【正文】 電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金 項(xiàng)目可行性報(bào)告 項(xiàng)目名 稱 ： 納米硅線大功率動(dòng)力鋰電池負(fù)極材料 申報(bào) 單 位 ： 鎮(zhèn)江科捷鋰電池有限公司 地址及郵 編 ： 江蘇省鎮(zhèn)江市京口工業(yè)園區(qū)金陽大道 1號 項(xiàng)目負(fù)責(zé) 人 ： 財(cái)務(wù)負(fù)責(zé) 人 ： 法定代表 人 ： 單位傳 真 ： 聯(lián)系人及 手機(jī) ： 填報(bào)日 期 ： 中華人民共和國工業(yè)和信息化部印制 2 一、市場分析 （一）市場前景 1. 當(dāng)前市場規(guī)模、市場增長率 （ 1）全球市場現(xiàn)狀 全球市場現(xiàn)狀電池材料需求強(qiáng)勁，市場規(guī)模逐年增長，隨著全球快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對 新 能源材料需求的 增加，以及手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、汽車等產(chǎn)品對新型、高效、環(huán)保 新 能源材料的強(qiáng)勁需求，全球鋰電池、太陽能電池、燃料電池發(fā)展迅速并帶動(dòng)相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在鋰電池、太陽能電池、燃料電池市場增長的強(qiáng)勁帶動(dòng)下，全球電池新材料市場穩(wěn)步成長。 從市場規(guī)?？矗?20xx 年全球電池新材料市場規(guī)模為 億美元， 20xx 年達(dá)到 億美元， 20xx～ 20xx 年復(fù)合增長率為 ％。消費(fèi)電子下游推動(dòng)，電池市場增長迅速。鋰電池方面，盡管全球銷量逐年增加， 20xx年市場規(guī)模達(dá)到 億美元，在鋰電池市場增長的拉 動(dòng)下，鋰電池材料整體市場呈上升趨勢。20xx 年銷售額為 億美元，但由于價(jià)格的波動(dòng)， 20xx年降為 億美元，之后有所上升， 20xx 年達(dá)到 億美元， 20xx～ 20xx 年復(fù)合增長率為 ％。在鋰電池材料細(xì)分市場，由于價(jià)格的下降，造成鋰電池部分材料銷售額的下降。從鋰電池材料細(xì)分市場份額看，正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔離膜所占市場份額基本呈穩(wěn)定增長趨勢。 （ 2）中國市場發(fā)展現(xiàn)狀 電池新材料市場快速增長，市場結(jié)構(gòu)有待改善，中國快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對能源需求的逐年增加，推動(dòng)鋰電池、太陽能電池、燃料電池的發(fā)展，并 帶動(dòng)相關(guān)材料市場的成長，已成為現(xiàn)今能源的主要發(fā)展趨勢。從市場規(guī)?？?， 20xx 年達(dá)到 億， 20xx～ 20xx 年復(fù)合增長率為 ％。 從市場結(jié)構(gòu)看，中國電池新材料市場主要以鋰電池材料和太陽能電池材料為主。 目前國內(nèi)開發(fā)和生產(chǎn)的動(dòng)力型 鋰離子 電池基本上是把目前技術(shù)上比較成熟的小型（比如手機(jī)電池）單體電池簡單做大或通過電池模組來達(dá)到特定的動(dòng)力和能量 ， 實(shí)踐證明僅僅把單體電池簡單做大不能滿足最基本的安全性要求 ； 安全性問題已經(jīng)成為鋰離子動(dòng)力型電池進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸 ， 單體電池的一致性和穩(wěn)定性受工藝設(shè)備及電池工作條件等 因素影響很大。 因此， 這些組裝起來的大容量電池 3 的穩(wěn)定性及還不能實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用所需要的高倍率放電能力 ， 它們的高倍率放電能力達(dá)不到用戶（比如混合電動(dòng)車）所要求的 1015C 充放電要求。 本項(xiàng)目“納米硅線大功率動(dòng)力鋰電池負(fù)極材料” 是針對研發(fā)制造高功率單體動(dòng)力鋰電池而配套的關(guān)鍵材料， 對于研發(fā)生產(chǎn) 高功率單體動(dòng)力鋰電池具有舉足輕重的作用， 目標(biāo)市場主要在于高端動(dòng)力鋰電池，主要適用于 現(xiàn)有市場比如混合動(dòng)力車，純電力汽車， UPS 等 產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)需求，這些潛在的發(fā)展市場， 已經(jīng)為本項(xiàng)目提供了足夠的市場空間。 ① 汽車用鋰電池市場 由于環(huán)保汽 車在全球范圍內(nèi)受到追捧，混合動(dòng)力車及電動(dòng)汽車走俏，今后幾年，車用鋰電池市場將迅速擴(kuò)大?！邦A(yù)計(jì)到 20xx 年，該市場的規(guī)模將迅速擴(kuò)大至 萬億日元 (約合 248 億美元 )，是 20xx 年的約 215 倍。”這是日本專業(yè)市場調(diào)查機(jī)構(gòu)富士經(jīng)濟(jì)研究所最近得出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。 為應(yīng)對減排和石油資源日漸匱乏的雙重壓力，大多數(shù)國家都將發(fā)展新能源汽車視做振興本國汽車產(chǎn)業(yè)和節(jié)能減排的最重要途徑，而減排壓力最大的中、美兩國成為推動(dòng)新能源汽車發(fā)展的旗手。日前，中、美發(fā)布的《聯(lián)合聲明》稱，雙方將啟動(dòng)中、美電動(dòng)汽車倡議，使兩國在未來數(shù)年有幾百萬 輛電動(dòng)汽車投入使用。 我國去年 3 月發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中，對發(fā)展新能源汽車也制定了大致目標(biāo) —— 未來三年，中國將形成 50 萬輛純電動(dòng)充電式混合動(dòng)力和普通型混合動(dòng)力新能源汽車產(chǎn)能。到 20xx 年，新生產(chǎn)汽車中將有 10%是節(jié)能與新能源汽車，新能源汽車產(chǎn)值有望達(dá)到 5000 億元。 現(xiàn)在全球電動(dòng)車電池技術(shù)發(fā)展有兩大方向：一是從現(xiàn)有的二次電池加以改良，另一則是開發(fā)新的燃料電池。目前電動(dòng)車用電池多數(shù)仍停留在價(jià)格相對便宜的鉛酸電池等傳統(tǒng)產(chǎn)品上，但隨著技術(shù)突破和生產(chǎn)成本有效控制，鋰電池和鎳氫電池質(zhì)輕、續(xù)航里程長以及 高能量密度和輸出功率的優(yōu)勢逐漸浮現(xiàn)，長期來看將成為發(fā)展主流。專家預(yù)測，從現(xiàn)在到 20xx 年，全球市場對混合動(dòng)力汽車電池的需求將增加三倍，價(jià)值總額達(dá) 23 億美元，日美歐汽車大廠預(yù)計(jì) 20xx年前后將正式在乘用車上搭載鋰離子電池 。 目前國內(nèi)汽車造商比如奇瑞 汽車公司 計(jì)劃每年生產(chǎn)上萬輛以上 HEV， 奇瑞一 4 家汽車商就意味著每年 需要 采購 七八千萬人民幣的 動(dòng)力鋰電池 ， 所以本項(xiàng)目在電動(dòng)汽車電池領(lǐng)域首先定位于市場適應(yīng)性相對較強(qiáng)的混合動(dòng)力電池產(chǎn)品，有利于項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作。本項(xiàng)目研發(fā)、生產(chǎn)的主打產(chǎn)品就是混合動(dòng)力汽車專用動(dòng)力鋰電池 的負(fù)極材料 ， 從上述對汽車鋰電池的發(fā)展趨勢和市場容量就可以看出， 本項(xiàng)目所研發(fā)的“納米硅線大功率動(dòng)力鋰電池負(fù)極材料”在新能源汽車上將具有廣闊的市場。 ② 中國電動(dòng)自行車 用鋰電池 市場 目前， 電動(dòng)自行車的鋰動(dòng)力電池技術(shù)開發(fā)已經(jīng)成熟，正處于產(chǎn)業(yè)化的前夜 ，根據(jù)分析顯示：中國有 4 億的自行車擁有量，這 4 億 的自行車客戶 如果 只有 2%的人能夠換成電動(dòng)自行車就需要 24 億瓦時(shí)電池能量 ； 如果每顆高容量大型鋰離子電池的能量是 10 安時(shí)（ 36 瓦時(shí)），共需要 6700 萬顆電池。調(diào)查表明，全國五大城市 50%用自行車的人有使用電動(dòng)自行車的愿望，所以動(dòng)力鋰電 池在電動(dòng)自行車領(lǐng)域也有巨大的市場需求 ，因此由電動(dòng)自行車 鋰電池 催生出來的 “ 納 米硅線 大 功 率 動(dòng) 力 鋰電 池負(fù) 極材 料” 也是 極其 廣闊 的。 ③ 中國 鋰離子 UPS 動(dòng)力電池 市場（ 代替鉛酸 UPS） 隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)和各種信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無間斷電源（ UPS）市場不斷擴(kuò)大。各種網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，必須要有可靠的無間斷電源系統(tǒng)作保障。據(jù)中國電子報(bào)的最新 統(tǒng)計(jì)，中國的 UPS 市場規(guī)模在 50至 100 億元。 而 鋰離子 UPS 動(dòng)力電池的使用壽命大約為傳統(tǒng)鉛酸的 3 至 5 倍， 而鋰離子 UPS 動(dòng)力電池（大批量產(chǎn)業(yè)化后）的價(jià)格比 傳統(tǒng)鉛酸 UPS 電池的價(jià)格只貴 30%左右 ，由于在價(jià)格性能比上的優(yōu)勢，鋰離子 UPS 動(dòng)力電池市場非?？春?，因此 ，本項(xiàng)目產(chǎn)品納米硅線大功率動(dòng)力鋰電池負(fù)極材料市場前景廣闊。 本項(xiàng)目產(chǎn)品 納米硅線負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰容量是傳統(tǒng)碳材質(zhì)的 10 倍，循環(huán)壽命達(dá)到碳的 45倍 ， 而且在大功率放電條件下，納米硅線依然保持卓越的容量和安全性能。但是我們所生產(chǎn)的負(fù)極材料價(jià)格只是傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料 2 倍，具有很強(qiáng)的市場競爭力 ，在服務(wù)方面，我們企業(yè)對于研發(fā)的投入巨大，建有占地 40 畝，建筑面積 萬平方的研發(fā)中心，研發(fā)儀器設(shè)備投入高達(dá)近千萬元人民幣。同時(shí)依托美國斯坦 福大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)組建的科研團(tuán)隊(duì)具有一流的研發(fā)能力，都為產(chǎn)品 5 的不斷改進(jìn)升級，提供了強(qiáng)大的智力保障和技術(shù)支持?？梢愿鶕?jù)不同的客戶需求來制定出合理的生產(chǎn)方案，從而滿足不同客戶的要求。 目前鋰電池的發(fā)展趨勢已逐步向電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域拓展，全球鋰電池需求量隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展而逐年遞增，中國已是僅次于日本的鋰電池生產(chǎn)大國，市場增長空間巨大。許多中國企業(yè)已經(jīng)加大了各種資源的投入，例如增加自動(dòng)化或者半自動(dòng)化設(shè)備，生產(chǎn)模式由勞動(dòng)密集型向半自動(dòng)化和自動(dòng)化轉(zhuǎn)型，開發(fā)自主創(chuàng)新的工藝技術(shù)，進(jìn)一步完善質(zhì)量體系，通過提升產(chǎn)品 品質(zhì)和勞動(dòng)生產(chǎn)率，向高端市場和高端產(chǎn)品發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)今中國鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。 （二）市場競爭 鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛，目前在手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具、數(shù)碼相機(jī)、音頻設(shè)備和游戲機(jī)等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用，手機(jī)市場和手提電腦市場一直是鋰離子電池的最主要市場，這一趨勢在短期內(nèi)仍然不會(huì)改變。但長期來看，未來隨著新能源汽車的推廣，汽車用鋰離子動(dòng)力電池將迎來高速增長，鋰離子市場的傳統(tǒng)格局或?qū)⒈淮蚱啤? 隨著中國快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對電池新材料需求的增加， 以手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、汽車等產(chǎn)品對新型、高效、 環(huán)保電池材料的強(qiáng)勁需求， 并一直保持著快速的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，未來市場前景很可觀，調(diào)查顯示，鋰電池 材料 在過去的 7 年 的復(fù)合增長率達(dá)到了 30%， 20xx 年全球負(fù)極材料的需求達(dá)到了 萬噸，據(jù)有關(guān)部門預(yù)測，這一需求在 20xx 年將達(dá)到 15 萬噸，年復(fù)合增長率 將達(dá)到 45%。目前對于鋰電池的需求預(yù)測各不相同，主要在于電動(dòng)汽車的發(fā)展速度存在爭議，但可以肯定的是，未來電動(dòng)汽車對于電子材料的需求，將超越手機(jī)、筆記本電腦和電動(dòng)工具，成為推動(dòng)電池材料需求的主要因素。以比亞迪的 F3DM 電動(dòng)汽車為例，一輛汽車所需要的鋰電池材料就相當(dāng)于 4000 臺筆記本電腦的用量。 在鋰電池材料市場，中國廠商迅速崛起，中信國安盟固利、余姚金和、杉杉科技、國泰華榮等廠商在正極材料、負(fù)極材料、電解液市場競爭力逐漸增強(qiáng)，而在隔離膜市場還需奮起直追。在下游鋰電池市場，深圳比亞迪、深圳比克、深圳邦凱科技、 TCL 金能等廠商已在全球鋰電池市場占據(jù)相當(dāng)大的市場份額，中國已形成鋰電池相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈。 6 在當(dāng)前及今后相當(dāng)長一個(gè)時(shí)期（至少 10 年），鋰離子電池最大的市場需求來自為 IT 產(chǎn)業(yè)提供配套（手機(jī) %， 筆記本電腦 %，其他 %）目前我國普通手機(jī)用低端方形鋰離子電池 已經(jīng)達(dá)到了產(chǎn)銷平衡，但還不能批量生產(chǎn)用于筆記本電腦、攝像機(jī)和第三代移動(dòng)通訊設(shè)備等的高檔鋰離子電池，鋰離子電池負(fù) 極材料已成為制約我國高性能鋰離子電池發(fā)展的瓶頸。為滿足市場需求，大連太陽集團(tuán)、天津巴莫科技、北京中信國安等鈷酸鋰、錳酸鋰生產(chǎn)廠家不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，總產(chǎn)能已超過 8000 噸，但仍有 1 萬多噸市場缺口不能滿足。 未來 動(dòng)力電池領(lǐng)域 材料發(fā)展趨勢可以做如下的判斷：由于 市場上現(xiàn)有的鋰電池負(fù)極材料本身存在的 安全問題 、性能問題 和高昂的價(jià)格，使其一直在動(dòng)力電池門外徘徊，始終沒有完全進(jìn)入動(dòng)力電池領(lǐng)域。 鎮(zhèn)江科捷鋰電池有限公司 本著“自主創(chuàng)新、專注務(wù)實(shí)”的原則，以強(qiáng)大的研發(fā)力量和卓越的技術(shù)創(chuàng)新能力致力于大功率動(dòng)力鋰電池及其相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā) 工作，所研制成功的項(xiàng)目產(chǎn)品“納米硅線大功率動(dòng)力鋰電池負(fù)極材料”，摒棄了 由于傳統(tǒng)鋰電池采用石墨作為負(fù)極，在其使用過程中，特別是在大電流放電情況下，存在壽命短，安全性差等缺陷，我公司采用納米硅線作為負(fù)極的動(dòng)力鋰電池在大功率充放電情況下仍具有良好的安全性能，該新型負(fù)極材在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的用途，為大功率鋰電池在純電力汽車、混合動(dòng)力汽車、 UPS 不間斷電源以及電動(dòng)自行車等產(chǎn)品上的商業(yè)化應(yīng)用提供了可能 。同時(shí)，作為一種新型替代能源，大功率動(dòng)力鋰電池的商業(yè)化應(yīng)用必將創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 （三） 市場定位： 申報(bào)單位的競爭優(yōu)勢 （ 1）技術(shù) 和研發(fā)基礎(chǔ) 優(yōu)勢 本項(xiàng)目所使用的技術(shù) 源于 美國 斯坦福大學(xué)崔立峰博士所在的科研團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)三 年時(shí)間的研發(fā)成果 ， 由本公司研發(fā)團(tuán)隊(duì) 進(jìn)行了創(chuàng)新性研發(fā)與產(chǎn)品化實(shí)現(xiàn)。 該團(tuán)隊(duì)包含斯坦福大學(xué)世界著名教授兩名，博士 6名。該研發(fā)項(xiàng)目在素有“鋰電池之父”之稱的 Robert A. Huggins 教授的帶領(lǐng)下，由崔立峰博士 （本公司總經(jīng)理）作為主要技術(shù)負(fù)責(zé)人完成，前后投入科研經(jīng)費(fèi)超過 100 萬美元 。 7 該項(xiàng)目 前期 所牽涉的所有的實(shí)驗(yàn)均在斯坦福大學(xué)材料工程系的材料合成實(shí)驗(yàn)室和鋰電池測試實(shí)驗(yàn)室完成，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室擁有世界頂尖的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和科研人員以及深厚的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。此項(xiàng)科研成果已經(jīng)發(fā)表在世界知名納米科技學(xué)術(shù)期刊《 Nano Letters》上，其美國專利《 CrystallineAmorphous CoreShell Silicon Nanowires as Battery Electrodes》的申請正在審核過程中，有望在年內(nèi)獲得授權(quán)。同時(shí)，本項(xiàng)目的國內(nèi) 發(fā)明 專利《 無定形納米硅線的的制備方法及在鋰電池負(fù)極上的應(yīng) 用》 申請也于近日被正式受理。 該研究成果受到了全世界的關(guān)注，國內(nèi)外幾大新聞組織，例如《 Science Daily》（美國），《 Popular Mechanics》 （美國），《科技日報(bào)》，《新浪科技新聞》等均對其進(jìn)行了報(bào)道。 本項(xiàng)目負(fù)責(zé)人崔立峰博士 已經(jīng)發(fā)表的相關(guān)論文 1.“ CrystallineAmorphous CoreShell Silicon Nanowires for High Capacity and High Current Battery Electrodes” , L. F. Cui, C. K. Chan, R. Ruffo, H. Peng, and Y. Cui Nano Lett., in press, 20xx. IF＝ 2.“ Probing the Electronic and Structural Properties of Doped Aluminum Clusters: MAl12 (M = Li, Cu, a