設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位,據(jù)矢野經(jīng)濟(jì) 研究 所調(diào)查,目前全球手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)用鋰離子電池分別占鋰離子電池總量的49%、36%和4%。
中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。2002年銷售8.62億只,增長(zhǎng)51%,銷售額28.18億美元,增長(zhǎng)18%;2003年銷售量為12.55億只,增長(zhǎng)45%,銷售額36.34億美元,增長(zhǎng)29%。
2005—2010年鋰離子電池銷售額 分析 及預(yù)測(cè)表
單位:百萬(wàn)美元
2005—2010年鋰離子電池銷售額
分析
及預(yù)測(cè)圖
單位:百萬(wàn)美元
第八節(jié) 鋰電池價(jià)格趨勢(shì) 分析
手機(jī)鋰電池國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)于2005年9月出臺(tái), 行業(yè) 開(kāi)始重新洗牌。隨著《蜂窩電話用鋰離子電池總規(guī)范》新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),手機(jī)鋰電池價(jià)格有小幅小幅波動(dòng)。
新標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)原有鋰離子電池的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)有較大差距,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)明顯滯后這一現(xiàn)狀,重新制定的。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),將在 行業(yè) 內(nèi)建立一個(gè)較高的技術(shù)門檻,只有那些技術(shù)水平相對(duì)較高的企業(yè)才能達(dá)到要求,許多手工作坊式的小廠將被淘汰,而一些具備相當(dāng)規(guī)模和具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將獲得更多的發(fā)展空間。同時(shí),按照新標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的手機(jī)鋰電池,價(jià)格有小幅波動(dòng),但是至于如何變化,還要依據(jù)市場(chǎng)的行情來(lái)定。
第九節(jié) 鋰電池進(jìn)出口量值 分析
2003年鋰離子電池國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)火爆,出口3.14億只,比2002年增長(zhǎng)127%,由于國(guó)內(nèi)需求快速增長(zhǎng),2003年進(jìn)口鋰離子電池3.54億只,比2002年增長(zhǎng)143%。
2006年鋰離子電池出口量約為10億只,出口額超過(guò)29.8億美元,分別比2005年增長(zhǎng)34%和29%。前十大出口企業(yè)為:索尼電子(無(wú)錫)有限公司,富士灣電能(天津)有限公司,兆普電子(上海)有限公司,深圳市比亞迪鋰電池有限公司,無(wú)錫松下電池有限公司,珠海松下電池有限公司,NEC東金電子(廈門)有限公司,東莞新能源電子科技有限公司,天津力神電池股份有限公司,東莞三星視界有限公司。年出口額均超過(guò)9000萬(wàn)美元。其中,索尼電子出口額超過(guò)2.56億美元,富士灣電能超過(guò)2億美元。
2007年進(jìn)口鋰離子電池17.87億只,出口12.14億只。
2008年上半年,鋰離子電池進(jìn)口數(shù)量8.89億個(gè),,同比增長(zhǎng)14.49%,進(jìn)口金額為21.02億美元,同比增長(zhǎng)28.03%;2008年全年,鋰離子電池出口數(shù)量12.53億個(gè),同比增長(zhǎng)3.19%,出口金額為39.15億美元,同比增長(zhǎng)12.07%。
2003—2008年鋰離子電池出口統(tǒng)計(jì)表
單位:億只
2003—2008年鋰離子電池出口統(tǒng)計(jì)圖
單位:億只
免責(zé)申明:本文僅為中經(jīng)縱橫 市場(chǎng) 研究 觀點(diǎn),不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問(wèn)題,敬請(qǐng)來(lái)電垂詢:4008099707。特此說(shuō)明。