年產(chǎn)1萬(wàn)噸鋰電池三元正極材料可行性報(bào)告

1、年產(chǎn)1萬(wàn)噸鋰電池三元正極材料項(xiàng)目 可行性報(bào)告貴州貴陽(yáng)2016年8月. 1 .1 總論1.1 概述1.1.1 項(xiàng)目提出的背景20世紀(jì)是人類發(fā)展最為快速的一個(gè)世紀(jì)，各種高新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用給人們的生活帶來(lái)了巨大的便利。然而，伴隨這種高速發(fā)展的是能源的嚴(yán)重消耗，污染的加劇以及全球?yàn)?zāi)難性氣候變化的屢屢出現(xiàn)，這已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類的生存環(huán)境和健康安全。全世界已探明的化石燃料（煤、石油、天然氣）的貯量在不久以后將會(huì)枯竭。為了緩解環(huán)境與能源壓力，探索新型的能源模式已成為21世紀(jì)必須解決的重大課題。電池的出現(xiàn)是人們?cè)趯ふ仪鍧嵞茉催^(guò)程中一個(gè)里程碑式的事件。電池的最大特點(diǎn)是在提供能源的高效率轉(zhuǎn)化時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)原料的“

2、零排放”，從而減少對(duì)原材料的損耗，達(dá)到最優(yōu)化的利用地球上有限的自然資源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的和諧發(fā)展的目的。由此可見(jiàn)電池材料對(duì)解決今后的能源危機(jī)及其所造成的環(huán)境污染起著關(guān)鍵的作用，而鋰電池則是能實(shí)現(xiàn)高效能量?jī)?chǔ)存與能源轉(zhuǎn)換的儲(chǔ)能設(shè)備而得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可。鋰電池是通常使用的鋰離子電池的俗稱，鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正負(fù)極，依靠Li+在正負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)充放電的二次電池。鋰離子電池的研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代，20世紀(jì)90年代初日本索尼公司推出了第一代鋰離子電池并進(jìn)行了商業(yè)化生產(chǎn)。隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展和生活水平的逐漸提高，筆記本電腦、手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品在人們?nèi)粘Ｉ钪械氖褂迷絹?lái)越頻繁。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015

3、年全球筆記本電腦銷量已達(dá)到1.644億臺(tái)。從2010年開(kāi)始，我國(guó)筆記本電腦市場(chǎng)需求增速明顯，2015年110月我國(guó)筆記本電腦累計(jì)產(chǎn)量為14711.95萬(wàn)臺(tái)。同時(shí)，使用手機(jī)的人數(shù)也大幅增長(zhǎng)。截至2015年底，全球手機(jī)用戶數(shù)達(dá)到71億，手機(jī)信號(hào)已覆蓋全球超過(guò)95%的人口，其中我國(guó)移動(dòng)電話用戶13.06億戶。2015年全球智能手機(jī)用戶比例首次超過(guò)全球人口的四分之一，達(dá)到19.1億，到2016年全球智能手機(jī)用戶數(shù)量將超過(guò)20億，而到2018年，全球三分之一的消費(fèi)者將是智能手機(jī)用戶，總數(shù)超過(guò)25.6億人。2018年智能手機(jī)用戶指數(shù)代表了全球移動(dòng)手機(jī)用戶的一半，這意味著功能手機(jī)將成為電子通訊領(lǐng)域的少數(shù)派。

4、如今，鋰離子電池以其輕巧、電容量大、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，很快占領(lǐng)市場(chǎng)并且用量越來(lái)越大。除筆記本電腦、手機(jī)、便攜電源、攝像機(jī)、便攜式測(cè)量?jī)x器、小型醫(yī)療儀器等小型輕量化電子裝置及電動(dòng)玩具、電動(dòng)剃須刀等日用電器中已被廣泛應(yīng)用外，鋰離子電池還廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)備電源、軍用電源等多種新興領(lǐng)域。國(guó)外專家指出，在21世紀(jì)里，電池將成為最有發(fā)展前途的十大支柱產(chǎn)品中排名第二的能源產(chǎn)業(yè)。1.1.2 項(xiàng)目投資的必要性和建設(shè)意義鋰離子電池因其電壓高、能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)倍受青睞。作為綠色環(huán)保的二次儲(chǔ)存能源，鋰離子電池具有輕便、移動(dòng)、高能量、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。但隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，通訊

5、基站、視聽(tīng)設(shè)備，工業(yè)儀器、醫(yī)療器械、手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)乃至電動(dòng)汽車(chē)對(duì)鋰電池需求量的不斷增加，對(duì)鋰離子電池的能量密度、循環(huán)次數(shù)、安全性能、生產(chǎn)成本等綜合性能也提出了更高的要求。生產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良、適銷對(duì)路的鋰離子電池材料，是各生產(chǎn)廠家的必然選擇。因此無(wú)論是提高能源利用效率、減少不可再生資源消耗還是開(kāi)發(fā)新能源，都與材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展密不可分。正極材料作為目前鋰離子電池中最關(guān)鍵的材料，它的發(fā)展也最值得關(guān)注。目前常見(jiàn)的鋰離子電池正極材料主要有層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰、鎳酸鋰，尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰和橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰。其中，鈷酸鋰（LiCoO2）制備工藝簡(jiǎn)單，充放電電壓較高，循環(huán)性能優(yōu)異而獲得廣泛

6、應(yīng)用。但是，因鈷資源稀少、成本較高、環(huán)境污染較大和抗過(guò)充能力較差，其發(fā)展空間受到限制。鎳酸鋰（LiNiO2）比容量較大，但是制備時(shí)易生成非化學(xué)計(jì)量比的產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性差。錳酸鋰除了尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4外，還有層狀結(jié)構(gòu)的LiMnO2。其中層狀LiMnO2比容量較大，但其屬于熱力學(xué)亞穩(wěn)態(tài)，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，存在Jahn-Teller效應(yīng)而循環(huán)性能較差。尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，充放電電壓高，對(duì)環(huán)境友好，安全性能優(yōu)異，但比容量較低，高溫下容量衰減較嚴(yán)重。磷酸鐵鋰屬于較新的正極材料，其安全性高、成本較低，但存在放電電壓低（3.4V）、振實(shí)密度與壓實(shí)密度低等性能上的缺點(diǎn)。上

7、述幾種正極材料的缺點(diǎn)都制約了自身的進(jìn)一步應(yīng)用，因此尋找新的正極材料成了研究的重點(diǎn)。本項(xiàng)目產(chǎn)品三元正極材料正是這種新型鋰離子電池正極材料。三元正極材料是指鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2），是一種層狀鎳鈷錳三元復(fù)合正極材料，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料制備而來(lái)，產(chǎn)品為黑色粉末，其含有鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，在一定程度綜合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2的優(yōu)勢(shì)，提高材料的導(dǎo)電并改善充放電循環(huán)性能，彌補(bǔ)不足，改善了材料性能。三元料優(yōu)點(diǎn)是三元鋰電池能量密度高，循環(huán)性能好，并且，隨著配方的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)鈷酸鋰電池水平。因此，資源

8、豐富、價(jià)格低廉、合成容易、環(huán)保無(wú)毒和綠色的三元材料成為下一代動(dòng)力電池材料的首選，被認(rèn)為是最有可能取代目前商用鈷酸鋰的新型正極材料，是現(xiàn)今鋰離子電池研究的一大熱點(diǎn)。三元材料與其它正極材料相比綜合性能最具優(yōu)勢(shì)，比鈷酸鋰價(jià)格低，安全性好，比錳酸鋰循環(huán)性能好，比磷酸鐵鋰電壓高，既可用于手機(jī)、筆記本電腦用小型鋰電池，也可用于電動(dòng)車(chē)用大型動(dòng)力鋰電池，市場(chǎng)潛力巨大。通過(guò)對(duì)鋰電池及其需求市場(chǎng)以及各種正極材料的應(yīng)用前景的分析，三元材料將成為正極材料的主流，發(fā)展空間巨大。1.1.3 本項(xiàng)目建設(shè)的有利條件正極材料行業(yè)是技術(shù)加資源的競(jìng)爭(zhēng)，從電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)及產(chǎn)業(yè)鏈特征方面看，本項(xiàng)目建設(shè)地具有發(fā)展鋰電池正極材料產(chǎn)業(yè)的良

9、好條件。（1）符合產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃鋰離子電池三元正極材料在現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，是支持和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵材料，國(guó)家和地方政府均予以積極的發(fā)展扶持。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委頒布的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）（2013年修訂）“鼓勵(lì)類”產(chǎn)業(yè)“十九、輕工”中的“第17條”為“鋰離子電池用磷酸鐵鋰等正極材料、中間相炭微球和鈦酸鋰等負(fù)極材料“，本項(xiàng)目屬于鋰離子電池最新型正極材料的生產(chǎn)，因此符合國(guó)家最新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄，屬于鼓勵(lì)類。本項(xiàng)目建設(shè)除符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策外，也符合政府和相關(guān)部門(mén)近年來(lái)不斷下發(fā)的各文件精神。如國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃將 “先進(jìn)儲(chǔ)能材料、光伏材料產(chǎn)業(yè)

10、化取得突破，基本滿足新能源汽車(chē)、太陽(yáng)能高效利用等需求”確定為工程目標(biāo)，并將“組織開(kāi)發(fā)高效率、大容量（150mAh/g）、長(zhǎng)壽命（大于2000次）、安全性能高的磷酸鹽系、鎳鈷錳三元系、錳酸鹽系等鋰離子電池正極材料，新增正極材料產(chǎn)能45萬(wàn)噸/年，著力實(shí)現(xiàn)自主化”確定為目標(biāo)規(guī)劃的主要內(nèi)容。本項(xiàng)目產(chǎn)品屬于該“十二五“規(guī)劃中重點(diǎn)發(fā)展的鋰離子正極材料，符合規(guī)模要求。國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）的通知（國(guó)發(fā)201222號(hào)）指出：“加快培育和發(fā)展節(jié)能汽車(chē)與新能源汽車(chē)，既是有效緩解能源和環(huán)境壓力，推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的緊迫任務(wù)，也是加快汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)

11、和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略舉措。為落實(shí)國(guó)務(wù)院關(guān)于發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和加強(qiáng)節(jié)能減排工作的決策部署，加快培育和發(fā)展節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)?！蓖ㄖ€明確提出：“加快研制動(dòng)力電池正負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)等關(guān)鍵材料及其生產(chǎn)?！贝送?，近年來(lái)國(guó)家頒布的一系列與鋰電池正極材料行業(yè)相關(guān)的政策文件，如電動(dòng)自行車(chē)用鋰離子電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸、電池行業(yè)清潔生產(chǎn)實(shí)施方案、節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法、分離膜行業(yè)“十二五”發(fā)展指南、關(guān)于開(kāi)展私人購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)補(bǔ)貼試點(diǎn)通知等，均對(duì)支持與鼓勵(lì)鋰電池及三元材料等的需求產(chǎn)生有效拉動(dòng)。2015年2月16日，科技部發(fā)布了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車(chē)重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案(征求意見(jiàn)稿)，其

12、中明確要求了2015年底轎車(chē)動(dòng)力電池能量密度要達(dá)到200Wh/kg。一時(shí)間，更是讓無(wú)數(shù)人將目光投向了三元材料。近幾年來(lái)，中央深入推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，加大了對(duì)西部地區(qū)新能源、新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度。國(guó)務(wù)院關(guān)于中西部地區(qū)承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的指導(dǎo)意見(jiàn)（國(guó)發(fā)201028號(hào)）指出“發(fā)揮國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)的示范帶動(dòng)作用，承接發(fā)展電子信息、生物、航空航天、新材料、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。鼓勵(lì)有條件的地方加強(qiáng)與東部沿海地區(qū)創(chuàng)新要素對(duì)接，大力發(fā)展總部經(jīng)濟(jì)和研發(fā)中心，支持建立高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地和產(chǎn)業(yè)“孵化園”，促進(jìn)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。（2）能源供應(yīng)充足、公用工程設(shè)施完善本項(xiàng)目建設(shè)地電力供應(yīng)充足，公用工

13、程設(shè)施完善。其他水氣等公用工程設(shè)施完善，為本項(xiàng)目發(fā)展高能電池材料產(chǎn)業(yè)提供了充分的能源保障。（3）區(qū)位交通便利貴安新區(qū)位于全國(guó)“兩橫三縱”城市化戰(zhàn)略格局包昆通道縱軸南部，北接成渝都市群，南望東盟自由貿(mào)易區(qū)，處于西南出大海大通道的中間位置，是連接大西南與泛珠三角的樞紐區(qū)域。境內(nèi)滬昆高鐵、貴廣高速等快速通道橫貫全境，使整個(gè)西南地區(qū)進(jìn)入貴安新區(qū)輻射半徑，三小時(shí)通達(dá)貴州周邊省會(huì)，六小時(shí)抵達(dá)出海港口；東西兩側(cè)分別有龍洞堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)和黃果樹(shù)支線機(jī)場(chǎng)，使貴安新區(qū)成為連接?xùn)|南亞、南亞和長(zhǎng)三角、京津冀之間的重要航空樞紐。綜上所述，本項(xiàng)目建設(shè)符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策及省市鼓勵(lì)、支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，具備良好的外部

14、和內(nèi)部投資環(huán)境條件。本項(xiàng)目三元正極材料的大規(guī)模生產(chǎn)將對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)及新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到巨大的促進(jìn)作用，也將為本地區(qū)新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到示范作用。1.2.1 項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上可行本項(xiàng)目總投資為58362萬(wàn)元（按全額流動(dòng)資金計(jì)），其中建設(shè)投資27026萬(wàn)元，建設(shè)期利息539萬(wàn)元，全額流動(dòng)資金30797萬(wàn)元（其中鋪底流動(dòng)資金9239萬(wàn)元）。當(dāng)原料前驅(qū)體材料按70000元/噸、鋰鹽按160000元/噸（含稅價(jià)）計(jì)價(jià)時(shí)，年總成本費(fèi)用估算平均值為155074萬(wàn)元；當(dāng)產(chǎn)品622型三元正極材料的出廠價(jià)格按180000元/噸（含稅價(jià)）計(jì)算，年均含稅營(yíng)業(yè)收入為177429萬(wàn)元，年均營(yíng)業(yè)稅金及附加為6

15、391萬(wàn)元（其中增值稅為5706萬(wàn)元）。項(xiàng)目投資內(nèi)部收益率為37.56%（稅前），稅前靜態(tài)投資回收期4.21年（含建設(shè)期），總投資收益率29.66%，項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上可行。1.2.2 項(xiàng)目抗風(fēng)險(xiǎn)能力本項(xiàng)目盈虧平衡點(diǎn)為50.76%（生產(chǎn)期平均），抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力較強(qiáng)。1.2.3 存在問(wèn)題和建議本項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)較好，建議盡快立項(xiàng)建設(shè)。附：綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表表1-2 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)名稱單位指標(biāo)說(shuō)明一產(chǎn)品方案1622型三元正極材料二生產(chǎn)規(guī)模1622型三元正極材料t/a10000三年操作時(shí)間小時(shí)7200四主要原材料消耗1前驅(qū)體材料t/a95002鋰鹽t/a45003富氧系統(tǒng)分子篩t31.8一次裝填量，15

16、年更換一次4富氧系統(tǒng)干燥劑t/a8五公用工程消耗1電（10KV/380V）kWh/h7183.4含公用工程用電2新鮮水t/h2.53循環(huán)水t/h1204儀表空氣Nm3/h2440560%富氧Nm3/h1200六勞動(dòng)定員人200七占地面積m2102132八建構(gòu)筑物占地面積m237685九綜合能耗1單位產(chǎn)品生產(chǎn)能耗GJ/t產(chǎn)品18.632全年總能耗 t標(biāo)煤/a6355.79十項(xiàng)目總投資萬(wàn)元58362按全額流動(dòng)資金計(jì)1建設(shè)投資萬(wàn)元270262建設(shè)期利息萬(wàn)元5393全額流動(dòng)資金萬(wàn)元30797鋪底流動(dòng)資金9239萬(wàn)元十一營(yíng)業(yè)收入(含稅)萬(wàn)元177429生產(chǎn)期平均十二營(yíng)業(yè)稅金及附加萬(wàn)元685生產(chǎn)期平均增值

17、稅萬(wàn)元5706生產(chǎn)期平均十三總成本費(fèi)用萬(wàn)元155074生產(chǎn)期平均十四利潤(rùn)總額萬(wàn)元15964生產(chǎn)期平均十五所得稅萬(wàn)元3991生產(chǎn)期平均十六稅后利潤(rùn)萬(wàn)元11973生產(chǎn)期平均十七財(cái)務(wù)盈利能力分析1財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率項(xiàng)目投資所得稅前%37.56項(xiàng)目投資所得稅后%28.59項(xiàng)目資本金%67.092財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值項(xiàng)目投資所得稅前萬(wàn)元69406ic=12%項(xiàng)目投資所得稅后萬(wàn)元447963項(xiàng)目投資回收期含一年建設(shè)期靜態(tài)投資所得稅前年4.21靜態(tài)投資所得稅后年5.02動(dòng)態(tài)投資所得稅前年4.92動(dòng)態(tài)投資所得稅后年6.264總投資收益率%29.665項(xiàng)目資本金凈利潤(rùn)率%69.02十八清償能力分析年1財(cái)務(wù)比率資產(chǎn)負(fù)債率%48

18、.01達(dá)產(chǎn)年流動(dòng)比率%達(dá)產(chǎn)年速動(dòng)比率%達(dá)產(chǎn)年2借款償還期年5不含建設(shè)期十九盈虧平衡點(diǎn)%50.76生產(chǎn)期平均或達(dá)產(chǎn)期平均2 市場(chǎng)分析2.1 鋰電池概述2.1.1 鋰離子電池發(fā)展簡(jiǎn)史在所有元素中，鋰是自然界中最輕的金屬元素，同時(shí)具有最負(fù)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位（-3.045V vs SHE）。這些特點(diǎn)使得鋰具有很高的能量密度，其理論比容量達(dá)到3860Ah/kg。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。習(xí)慣上，人們把鋰離子電池也稱為鋰電池，但這兩種電池是不一樣的。鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池；而鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材

19、料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí)，M. S. Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隨著數(shù)碼產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本電腦等產(chǎn)品的廣泛使用，鋰離子電池以優(yōu)異的性能在這類產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，并逐步向其他產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展?，F(xiàn)在鋰離子電池已經(jīng)成為了主流，并且已成為目前新一代動(dòng)力電源的發(fā)展方向。2.1.2 鋰離子電池的組成鋰離子電池的性能主要取決于所用電池內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)和性能

20、。這些電池內(nèi)部材料包括正極材料、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜和以及電池殼等部分組成。正極材料在電池成本中所占比例約為40%，電解液和隔膜的成本占比分別約為10%和15%。正、負(fù)極材料的選擇和質(zhì)量直接決定鋰離子電池的性能與價(jià)格。由于正極材料的密度遠(yuǎn)高于負(fù)極材料，因此正極材料的比容量對(duì)電池比能量的影響更大，正極材料對(duì)于鋰電池的能量密度、安全性、循環(huán)壽命等尤其起著決定性作用，其技術(shù)發(fā)展尤為關(guān)鍵。2.1.3 鋰離子電池的發(fā)展鋰離子電池具有比能量高、比功率大、使用壽命長(zhǎng)、工作范圍寬等特點(diǎn)，除筆記本電腦、手機(jī)、便攜電源、攝像機(jī)、便攜式測(cè)量?jī)x器、小型醫(yī)療儀器等小型輕量化電子裝置及電動(dòng)玩具、電動(dòng)剃須刀等日用電器中已被廣

21、泛應(yīng)用外，鋰離子電池還廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)、儲(chǔ)備電源、軍用電源等多種新興領(lǐng)域。近十年來(lái)，在各國(guó)政府的支持與推動(dòng)下，鋰離子電池的技術(shù)迅速發(fā)展，其產(chǎn)業(yè)化也正在向前推進(jìn)。目前，作為純電動(dòng)汽車(chē)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電源，鋰電子電池的比容量不斷得到提高，作為混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料動(dòng)力汽車(chē)輔助電源，鋰離子電池在性能、壽命、安全性等方面也符合要求。2.2 鋰電池三元正極材料概述2.2.1 鋰電池正極材料性能比較在鋰離子電池中，正極材料是鋰離子最直接的提供者。目前主流的鋰離子電池正極材料主要有層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰（LCO）、鎳酸鋰（LNO），尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰（LMO）和橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰（

22、LFP）以及三元材料（主要包括鎳鈷錳酸鋰NCM和鎳鈷鋁酸鋰NCA兩種）等。就能量密度、成本、安全性、熱穩(wěn)定性和循環(huán)壽命來(lái)看，它們各有千秋，這也導(dǎo)致動(dòng)力鋰電池正極材料技術(shù)路線出現(xiàn)分化。表2-1 各種常用的鋰離子電池正極材料的性能比較參數(shù)鈷酸鋰鎳酸鋰錳酸鋰鎳鈷錳磷酸鐵鋰振實(shí)密度/g.cm-32.83.02.42.62.22.42.02.31.01.4比表面/m2.g-10.40.60.30.70.40.80.20.41220克容量/mAh.g-1140155190210100115155165130140電壓平臺(tái)/V3.63.83.73.53.2循環(huán)性能300-5008002000過(guò)渡金屬貧乏貧乏

23、豐富豐富非常豐富原料成本很高高低廉較高低廉環(huán)保含鈷含鎳無(wú)毒含鈷鎳無(wú)毒安全性能差差較好較好優(yōu)良適用領(lǐng)域小電池小電池動(dòng)力電池小電池、小型動(dòng)力電池動(dòng)力電池、大容量電源從能量密度上講，錳酸鋰好于磷酸鐵鋰，鎳鈷錳多元材料NCM又好于錳酸鋰，。鈷酸鋰循環(huán)壽命長(zhǎng)，能夠快速放電，但Co是貴重金屬，全球含量有限、價(jià)格昂貴，目前鈷酸鋰已越來(lái)越不能適應(yīng)市場(chǎng)，因此國(guó)內(nèi)許多鈷酸鋰企業(yè)正積極向三元材料轉(zhuǎn)型。磷酸鐵鋰電池的特色是不含鈷等貴重金屬，原料價(jià)格低及磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會(huì)有供料問(wèn)題，其工作電壓適中、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長(zhǎng)，且安全性能好，不會(huì)因?yàn)檫^(guò)充、溫度過(guò)高、短路、撞擊而發(fā)生爆炸或燃燒，環(huán)

24、境友好，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。但磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低；材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差。此外，據(jù)長(zhǎng)期關(guān)注鋰電行業(yè)發(fā)展的專家觀察，目前國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰前途堪憂，因其技術(shù)進(jìn)步跟錳酸鋰（包括三元材料）的技術(shù)進(jìn)步相比，其差距不是在縮小，而是在拉大?，F(xiàn)在電動(dòng)汽車(chē)方面對(duì)磷酸鐵鋰基本上是退出的，錳酸鋰系列三元材料更合適。2.2.2 三元材料技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀三元是指鋰電池一種正極材料名稱。三元材料則是三元材料做正極的電池，其正極是三元材料、負(fù)極是石墨的電池即是通常說(shuō)法中的“三元?jiǎng)恿﹄姵亍?。還有一種正極是三元、負(fù)極是鈦酸

25、鋰的，通常被稱為“鈦酸鋰”，其性能比較安全，壽命比較長(zhǎng)。正極三元材料是鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。三元材料優(yōu)點(diǎn)是三元鋰電池能量密度高，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)鈷酸鋰電池水平。目前商業(yè)化三元系列材料（LiNixCoyMnzO2）包括LiNi1/3Co1/3Mn1/2O2、LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2和LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。自1999年Liu等首次報(bào)道了層狀的鎳鈷錳三元過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化

26、物，該氧化物為L(zhǎng)iCoO2/LiNiO2/LiMnO2共熔體，具有LiCoO2的良好循環(huán)性能、LiNiO2的高比容量和LiMnO2的安全性，2001年T.Ohzuku等首次合成了具有優(yōu)良性能的層狀NaFeO2結(jié)構(gòu)的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，鎳鈷錳三元復(fù)合材料的研究因此受到特別關(guān)注。層狀鎳鈷錳三元復(fù)合材料一定程度綜合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2的優(yōu)勢(shì)，提高材料的導(dǎo)電并改善充放電循環(huán)性能，彌補(bǔ)不足，改善了材料性能，降低了成本。因此，資源豐富、價(jià)格低廉、環(huán)保無(wú)毒和綠色的三元材料以及磷酸鐵鋰為代表的新型正極材料成為下一代動(dòng)力電池材料的首選。2.3 鋰電池正極材料生產(chǎn)和市場(chǎng)現(xiàn)

27、狀2.3.1 鋰離子電池主要應(yīng)用領(lǐng)域鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個(gè)方面：（1）便攜電源：在攝像機(jī)、隨身聽(tīng)、移動(dòng)電話、筆記本電腦、便攜式測(cè)量?jī)x器、小型醫(yī)療儀器等小型輕量化電子裝置及電動(dòng)玩具、電動(dòng)剃須刀等日用電器中已被廣泛應(yīng)用；（2）儲(chǔ)能電源：隨著世界能源日趨緊張，太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能的開(kāi)發(fā)相繼問(wèn)世，這些清潔能源有一個(gè)共同特點(diǎn)，即動(dòng)力來(lái)源在時(shí)間上不連續(xù)，因而必須在其高峰期將所發(fā)的電能儲(chǔ)存下來(lái)，以便低峰時(shí)使用，因此大容電量的“二次電池”便成為清潔能源的重要組成部分之一；（3）動(dòng)力電源：大容量的二次電池已成為電動(dòng)汽車(chē)的理想動(dòng)力源，特別是磷酸鐵鋰正極材料的運(yùn)用，使電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)入市場(chǎng)的腳步已越來(lái)越快，由于

28、安全性能得到了保證，動(dòng)力型鋰電池在航空、航天、航海中將會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景；（4）軍用電源：現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)由機(jī)械化自動(dòng)化信息化向信息中心戰(zhàn)的方向發(fā)展，其中哪一個(gè)階段都少不了電源，軍用電源的便攜性、能量密度高低、壽命、可靠性是軍事通訊設(shè)備、偵察設(shè)備、制導(dǎo)兵器、軍用計(jì)算機(jī)所用電源必須的要求，特別是前線作戰(zhàn)部隊(duì)，由于受到大范圍機(jī)動(dòng)、高速推進(jìn)、能利用的運(yùn)載交通工具有限，主要依靠便攜能源。電池作為“信息中心戰(zhàn)”中的信息采集、信息處理、信息傳輸?shù)膭?dòng)力源，也已成為部隊(duì)作戰(zhàn)能力的重要標(biāo)志之一。目前，鋰離子電池除了用在軍事通訊外，也用在一些武器系統(tǒng)中，如美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)研制的單兵系統(tǒng)，日本正在建造電動(dòng)潛艇中均采用了鋰

29、離子電池為動(dòng)力電源。2.3.2 國(guó)內(nèi)外鋰電池行業(yè)生產(chǎn)和市場(chǎng)現(xiàn)狀2.3.2.1 國(guó)內(nèi)外鋰電池生產(chǎn)和市場(chǎng)現(xiàn)狀 圖2-1 20112015年全球鋰離子電池產(chǎn)量及不同類型電池占比示意圖由上圖可見(jiàn)，2015年，全球鋰離子電池總體產(chǎn)量達(dá)到100.75GWh，同比增長(zhǎng)39.45%。從不同類型電池來(lái)看，小型電池占比已經(jīng)由2011年的97.04%下降到2015年的66.28%；得益于新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，動(dòng)力電池占比已經(jīng)上升到2015年的28.26%，成為鋰電池重要組成部分。 圖2-2 20112015年中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量及不同類型電池占比示意圖由上圖可見(jiàn)，2015年，中國(guó)鋰離子電池總體產(chǎn)量達(dá)到47.13GWh，同比

30、大幅度增長(zhǎng)54.78%。得益于動(dòng)力電池出貨量的快速增長(zhǎng)，中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量全球占比上升至46.78%，動(dòng)力電池在整個(gè)鋰離子電池中的比重快速上升，由2014年的19.38%上升到2015年2015年的36.07%。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2015年全國(guó)電池行業(yè)累計(jì)完成銷售收入4474億元，同比增長(zhǎng)5%。主要產(chǎn)品是鋰電池企業(yè)收入2030億元，占到行業(yè)45%；鎳氫電池行業(yè)收入430億元，占到10%；其他電池行業(yè)占到45%。其中鋰電池行業(yè)的收入增速20%是最高的，考慮到鋰電池的用量中仍有大部分是手機(jī)等飽和類的電子產(chǎn)品使用，鋰電池企業(yè)收入2030億元中包括有產(chǎn)業(yè)鏈的電池上游企業(yè)數(shù)據(jù)，初步估計(jì)其中有1000億

31、元的鋰電池成品銷售收入，汽車(chē)占200多億元的銷售收入，占鋰電池產(chǎn)量的近30%。2015年新能源汽車(chē)爆發(fā)式增長(zhǎng)對(duì)鋰電的拉動(dòng)效果較強(qiáng)，鋰電池企業(yè)的利潤(rùn)增長(zhǎng)遠(yuǎn)高于鎳氫電池企業(yè)和鉛酸電池企業(yè)的盈利。2.3.2.2 國(guó)內(nèi)外鋰電池產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局 圖2-3 目前國(guó)際鋰離子電池競(jìng)爭(zhēng)格局示意圖目前全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)小型電池領(lǐng)域內(nèi)，競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)穩(wěn)定，SDI、LGC、Pana、Sony和ATL前五家合計(jì)市場(chǎng)份額為55.1%；中大型電池領(lǐng)域內(nèi)，BYD得益于國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，已經(jīng)成為全球最大的動(dòng)力鋰電池企業(yè)，2015年的市場(chǎng)份額高達(dá)14%，動(dòng)力電池的競(jìng)爭(zhēng)格式尚未成型，未來(lái)將存在較大的變化空間。具體各廠家所占鋰離

32、子電池市場(chǎng)份額見(jiàn)上圖2-3所示。圖2-4 2015年全國(guó)鋰電池行業(yè)產(chǎn)量地區(qū)占比情況據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)訊資料，2015年中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量559778.36萬(wàn)只。2015年鋰離子電池產(chǎn)量前十的省市分別是廣東、江蘇、福建、天津、江西、浙江、湖北、上海、云南和山東。前三省份鋰離子電池的產(chǎn)量占據(jù)全國(guó)產(chǎn)量的68.2%。其中，廣東鋰離子電池產(chǎn)量就達(dá)到236433.08萬(wàn)只，占全國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量的42.24%，成為全國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量最高的地區(qū)。2.3.2.3 新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池未來(lái)三年預(yù)測(cè)我國(guó)動(dòng)力鋰離子電池目前正處于發(fā)展期。目前各汽車(chē)行業(yè)對(duì)于鋰電及其它新能源的研發(fā)都給予了高度重視，據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)至少有 30 家客

33、車(chē)企業(yè)已涉足新能源車(chē)研發(fā)；轎車(chē)方面，六大汽車(chē)集團(tuán)（上汽、一汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安、廣汽、北汽）以及萬(wàn)向、奇瑞、吉利、比亞迪、眾泰等都爭(zhēng)相研發(fā)新能源車(chē)，企業(yè)數(shù)量總計(jì)超過(guò) 40 家。未來(lái)新能源汽車(chē)替代傳統(tǒng)汽車(chē)趨勢(shì)將成為必然，動(dòng)力鋰電池作為新能源汽車(chē)的“心臟”，將催生龐大的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，對(duì)電池原材料供應(yīng)商和廠商來(lái)說(shuō)都是巨大的商業(yè)機(jī)遇。新能源汽車(chē)主要指純電動(dòng)汽車(chē)（EV）、混合電動(dòng)汽車(chē)（HEV）和燃料電池汽車(chē)（PEV）三類，其中涉及使用鋰離子電池的主要是純電動(dòng)汽車(chē)與混合電動(dòng)汽車(chē)兩大類。根據(jù) Avicenne 公司的調(diào)查研究，隨著可外接充電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)（HEV、P-HEV、EV）的迅速崛起，鋰離子電池在新能源

34、汽車(chē)領(lǐng)域的使用將面臨著一個(gè)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。我國(guó)節(jié)能汽車(chē)、新能源汽車(chē)的發(fā)展將分兩步走：2011年至2015年，發(fā)展節(jié)能汽車(chē)，2016年至2020年，將傳統(tǒng)汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性提高至國(guó)際先進(jìn)水平，大規(guī)模普及混合動(dòng)力（油電、氣電混合動(dòng)力）汽車(chē)。2015年，由于國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)突然爆發(fā)式增長(zhǎng)，導(dǎo)致動(dòng)力電池出現(xiàn)供不應(yīng)求，尤其是在2015年下半年，大量整車(chē)廠排隊(duì)購(gòu)買(mǎi)電池。動(dòng)力電池的供不應(yīng)求及對(duì)未來(lái)新能源汽車(chē)行業(yè)的整體看好，現(xiàn)有動(dòng)力電池企業(yè)均開(kāi)始大規(guī)模投資，按照1年的投資建設(shè)期，預(yù)計(jì)2016年下半年內(nèi)將有大量產(chǎn)能釋放，屆時(shí)我國(guó)電池產(chǎn)能將會(huì)出現(xiàn)總體平衡，但優(yōu)質(zhì)電池產(chǎn)能將會(huì)持續(xù)緊張。表2-2 我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)能情況一覽表

35、企業(yè)名稱2014年產(chǎn)能（GWh）2015年產(chǎn)能（GWh）2016年產(chǎn)能（GWh）BYD2616萬(wàn)向0.61.53中航鋰電124光宇0.50.51.5CATL0.9627.5力神1.31.954國(guó)軒高科0.651.52+10（青島基地）微宏動(dòng)力1.01.54.5中聚電池0.50.51山東威能111.5比克0.50.752波士頓電池0.412威能0.91.352沃特瑪0.320.481.5多氟多0.20.51三星/1.21.2LG/1.21.2國(guó)內(nèi)合計(jì)11.8324.9365.920112015年全球新能源汽車(chē)產(chǎn)量及比重情況見(jiàn)下圖2-5所示。 圖2-5 20112015年全球新能源汽車(chē)產(chǎn)量及比重示

36、意圖據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年，全球新能源汽車(chē)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量69.19萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)97.9%；中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)更是走出預(yù)期，達(dá)到37.89萬(wàn)輛，在全球新能源汽車(chē)產(chǎn)量的比重由2014年的24.01%上升到2015年的54.76%，成為全球最重要的新能源汽車(chē)生產(chǎn)和銷售國(guó)。國(guó)內(nèi)新能源商用車(chē)增長(zhǎng)明顯，乘用車(chē)全球占比增速明顯。預(yù)計(jì)2016年，中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量將達(dá)到56.7萬(wàn)輛，其中增長(zhǎng)點(diǎn)來(lái)自于乘用車(chē)和物流車(chē)等領(lǐng)域。相應(yīng)的汽車(chē)電池產(chǎn)量在2016年將達(dá)到33.4Gwh，其中三元（NCM）電池將大量應(yīng)用在乘用車(chē)上，磷酸鐵鋰（LFP）電池將更多的用在客車(chē)等領(lǐng)域，到2018年預(yù)計(jì)NCM電池將超過(guò)LFP電池。未來(lái)幾年中國(guó)新能源

37、汽車(chē)及動(dòng)力電池產(chǎn)量預(yù)測(cè)見(jiàn)下圖2-6所示。 圖2-6 中國(guó)新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池產(chǎn)量預(yù)測(cè)圖2.3.3 國(guó)內(nèi)外鋰電池正極材料生產(chǎn)和市場(chǎng)現(xiàn)狀2.3.3.1 國(guó)際上鋰電池正極材料生產(chǎn)和市場(chǎng)現(xiàn)狀正極材料決定了鋰電池的能量密度、壽命和安全性等指標(biāo)，占鋰電池的成本高達(dá)40%以上。國(guó)際正極材料產(chǎn)業(yè)主要分布在日、中、韓。動(dòng)力電池領(lǐng)域，中國(guó)以磷酸鐵鋰（LFP）為主，國(guó)外為錳酸鋰（LMO）和鎳鈷錳酸鋰（NCM）；3C領(lǐng)域則百花齊放，包括鈷酸鋰（LCO）、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）、磷酸鐵鋰（LFP）和錳酸鋰（LMO）。表2-3 主要電池企業(yè)原材料供應(yīng)關(guān)系一覽表電池企業(yè)正極材料負(fù)極材料隔膜電解液三星SD

38、I三星SDI、L&F、ECOPRO、優(yōu)美科、瑞翔貝特瑞、日立化成、三菱化學(xué)、精工碳素韓國(guó)旭成、新宙邦、國(guó)泰華榮東麗、旭化成、SK創(chuàng)新LG化學(xué)L&F、優(yōu)美科、LG化學(xué)、瑞翔貝特瑞、三菱化學(xué)、日立化成、上海杉杉國(guó)泰華榮、三菱化學(xué)、韓國(guó)旭成、LG化學(xué)SK創(chuàng)新、東麗、旭化成、Celgard、星源材質(zhì)松下日亞化學(xué)、住友金屬礦山、優(yōu)美科、廈門(mén)鎢業(yè)日立化成、貝特瑞、精工碳素三菱化學(xué)、宇部興產(chǎn)、新宙邦旭化成、Celgard、宇部興產(chǎn)索尼日亞化學(xué)、優(yōu)美科、三井金屬貝特瑞、JFE三菱化學(xué)、新宙邦三菱化學(xué)、新宙邦東麗、旭化成、SK創(chuàng)新日立當(dāng)升科技、日亞化學(xué)、日本三德日立化成、信越三菱化學(xué)宇部興產(chǎn)、旭

39、化成AESC三井金屬、日本電工、日亞化學(xué)日立化成、吳羽化學(xué)三菱化學(xué)、富山藥業(yè)旭化成、Celgard、宇部興產(chǎn)LEJ日亞化學(xué)昭和電工三井化學(xué)東麗力神天津巴莫、優(yōu)美科瑞翔上海杉杉、貝特瑞、JFE天津金牛、新宙邦Celgard、東麗、鴻圖隔膜比亞迪Phostech、瑞翔貝特瑞、上海杉杉、精工碳素韓國(guó)旭成、新宙邦SK創(chuàng)新、星源材質(zhì)、金輝高科比克盟固利、當(dāng)升科技、瑞翔貝特瑞、長(zhǎng)沙星城新宙邦宇部興產(chǎn)、Entek、CelgardATL北大先行、深圳振華、優(yōu)美科貝特瑞、上海杉杉、江西紫宸東莞杉杉、新宙邦Celgard、日本電工、Tonen、Ashahi國(guó)軒電池國(guó)軒高科貝特瑞廣州天賜、國(guó)泰化榮、新宙邦UBE、旭

40、化成、Entek、星源材質(zhì)萬(wàn)向臺(tái)灣長(zhǎng)遠(yuǎn)、臺(tái)灣立凱、瑞翔、天津斯特蘭貝特瑞、星城石墨廣州天賜、東莞杉杉、新宙邦星源材質(zhì)、旭化成 圖2-7 20112015年全球及國(guó)內(nèi)正極材料產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)示意圖圖2-8 全球正極材料市場(chǎng)份額由上圖2-7可見(jiàn)，2015年全球正極材料產(chǎn)量為22.34萬(wàn)噸，中國(guó)正極材料產(chǎn)量為10.65萬(wàn)噸。全球市場(chǎng)NCM和NCA增幅明顯，LFP的增長(zhǎng)主要來(lái)自于中國(guó)市場(chǎng)，LCO和CMO增幅平穩(wěn)。而中國(guó)市場(chǎng)LFP大幅增長(zhǎng)，NCM也保持了較快的增速，LCO平穩(wěn)增長(zhǎng)，而LMO同比下滑。但在國(guó)際市場(chǎng)上，鋰電正極材料依然形成寡頭壟斷的局面，其中日韓企業(yè)在技術(shù)水平和工藝控制上實(shí)力較強(qiáng)。而中國(guó)雖然有200

41、多家正極材料生產(chǎn)企業(yè)，但廠家產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，毛利率低于10%，其中LFP產(chǎn)能過(guò)剩最為嚴(yán)重，整體產(chǎn)能利用率低于10%，大部分企業(yè)虧損。目前中國(guó)出口日韓的正極材料中，只有鈷酸鋰材料享受13%的出口退稅，并且這13%的出口退稅基本是鈷酸鋰的利潤(rùn)來(lái)源。國(guó)內(nèi)出口的鈷酸鋰基本上以成本線甚至低于成本的價(jià)格來(lái)獲得相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，再靠出口退稅獲得微薄利潤(rùn)。其它正極材料包括錳酸鋰和磷酸鐵鋰均不享受出口退稅，經(jīng)營(yíng)艱難。2.3.3.2 國(guó)內(nèi)鋰電池正極材料生產(chǎn)和市場(chǎng)現(xiàn)狀2015年中國(guó)正極材料產(chǎn)量為10.65萬(wàn)噸。隨著新能源汽車(chē)等應(yīng)用市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)，其發(fā)展步伐加快，新一輪的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈投資已成為熱潮。而作為動(dòng)力電池的核心

42、原材料，正極材料自然成為這輪投資熱潮的一大亮點(diǎn)。電池新材料領(lǐng)域由于技術(shù)進(jìn)入門(mén)檻高，投資收益高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，成為企業(yè)尤其是上市公司擴(kuò)大利潤(rùn)來(lái)源、提升業(yè)績(jī)的渠道之一。因而，進(jìn)入鋰電池正極材料行業(yè)的大企業(yè)比較多。國(guó)內(nèi)正極企業(yè)更多是在為未來(lái)全球動(dòng)力電池產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到中國(guó)做市場(chǎng)布局。中國(guó)具有良好的硬件基礎(chǔ)，如廉價(jià)的原材料成本以及一定的技術(shù)底蘊(yùn)，同時(shí)中國(guó)巨大的需求空間使得產(chǎn)業(yè)升級(jí)的動(dòng)力十足。動(dòng)力電池產(chǎn)能向中國(guó)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)明確。三星SDI在合肥、天津和西安等地選址建設(shè)動(dòng)力電池后端工藝和PACK生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)隨著正極材料技術(shù)集成度的不斷提高以及動(dòng)力電池在大陸的快速發(fā)展，大部分不具備核心競(jìng)爭(zhēng)力的正極材料企業(yè)將逐步退出，國(guó)

43、內(nèi)非常有希望涌現(xiàn)出35家龍頭企業(yè)。在下游應(yīng)用市場(chǎng)利好不斷的背景下，正極材料產(chǎn)業(yè)正處于技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)品更新?lián)Q代的關(guān)鍵階段。到目前，中國(guó)正極材料在全球市場(chǎng)中約占到30%的份額，仍具有小幅提升的潛力。而之前，我國(guó)新能源汽車(chē)生產(chǎn)普遍使用磷酸鐵鋰電池。按照2013年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)80%的動(dòng)力電池正極材料依然是LFP，但是隨著以特斯拉為代表的國(guó)外新能源汽車(chē)讓三元鋰電池在市場(chǎng)上越來(lái)越受重視，國(guó)內(nèi)很多新能源汽車(chē)企業(yè)也開(kāi)始推出使用三元鋰電池的車(chē)型。三元材料進(jìn)入了中國(guó)電池的選擇范圍，2015年三元材料在正極材料使用中占比達(dá)到26%左右。事實(shí)上，這兩種電池究竟哪種更加適合新能源汽車(chē)，多年來(lái)一直是業(yè)內(nèi)爭(zhēng)議的話題。據(jù)公

44、開(kāi)研究資料顯示，相比三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池的體積更大、成本更高、能量密度偏低，這意味著采用這種電池的新能源汽車(chē)成本會(huì)更高，續(xù)航里程也更短。如果僅僅從能量密度的要求而言，HEV的能量密度要求較低，LMO、LFP和NCM電芯都可以滿足要求。PHEV的能量密度要求較高，目前只有NCM/NCA電芯可以滿足PHEV的要求，而受到Tesla動(dòng)力電池技術(shù)路線的影響，NCM也必然會(huì)在EV上有擴(kuò)大應(yīng)用的趨勢(shì)。2.3.4 三元正極材料生產(chǎn)和市場(chǎng)現(xiàn)狀2.3.4.1 近年來(lái)三元正極材料市場(chǎng)情況根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的2013-2017年中國(guó)鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告研究顯示，從細(xì)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，2

45、012年我國(guó)鋰電池正極材料中鈷酸鋰的市場(chǎng)份額較大，占比達(dá)到50.16%；其次是三元材料，市場(chǎng)份額為22.80%；錳酸鋰位居第三，市場(chǎng)份額為19.84%；磷酸鐵鋰的市場(chǎng)份額為6.84%，位居第四。而從隨后全球鋰電池正極材料市場(chǎng)份額來(lái)看，鈷酸鋰的市場(chǎng)份額呈下降趨勢(shì)，主要是因?yàn)殁捤徜噧r(jià)格昂貴，有毒、環(huán)境污染大，循環(huán)性能相對(duì)較差。三元材料和錳酸鋰市場(chǎng)占有率呈上升趨勢(shì)，其市場(chǎng)占有率提升最重要的原因是其成本較低等優(yōu)點(diǎn)，在與鈷酸鋰的競(jìng)爭(zhēng)中具有一定的優(yōu)勢(shì)。三元材料可以滿足手機(jī)、筆記本電腦、平板電池等消費(fèi)類鋰電池的需求，最主要是可以適用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)等動(dòng)力電池領(lǐng)域。僅從不同車(chē)型搭載電池種類看，

46、客車(chē)領(lǐng)域搭載電池以磷酸鐵鋰為主，占比達(dá)88%，三元鋰電池僅占12%；乘用車(chē)領(lǐng)域，搭載三元電池占比達(dá)69%，磷酸鐵鋰電池占比29%，錳酸鋰電池占比只有2%。目前日本和韓國(guó)已經(jīng)將動(dòng)力電池的研發(fā)重點(diǎn)從LMO電池轉(zhuǎn)移到了NMC電池，這一趨勢(shì)非常明顯。國(guó)家工信部給新能源汽車(chē)動(dòng)力電池企業(yè)下達(dá)的三個(gè)硬指標(biāo)，2015年單體電池能量密度180Wh/kg以上(模塊能量密度150 Wh/kg以上)，循環(huán)壽命超過(guò)2000次或日歷壽命達(dá)到10年，成本低于2元/Wh。目前只有NMC電芯可以同時(shí)滿足前三個(gè)硬指標(biāo)。因此，在未來(lái)35年，NCM/NCA將成為電動(dòng)車(chē)用鋰電池的主流正極材料。2.3.4.2 三元正極材料生產(chǎn)和市場(chǎng)現(xiàn)狀

47、從三元正極材料生產(chǎn)和市場(chǎng)現(xiàn)狀來(lái)看，目前全球三元材料廠商主要集中在中日韓，約占全球市場(chǎng)份額50%以上。日本企業(yè)技術(shù)知識(shí)積累深厚，韓國(guó)企業(yè)迅速崛起，技術(shù)和品質(zhì)有趕超日本的趨勢(shì)，中國(guó)企業(yè)進(jìn)入行業(yè)時(shí)間較短，各廠商產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，毛利率低于10%，扎堆于中低端市場(chǎng)。隨著三元材料大量的應(yīng)用于新能源乘用車(chē)，目前國(guó)內(nèi)主流乘用車(chē)大量開(kāi)始采用三元體系電池。三元正極材料出貨量占比提升，湖南彬彬、當(dāng)升科技、廈門(mén)鎢業(yè)、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、寧波金和等企業(yè)出貨量居前，其供應(yīng)集中度也在提高，前四家就占了市場(chǎng)份額的近50%。表2-4 目前主流乘用車(chē)使用三元體系電池一覽表乘用車(chē)名稱驅(qū)動(dòng)類型車(chē)型上市時(shí)間電池類型華晨寶馬530LE插電式混動(dòng)轎

48、車(chē)中大型2015年1月三元材料北汽EV200純電動(dòng)轎車(chē)緊湊型2015年3月三元材料北汽ES210純電動(dòng)轎車(chē)中型2015年3月三元材料長(zhǎng)安逸動(dòng)純電動(dòng)轎車(chē)中型2015年3月三元材料東風(fēng)風(fēng)神E30/E30L純電動(dòng)轎車(chē)小型2015年3月磷酸鐵鋰力帆620EV純電動(dòng)轎車(chē)小型2015年4月磷酸鐵鋰江淮iEV5純電動(dòng)轎車(chē)中型2015年5月三元材料比亞迪唐插電式混合動(dòng)力SUV緊湊型2015年6月磷酸鐵鋰吉利新大洋知豆D2純電動(dòng)轎車(chē)小型2015年6月三元材料榮威插電550插電式混合動(dòng)力轎車(chē)緊湊型2015年7月磷酸鐵鋰北汽EV160純電動(dòng)轎車(chē)小型2015年9月磷酸鐵鋰北汽EU260純電動(dòng)轎車(chē)緊湊型2015年9月三

49、元材料江淮lev4純電動(dòng)轎車(chē)小型2015年9月磷酸鐵鋰比亞迪宋插電混動(dòng)SUV緊湊型2015年10月三元材料特斯拉ModelX純電動(dòng)轎車(chē)中大型2015年10月NCA比亞迪元插電混動(dòng)SUV緊湊型2015年11月磷酸鐵鋰比亞迪E5純電動(dòng)轎車(chē)緊湊型2016年磷酸鐵鋰北汽EU300純電動(dòng)轎車(chē)緊湊型2016年三元材料北汽新能源Atieva純電動(dòng)轎車(chē)中大型2016年三元材料江淮瑞風(fēng)S5混動(dòng)插電混動(dòng)SUV緊湊型2016年三元材料 圖2-9 2015年全球及國(guó)內(nèi)三元材料生產(chǎn)情況示意圖全球及中國(guó)市場(chǎng)近幾年來(lái)的三元材料銷量均呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。2011年全球三元材料銷量為2.8萬(wàn)噸，中國(guó)市場(chǎng)銷量為7140噸，2012

50、年全球三元材料銷量增加至4.4萬(wàn)噸，中國(guó)市場(chǎng)銷量增加至9760噸。至2015年，全球三元材料的出貨量約6.5萬(wàn)噸，比2014年增長(zhǎng)了30%左右。2015年中國(guó)NCM三元材料主要受電動(dòng)汽車(chē)需求增長(zhǎng)和鈷酸鋰替代帶動(dòng)，出貨量更是增長(zhǎng)至占全球三元材料產(chǎn)量的46.9%，為3.05萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)45.2%，產(chǎn)值達(dá)32.7億元，同比增長(zhǎng)35%。除NCM外，中國(guó)NCA三元材料也有少量出貨，主要是天津力神生產(chǎn)的18650型NCA三元鋰電池，配套江淮iEV5。由于NCA化學(xué)活性較強(qiáng)，對(duì)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)要求非常高，因此中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)對(duì)NCA的使用較少，2015年中國(guó)NCA三元材料出貨量約為2000噸。國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池的出貨

51、量，從三季度來(lái)看，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了一二季度。隨著新能源市場(chǎng)的發(fā)展加速，后期三元材料的需求也持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)日本B3公司預(yù)計(jì)，到2020年，全球的BEV年產(chǎn)量120萬(wàn)輛，鋰電版HEV和PHEV合計(jì)是310萬(wàn)輛，此外電動(dòng)大巴年產(chǎn)量也有約10萬(wàn)輛。根據(jù)2015年國(guó)際鎳鈷年會(huì)報(bào)告，估計(jì)到2020年，車(chē)用三元材料需求將新增20萬(wàn)噸/年。據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，截至2014年年底，我國(guó)有三元材料生產(chǎn)企業(yè)78家。其中年銷售額超過(guò)2000萬(wàn)元人民幣、擁有一定規(guī)模的企業(yè)約35家。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，截至2016年初，已有包括天津巴莫、格林美、金鷹股份、國(guó)軒高科、事安集團(tuán)、中信國(guó)安等近10家企業(yè)通過(guò)新建項(xiàng)目、企業(yè)并購(gòu)、增資入股等方式在鋰

52、電正極材料領(lǐng)域進(jìn)行投資布局，項(xiàng)目總投資額超過(guò)120億元。在三元?jiǎng)恿Φ氖袌?chǎng)大趨勢(shì)下，包括NCM、NCA在內(nèi)的多元正極材料成為此輪企業(yè)投資的重點(diǎn)，目前除國(guó)軒高科、錢(qián)江摩托等個(gè)別企業(yè)之外，80%以上的投資都在該領(lǐng)域展開(kāi)。2.4 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)2.4.1 鋰離子電池市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)全球新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在技術(shù)不斷成熟、政府扶持政策不斷落地的大背景下呈現(xiàn)出快速產(chǎn)業(yè)化的趨勢(shì)，另外，電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)、新能源等產(chǎn)業(yè)也在低碳經(jīng)濟(jì)的背景下保持快速發(fā)展的勢(shì)頭，這些領(lǐng)域的快速發(fā)展正帶動(dòng)著鋰電池行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張以及正極材料等上下游行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)。 據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)研究預(yù)計(jì)，今后3年鋰離子電池市場(chǎng)需求仍會(huì)以接近50%的年

53、均復(fù)合增長(zhǎng)率高速成長(zhǎng)，到2018年全球需求總量將超過(guò)38500萬(wàn)kWh，超越鉛酸電池成為用量最大的二次電池產(chǎn)品。從消費(fèi)類電子產(chǎn)品、交通工具電動(dòng)化、工業(yè)&儲(chǔ)能這三大鋰離子電池應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展來(lái)看，2009 年以來(lái)，在3C 產(chǎn)品為主導(dǎo)的下游需求拉動(dòng)下，鋰電池行業(yè)高速增長(zhǎng)，但3C 產(chǎn)品的市場(chǎng)增長(zhǎng)現(xiàn)在已趨于平緩，手機(jī)、筆記本、平板電腦市場(chǎng)增速放緩。以中國(guó)為例，真鋰研究預(yù)測(cè)2020 年中國(guó)手機(jī)、筆記本、平板電腦的鋰電池的需求量將達(dá)920 萬(wàn)kWh，較2014 年增長(zhǎng)50%左右；移動(dòng)電源市場(chǎng)還處于高速成長(zhǎng)期，預(yù)計(jì)到2017 年中國(guó)市場(chǎng)移動(dòng)電源需求量可達(dá)580 萬(wàn)kWh，接近2014 年的3 倍，20

54、20 年達(dá)到680 萬(wàn)kWh。交通工具電動(dòng)化市場(chǎng)到2016年將會(huì)以5500萬(wàn)kWh以上的需求量超越消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)而位居第一位，并在隨后迅速擴(kuò)大差距；同時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)將會(huì)以2450萬(wàn)kWh的需求量超越手機(jī)而成為鋰離子電池最大的細(xì)分市場(chǎng)。工業(yè)&儲(chǔ)能市場(chǎng)到2018年將會(huì)以11000萬(wàn)kWh以上的需求量超越消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)，僅次于交通工具電動(dòng)化市場(chǎng)而位居第二位；其中，移動(dòng)基站電源市場(chǎng)在2017年將以超過(guò)2500萬(wàn)kWh的需求量成為僅次于電動(dòng)汽車(chē)的第二大細(xì)分市場(chǎng)。總的來(lái)看，未來(lái)幾年鋰離子電池市場(chǎng)仍在以電動(dòng)汽車(chē)為代表的交通工具電動(dòng)化市場(chǎng)，而2020年之后，以電網(wǎng)儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能為代表的工業(yè)&儲(chǔ)能市場(chǎng)將會(huì)成為鋰離子電池的新藍(lán)海，前景不可估量。2.4.2 三元正極材料市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)鋰離子電池正極材料是鋰電池的核心部分，其成本占鋰電池總成本的40%以上。其品質(zhì)決定著電池性能的高下，也是影響電池價(jià)格的重要因素。3C領(lǐng)域鋰電池正極材料發(fā)展方向側(cè)重鋰電池的能量密度和安全性。在iPhone、iPad等小型智能終端產(chǎn)品的迅速發(fā)展情況下，國(guó)內(nèi)鋰電正極材料企業(yè)由于地緣和成本優(yōu)勢(shì)將獲得更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。在保證安全性和適當(dāng)?shù)难h(huán)性