【文章內(nèi)容簡介】 技術(shù)的進步、3G 的應(yīng)用、數(shù)碼產(chǎn)品的普及，基于無線體驗的移動設(shè)備的需求越來越大，而目前能夠滿足移動設(shè)備待機要求的成熟電池只有鈷酸鋰電池，事實上，在消費類數(shù)碼產(chǎn)品領(lǐng)域，鈷酸鋰電池也處于絕對的主導(dǎo)地位。經(jīng)過長期的發(fā)展，鈷酸鋰電池形成了四種產(chǎn)品線：圓柱型電池、聚合物軟包電池、鋁殼電池和鋼殼電池，這些產(chǎn)品分別應(yīng)用于高端、中端和低端市場。. 錳酸鋰市場現(xiàn)狀分析安全廉價的錳酸鋰電池具有鎳氫和鈷酸鋰電池所無法比擬的優(yōu)越性能，4V錳酸鋰在充電狀態(tài)下的熱分解溫度比鈷酸鋰高約200℃（充電狀態(tài)下的分解溫度約為430℃），熱穩(wěn)定性非常好，被公認為電動汽車最為實用的電極材料。目前，中信國安盟固利電源技術(shù)有限公司生產(chǎn)的錳酸鋰材料已經(jīng)陸續(xù)進入國內(nèi)外市場，一些國內(nèi)鋰離子二次電池生產(chǎn)商開始批量使用該公司生產(chǎn)的錳酸鋰產(chǎn)品，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。國內(nèi)眾多用戶以及韓國、法國、美國的公司正在試用該公司生產(chǎn)的錳酸鋰產(chǎn)品。云南玉溪匯龍科技有限公司新開發(fā)的“新型低成本鋰離子電池正極材料（錳酸鋰）產(chǎn)品中試及產(chǎn)業(yè)化”項目，屬國家重點支持的新能源、新材料產(chǎn)業(yè)。該項目產(chǎn)品技術(shù)含量高、創(chuàng)新性強、技術(shù)水平達國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，所生產(chǎn)的產(chǎn)品可廣泛用于手機電池、攝影機電池、便攜式電池、筆記本電腦電池、兒童電動玩具、電動車電池、小型農(nóng)具、野外照明、礦燈電池、軍用電子設(shè)備以及航空. 磷酸鐵鋰市場現(xiàn)狀分析2008 億個， 億個；其中，中國國內(nèi)鈷酸鋰市場銷量大約1 萬噸，錳酸鋰大約5000 噸，三元材料大約2000 噸，磷酸鐵鋰產(chǎn)量約為2500 噸。2009 億個， 億個。而磷酸鐵鋰是引發(fā)鋰電革命行業(yè)的一種新型材料，是鋰電池行業(yè)發(fā)展的最前沿。磷酸鐵鋰具有高的能量密度、低廉的價格、優(yōu)異的安全性使其特別適用于動力電池。它的出現(xiàn)是鋰離子電池材料的一項重大突破，成為各國競相研究的熱點。由于其自身的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于混合動力汽車、電動工具、電動自行車、電動助力車、發(fā)電儲能裝置等各個領(lǐng)域?；旌蟿恿ζ嚕℉EV）是未來數(shù)年內(nèi)新能源汽車的主要發(fā)展方向。隨著混合動力汽車產(chǎn)量的不斷增加，混合動力汽車占有率的提升，磷酸鐵鋰電池市場規(guī)模將快速增長，也將拉動磷酸鐵鋰需求增長。全球磷酸鐵鋰電池正極材料的主要生產(chǎn)廠商來自于美國的Valence、A123和天津斯特蘭。兩家美國公司合計產(chǎn)能在1000 噸左右，生產(chǎn)基地都在中國，但都不對國內(nèi)客戶提供電池材料。目前國內(nèi)每年磷酸鐵鋰的需求量為8000 噸左右，產(chǎn)量為2500 噸，發(fā)展空間非常廣闊。目前磷酸鐵鋰產(chǎn)品正處于行業(yè)的萌芽階段，而中國環(huán)境問題突出，能源問題緊張，因此磷酸鐵鋰產(chǎn)品潛在市場巨大。. 正極材料上市公司分析當升科技公司創(chuàng)立于2001 年，主要從事鈷酸鋰、多元材料及錳酸鋰等小型鋰電、動力鋰電正極材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是行業(yè)內(nèi)成長性最高的企業(yè)。近5 年來，公司年銷量復(fù)合增長率高達68%，凈利潤復(fù)合增長率高達85%。即使在金融危機下的2009 年，公司產(chǎn)品銷量仍較上年增長了73%。公司與國內(nèi)競爭對手相比，有質(zhì)量和技術(shù)優(yōu)勢；與國外競爭對手相比，又更具備成本競爭力。在技術(shù)上，公司儲備較為充足。鋰電池正極材料目前主要包括鈷酸鋰、多元材料、錳酸鋰和磷酸亞鐵鋰，并以鈷酸鋰為主導(dǎo)，未來新型正極材料比重將有所上升。隨著下游特別是動力鋰電市場產(chǎn)業(yè)化之后，鋰電正極材料產(chǎn)品的完整性成為企業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。公司在產(chǎn)品規(guī)劃、儲備上具有較好的前瞻性，是目前國內(nèi)為數(shù)不多的同時具備鈷酸鋰、錳酸鋰和多元材料鋰電正極材料生產(chǎn)能力的企業(yè)，并積極研發(fā)包括高容量多元材料、超大粒徑鈷酸鋰、磷酸亞鐵鋰等一系列制備技術(shù)。公司在濕法和火法兩項技術(shù)上具備集成創(chuàng)新能力，是國內(nèi)外少數(shù)幾家能快速推出系列化多元材料的公司之一，產(chǎn)品質(zhì)量達到了國際先進水平。2008 年，公司研制成功多元材料和錳酸鋰新產(chǎn)品，并開始進軍動力鋰電市場。在市場布局方面，與國際主要的鋰電廠商建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系是正極材料企業(yè)經(jīng)營的必由之路。目前，公司已與國際主要的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)建立了良好合作關(guān)系。在國際前6 大鋰離子電池廠商中已擁有5 家客戶，包括三星SDI、LG化學、三洋能源、深圳比克和比亞迪，形成了優(yōu)質(zhì)的大客戶群。公司憑借這些渠道與品牌的優(yōu)勢，在國內(nèi)鋰電正極材料行業(yè)中建立了穩(wěn)固的市場地位。公司本次募集資金將用于3,900 噸鋰電池正極材料產(chǎn)能等項目的建設(shè)，項目投產(chǎn)后，公司總產(chǎn)能將由目前的4,400 噸提高到8,300 噸，有利于公司更好地滿足快速增長的鋰電正極材料市場需求。未來，公司仍將堅持為先鋒產(chǎn)品開發(fā)新材料的企業(yè)宗旨，充分利用在小型鋰電領(lǐng)域形成的諸多優(yōu)勢，與國內(nèi)外有實力的動力鋰電廠商合作開發(fā)動力鋰電用的多元材料、錳酸鋰產(chǎn)品和磷酸亞鐵鋰產(chǎn)品，爭取2010 年在動力鋰電領(lǐng)域形成規(guī)模銷售，2012 年實現(xiàn)業(yè)績迅速增長，努力使公司成為動力鋰電正極材料領(lǐng)域的領(lǐng)先者。相信，隨著小型鋰電在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用，隨著新能源汽車及電動自行車等新興行業(yè)的迅速產(chǎn)業(yè)化，公司作為行業(yè)的領(lǐng)跑者，將在動力鋰電正極材料的藍海中，繼續(xù)保持業(yè)績的高速增長勢頭。4. 負極材料與正極材料相比，負極材料占鋰電池成本比重較低，而且國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，負極材料以石墨、固體碳粒為主。目前國內(nèi)從事鋰電池負極材料生產(chǎn)的前三甲企業(yè)是中國寶安、杉杉股份、長沙海容，目前負極材料基本能夠滿足國內(nèi)市場。由于碳系負極材料的技術(shù)發(fā)展比較成熟，國內(nèi)產(chǎn)能也比較大，其盈利能力并不強，不是發(fā)展鋰電池的限制性環(huán)節(jié)。目前新型的硅合金、鈦酸鋰等負極材料還基本處于實驗室研究階段，在短期內(nèi)還難以展開大規(guī)模應(yīng)用。5. 隔膜. 隔膜技術(shù)情況分析隔膜的重要功能是隔離正負極并阻止電子穿過，同時能夠允許離子的通過，從而完成在充放電過程中鋰離子在正負極之間的快速傳輸。隔膜性能的優(yōu)劣直接影響著電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以用安全性能。隔膜越薄，孔隙率越高，電池內(nèi)阻越小，高倍率放電性能越好，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。鋰離子電池隔膜的要求包括：①具有電子絕緣性，保證正負極的機械隔離；②有一定的孔徑和孔隙率，保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率，對鋰離子有很好的透過性；③耐電解液腐蝕，電化學穩(wěn)定性好；④對電解液的浸潤性好并具有足夠的吸液保濕能力；⑤具有足夠的力學性能，包括穿刺強度、拉伸強度等，但厚度盡可能??；⑥空間穩(wěn)定性和平整性好；⑦熱穩(wěn)定性和自動關(guān)斷保護性能好。中國鋰離子電池生產(chǎn)所需的隔膜材料主要依靠進口。2007 億美元（ 美元計），每年進口鋰離子電池隔膜在6080 萬平方米，并以12%的速度遞增。到2011 ， 億美元。 倍，銷售額將是2007 倍。鋰離子電池隔膜市場需求預(yù)測 . 全球隔膜市場發(fā)展現(xiàn)狀全球市場主要被日本旭化成工業(yè)、東燃化學，及美國Celgard 把持。隔膜具有典型的“高技術(shù)、高資本”特點，而且項目周期很長，投資風險較大，國內(nèi)企業(yè)的投資熱情并不高。預(yù)計全球?qū)垡蚁⒕郾┖头紵N等主要石化產(chǎn)品的需求將以高于全球GDP23％的速度增長，而亞洲增速最快。為此，世界領(lǐng)先的石油和石化企業(yè)?？松梨诨ふ诜e極投資以滿足這一不斷增長的需求。通過正在中國福建建設(shè)的合資企業(yè)和在新加坡建設(shè)新的石化裝置，使其世界級石化裝置的產(chǎn)能增加一倍以上。同時，還在推動沙特和卡塔爾的大型投資項目，并在韓國建設(shè)一家新的鋰電池隔膜廠。盡管發(fā)展隔膜對促進鋰電產(chǎn)業(yè)具有重大意義，但從投資角度言，隔膜具有典型的“高技術(shù)、高資本”特點，且項目從啟動到投產(chǎn)運行周期很長，投資風險較大，一定程度上阻礙了國內(nèi)企業(yè)對這一重要領(lǐng)域的投資。到2012 年如果形成100 萬輛混合動力汽車的規(guī)模，電池隔膜需要將近4 億平方米， 億平米。未來動力電池可能將是翻番式的增長，其需求將是手機電池的10 倍以上。. 國內(nèi)隔膜生產(chǎn)企業(yè)動態(tài)目前，國內(nèi)能生產(chǎn)隔膜的企業(yè)僅有星源科技、金輝高科兩家技術(shù)相對成熟，市場供應(yīng)量嚴重不足，大部分依賴進口。6. 電解液. 電解液技術(shù)情況分析由于鋰離子電池負極的電位與鋰接近，比較活潑，在水溶液體系中不穩(wěn)定，需要使用非水、非質(zhì)子性有機溶劑，和鋰鹽（有機溶劑導(dǎo)電性差，加入鋰鹽以提高離子導(dǎo)電率）組成有機液體電解質(zhì)，在電池中正負極之間傳導(dǎo)電子，其功能是防止過充電、阻燃性電解液、改善SEI 膜、減少酸含量、增加電導(dǎo)率和改善低溫性能。電解液對電池的放電倍率影響很大，適當?shù)奶砑觿⒋蟠筇岣唠姵氐谋堵史烹娙萘亢碗妷海ㄗ罡吣芴岣?0~90%）。電解液的研究尚未定型，仍在不斷完善之中。傳統(tǒng)的電解液使用碳酸酯作為溶劑，因為閃點較低，在較低的溫度下即會閃燃，安全性較差。而氟代溶劑（包括氟代酯和氟代醚）具有較高的閃點甚至無閃點，有利于抑制電解液的燃燒，是解決電解液易燃問題最有希望的途徑之一。氟代劑對電池性能損害較小，抑制電解液燃燒的效果明顯，但是氟化物的使用將會大大增加鋰離子電池的生產(chǎn)成本，產(chǎn)業(yè)化上面臨成本壓力；相對廉價的烷基磷酸酯雖具有一定的阻燃效果，但是嚴重惡化電池性能；而含氮化合物對電池性能影響不大，但是阻燃效率不高，而且毒性較大?；瘜W界仍在不斷探索成本低廉、安全性好、高溫下不易分解、電化學性能穩(wěn)定的電解液。目前商用鋰離子電池以EC2DMC 為溶劑，以LiPF6 為鋰鹽，具有較高的離子導(dǎo)電率與較好的電化學穩(wěn)定性。目前全世界電解液市場供需基本平衡，與正極材料一樣，主要是靠存量鋰電池市場，未來增量市場要看動力鋰電池市場。未來幾年，電解液行業(yè)仍然具有很大發(fā)展?jié)摿Α? 全球電解液市場發(fā)展現(xiàn)狀電解液是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上的重要組成部分，占鋰電池成本的12%左右。目前全球鋰電池電解液市場供求基本平衡，主要是靠存量鋰電池市場，手機、筆記本電腦、數(shù)碼產(chǎn)品等是目前鋰電池最主要的消費領(lǐng)域，這一趨勢在短期內(nèi)仍然不會改變。未來市場增量要看動力鋰電池市場，特別是電動汽車一旦興起，將帶來電解液的爆發(fā)性增長。一輛電動汽車用鋰電池需電解液50 公斤左右，單位電池耗電解液數(shù)量是普通手機電池的上萬倍。若按流行的100 萬輛電動汽車規(guī)模來測算，則需要50000 噸電解液，是目前全球電解液總消費量的3 倍以上。全球鋰離子電池電解液產(chǎn)業(yè)發(fā)展平穩(wěn)，市場主要集中于日本宇部公司和ECOPRO（韓國第一毛織城）公司，兩家公司大約占全球市場份額的50%。排在其后的企業(yè)依次為：三菱化學、富山化學、三井化學、岸田化學、張家港國泰榮華及其他企業(yè)。7. 聚合物鋰電池聚合物鋰電池除了電解質(zhì)采用純固態(tài)或凝膠型聚合物電解質(zhì)外，正、負極材料、原理和充放電過程與液體鋰離子電池基本一致。聚合物鋰電池特點包括：塑型靈活，更穩(wěn)定更安全不易燃燒，更長的循環(huán)壽命，更高的能量密度，體積利用率高（比鋰離子電池高10－20%），不必使用傳統(tǒng)的隔膜材料，更易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。聚合物電解質(zhì)是以聚合物為基體，由強極性聚合物和金屬鹽通過酸堿反應(yīng)發(fā)生絡(luò)合，形成的在固態(tài)下即具有離子導(dǎo)電性的功能高分子材料。純固態(tài)電解質(zhì)是將LiPFLiClOLiBF4 等鋰鹽溶解在作為固體溶劑的高分子聚合物本體如PEO和PPO 中。凝膠型電解質(zhì)是通過將更大量的液體溶劑與聚合物本體混合，形成凝膠狀態(tài)的電解質(zhì)。由于電解質(zhì)中沒有可流動的電解液，因此不存在電池漏液問題，由此帶來的燃燒、易爆等問題也隨之避免。為降低電池厚度， 的鋁塑膜包裝，因而又比普通鋰離子電池具有更高的比容量。聚合物鋰電池用電解質(zhì)在目前商品化的充電電池中，聚合物鋰電池的比能量密度最高，理論上可以承擔電動車更長的續(xù)航能力；可以實現(xiàn)電池的薄形化，從而可以降低電池重量和體積，更加節(jié)約能源。從這些優(yōu)點來講，聚合物鋰電池相比鋰離子電池，在純電動車上有更好的發(fā)展前景，是未來的發(fā)展方向之一。鋰離子電池與聚合物鋰電池的主要區(qū)別8. 電池單體與組裝新開發(fā)的鋰離子單體電池性能完全能滿足實用需要，但動力電池需上百個單體電池組合使用。同時保持這么多單體電池的性能一致，難度較大，而一致性又影響到電池組整體壽命。目前的條件下制作出來的電池一致性不佳，導(dǎo)致出現(xiàn)了單體電池壽命超過2000 次而電池組壽命只有500 次的情況。一致性難題的解決有賴于制造工藝和設(shè)備水平的提升，以及電池管理系統(tǒng)的智能化。我國國內(nèi)電池廠商尚不能有效控制品質(zhì)的一致性。國內(nèi)電池廠商依賴于自主改造的半自動生產(chǎn)線，在不同批次電池的質(zhì)量穩(wěn)定性，以及電池組內(nèi)部的充放電曲線的一致性上尚有很大的差距，部分廠商動力電池的生產(chǎn)停留在實驗室階段，批量生產(chǎn)時的品質(zhì)穩(wěn)定性得不到保障。9. 鋰離子電池存在問題. 導(dǎo)電率低、實際電容量低、低溫下放電性能差，已有部分解決方案。磷酸鐵鋰缺點在于電導(dǎo)率很低、實際電容量較低。目前國內(nèi)外廠商已通過納米技術(shù)（A123）、碳元素涂布技術(shù)（Phostech）、金屬氧化物共晶技術(shù)（Aleees）和金屬摻雜氧空位技術(shù)（天津斯特蘭）來改性磷酸鐵鋰，添加碳、銀、銅、錳、鎳、鈦等元素以增加電容量與導(dǎo)電性。如天津斯特蘭的改性磷酸鐵鋰，實驗室電容量達到每克160 毫安時（理論值是170），且氧空位技術(shù)簡化了工藝流程，也在一定程度上規(guī)避了國專利風險。為了提高LiMPO4 的利用效率，A123 與Valence 嘗試以鎂、鈦、錳、鋯、鋅等對鐵原子或鋰原子取代。以鋅的取代為例，由于鋅離子半徑與鐵離子半徑相近，以鋅原子取代之后，LiMPO4 的結(jié)晶性有一定程度的提高，鋰離子遷入和脫出的可逆性可以得到提升，并且也抑制了二價鐵離子在脫出鋰后變?yōu)槿齼r鐵時，晶格體積變小后產(chǎn)生往返路徑變化的影響。磷酸鐵鋰不怕高溫，但低溫下放電性能差，在零下20℃只能保持60－65%能量，在零下40℃電壓會迅速衰減。目前技術(shù)上還沒有很好解決辦法，低溫性能還有待進一步提高。. 成品率低、批次間穩(wěn)定性差是制約成本下降的關(guān)鍵因素在磷酸鐵鋰制備方式上，目前國內(nèi)外實現(xiàn)量產(chǎn)的合成方法均是高溫固相法，即將FeC2O4*2H2O、Li2CO3 和NH4H2PO4 或（NH4）2HPO4 混合，在氬氣或氮氣等惰性氣氛保護下，在350℃加熱10 小時使混合物初步分解，然后升溫到600～800℃，再加熱12 小時以上，就可以得到橄欖石晶型的LiFePO4 材料。但在實際制備過程中產(chǎn)品成品率低，產(chǎn)品批次間穩(wěn)定性差。這是因為磷酸鐵鋰在高溫制備過程中，二價鐵容易被氧化，晶體的生長也較難控制。如何在熱處理的過程中防止二價鐵的氧化、提高成品率是合成的關(guān)鍵點。從目前來看，國