新能源電動汽車用動力電池行業(yè)分析

新能源電動汽車用動力電池行業(yè)分析一、新能源汽車電池概述新能源電動汽車最主要的部件是動力電池、電動機和能量轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，而動力電池要實現(xiàn)快速充電、安全等高性能，是技術(shù)門檻最高、利潤最集中的部分。新能源汽車對電池要求很高，必須具有高比能量、高比功率、快速充電和深度放電的性能，而且要求成本盡量低、使用壽盡量長。主要的動力電池有鉛酸、鎳氫、鋰電池和燃料電池等。圖表8：各種電池性能比較項目超級電容鉛酸電池鎳鎘電池鎳氫電池鋰離子電池燃料電池充電時間/小時10秒~幾分鐘4~124~1012~363~4——充放電次數(shù)500000400~600400~500>5001000>500工作電流極高高高高中低記憶效應(yīng)無輕微有有很輕微輕微自放電率(％/月）高0.0325％(中)20％(中)5～10％低質(zhì)量能量密度（Wh/KG）4～10305060～80100～200>200功率密度（W/KG）>1000<1000>1000>1000>100035~1000安全性優(yōu)一般良良差差環(huán)境零污染有污染低污染低污染低污染零污染圖表9：電池產(chǎn)業(yè)鏈（電池的正極材料決定了電池的類型）礦產(chǎn)資源電池材料電池組（電池單體、電池模塊）電動汽車鎳氫電池鎳金屬；稀土金屬正極：氫氧化鎳；負極：儲氫合金；隔離膜：PE、PB膜；電解質(zhì)：氫氧化鉀；銅箔、鋁箔等鎳氫電池組混合動力汽車鋰電池碳酸鋰；鐵、錳、鈷、鎳等正極：磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料；負極：石墨、硬碳；隔離膜：PE、PB膜；電解質(zhì)：六氟磷酸鋰、EC2DMC溶劑；銅箔、鋁箔等鋰電池組混合動力汽車；插電式混合動力汽車；純電動汽車二、鋰電池是未來電池的發(fā)展方向鋰離子電池是指分別用二種能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負極構(gòu)成的二次電池。充電時鋰離子從正極化合物中脫出經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，同時電子的補償電荷從外電路供給到負極，保證負極電荷平衡；放電時則相反，鋰離子從負極脫出，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極。動力鋰離子電池是以鋰離子電池為材料的一種高能量密度電池，是專門為機動車提供動力的鋰電池，具有零污染、零排放、能量密度高、體積小和循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點，是國內(nèi)外動力電池發(fā)展和應(yīng)用的趨勢。目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛、商業(yè)化最成功的鋰離子電池正極材料是鈷酸鋰，而各國研發(fā)的重點則是能夠應(yīng)用于電動汽車的動力電池用正極材料，比如鎳鈷錳酸鋰，錳酸鋰和磷酸鐵鋰等。圖表10：鋰離子電池主要組成材料材料材料實例正極嵌鋰過渡金屬氧化物鈷酸鋰，錳酸鋰，鎳鈷錳鎳鈷錳酸鋰復(fù)合材料，磷酸鐵鋰負極電位接近鋰電位的可嵌入鋰化合物人造石墨，天然石墨，石墨化碳材料，石墨化中間相碳微珠和金屬氧化物電解液LiPF6的烷基碳酸脂搭配高分子材料乙烯碳酸脂(EC),丙烯碳酸脂(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等隔膜聚烯微多孔膜PE,PP或它們復(fù)合膜，PP/PE/PP三層隔膜外殼金屬鋼、鋁圖表11：各種鋰電池性能比較正極材料鈷酸鋰鎳酸鋰鎳鈷酸鋰鎳錳酸鋰鈷鎳錳酸鋰錳酸鋰磷酸鐵鋰工作電壓3.6V3.3V3.7V3.7V3.7V3.8V3.4V電容量160mAn/g200mAn/g180mAn/g160mAn/g190mAn/g110mAn/g160mAn/g循環(huán)壽命>500次>500次>500次>500次>500次>500次>1000次價格高較高較高較高較高低較低安全性低低低較低較低較好好應(yīng)用領(lǐng)域小型電池小型電池小型電池小型電池小型電池動力電池動力電池三、鋰電池成本構(gòu)成鋰電池及其附屬配件，占整車成本的30%-50%。目前，動力鋰電池的成本大約為每千瓦時3000元～4000元。鋰電池成本構(gòu)成：①原材料占整個電池70%，人工、水電20%，折舊10%。②原材料中，正極占30%-40%，隔膜占15%-30%，電解液占20%-30%，負極5%-15%。1，正極材料：成本的關(guān)鍵因素，廠商競爭激烈圖表12：正極材料相關(guān)公司公司產(chǎn)能（噸）備注第一梯隊天津斯特蘭磷酸鐵鋰500客戶：比亞迪深圳貝特瑞磷酸鐵鋰1500客戶：天津力神北大先行磷酸鐵鋰500、鈷酸鋰1500、三元化合物300客戶：咸陽威力可湖南杉杉鈷酸鋰4000、錳酸鋰500、磷酸鐵鋰500天驕科技三元化合物800、磷酸鐵鋰150蘇州威龍/威泰磷酸鐵鋰——美國Valonce在華子公司常州/鎮(zhèn)江高博磷酸鐵鋰——美國AL123在華子公司煙臺卓能磷酸鐵鋰200第二梯隊遼源雷天磷酸鐵鋰1000深圳雷天子公司西安鐵虎磷酸鐵鋰200中信盟固利鈷酸鋰1500、錳酸鋰500中信國安控股90%海南瑞翔錳酸鋰、鈷酸鋰500蘇州恒正磷酸鐵鋰500湖南浩潤磷酸鐵鋰500第三梯隊橫店東磁磷酸鐵鋰中試廣州鵬輝磷酸鐵鋰小批量市場青島乾運錳酸鋰、鈷酸鋰中試、試產(chǎn)長遠鋰科鈷酸鋰1500余姚金和鈷酸鋰1600西安榮華鈷酸鋰400國內(nèi)鋰電池正極材料相關(guān)的上市公司主要有：西藏礦業(yè)、杉杉股份、中信國安、中國寶安等。西藏礦業(yè)擁有原材料優(yōu)勢。公司擁有扎布耶鹽湖20年的開采權(quán)（碳酸鋰儲量超200萬噸），鋰以碳酸鹽形式存在，能直接從鹵水中沉淀出來，資源類型獨特。中信國安的控股公司中信國安盟固利公司從2002年起先后承擔(dān)了一系列鋰電池正極研發(fā)的國家重大科技項目，北京奧運期間的50輛純電動公交車的核心部件——錳酸鋰動力電池能源系統(tǒng)就是全部由中信盟固利公司提供。中信國安還通過分公司青海國安，擁有原材料碳酸鋰的資源優(yōu)勢。杉杉股份幾年前從服裝制造業(yè)轉(zhuǎn)型，已經(jīng)構(gòu)建了負極、正極、電解液的完整電池體系，并掌握了磷酸鐵鋰的制備技術(shù)。中國寶安初步完成了電池產(chǎn)業(yè)鏈。公司是國家磷酸鐵鋰正極材料的標(biāo)準(zhǔn)制定者。公司控股55%的深圳貝瑞特磷酸鐵鋰產(chǎn)能達到1500噸/年、控股75%的天驕科技的三元正極材料銷量國內(nèi)第一，市占率高達40%。2，負極材料：技術(shù)成熟，成本比重低，非關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)階段全球負極市場份額集中在6大廠家。負極材料相對正極占電池總成本低，且技術(shù)成熟，國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，基本能夠滿足國內(nèi)市場的需要，其中國內(nèi)行業(yè)前三甲是深圳貝特瑞，上海杉杉，長沙海容。深圳貝特瑞是中國寶安集團控股55%的子公司，是國內(nèi)電池碳負極材料標(biāo)準(zhǔn)制定者，截止2010年7月，其碳負極年產(chǎn)能超過7000噸，價格3-12萬每噸不等，全球市場占有率12%，位居全球第四。3，電解液：技術(shù)含量高，盈利能力強，日本企業(yè)掌握話語權(quán)電解液占鋰電池成本10%-30%，毛利率約40%，是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中盈利能力較強的環(huán)節(jié)之一。目前國內(nèi)需求約8000噸，供需基本平衡。但未來的新能源車對電解液需求的拉動較大。電解液核心材料為六氟磷酸鋰（LiPF6）——俗名“鋰鹽”，占成本50%左右，售價超過30萬元/噸（2009年售價），毛利率約60%。但由于生產(chǎn)技術(shù)難度非常高，被日本的關(guān)東電化學(xué)工業(yè)、森田化學(xué)、Suterakemifa等幾家壟斷。國內(nèi)也有金光高科、天津化工設(shè)計研究院、山東肥城市興泰、天津金牛等企業(yè)能生產(chǎn)，但產(chǎn)能少，品質(zhì)也差很多。國內(nèi)電解液行業(yè)龍頭為江蘇國泰華榮化工，市場占有率40%，公司生產(chǎn)的電解液的關(guān)鍵材料“鋰鹽”，購自森田化學(xué)在江蘇揚子江化工園（位于張家港市）的森田江蘇揚子江公司。國內(nèi)電解液的幾個生產(chǎn)廠商有河南新鄉(xiāng)洛瑞恩（技術(shù)來源：中科院化學(xué)所）、佛塑金輝高科、東莞星源科技、新時科技（技術(shù)來源：中科院化學(xué)所）、山東正華等。4，隔膜：技術(shù)水平較高，基本依靠進口鋰電池成本中，隔膜約占15%-30%，但毛利率高達70%以上，是鋰電池中盈利最強的。目前，國內(nèi)還沒有產(chǎn)業(yè)化，基本依賴進口。我國2008年進口隔膜約6080萬平方米，進口額1.8億美元，預(yù)計保持每年12%-15%的進口增速。世界上只有日本、美國等少數(shù)幾個國家擁有鋰離子電池聚合物隔膜的生產(chǎn)技術(shù)和規(guī)模化產(chǎn)業(yè)。如：日本的旭化成工業(yè)、東燃化學(xué)，韓國的SK、WIDE、Finepol，美國Celgard、英國N-Tech等。國產(chǎn)有佛塑金輝高科、東莞星源科技、河南新鄉(xiāng)洛瑞恩、中科來方、環(huán)宇塑料五金有限公司、奇鑫電源有限公司等，可提供小型鋰電池隔膜，但質(zhì)量較差，多見于小成本的低速電動車使用。我國尚無一家企業(yè)具備生產(chǎn)占新能源汽車電池成本約30%的隔膜，全靠進口?！ば挪扛辈块L苗圩曾公開表示：“生產(chǎn)動力電池隔膜的技術(shù)和裝備都列入了西方對我們限制出口的清單，現(xiàn)在我們想買這個設(shè)備、技術(shù)、工藝，還沒有人賣給我們。”圖表13：國內(nèi)主要電池企業(yè)概覽企業(yè)名稱成立時間產(chǎn)品簡介北京盟固利2000.4錳酸鋰電池及正極材料國內(nèi)最大的鋰電池正極材料鈷酸鋰和錳酸鋰的生產(chǎn)廠家，國內(nèi)外唯一大規(guī)模生產(chǎn)動力鋰離子二次電池的廠家。完成了“鈷酸鋰”國家標(biāo)準(zhǔn)和“錳酸鋰”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定任務(wù)比亞迪1995鎳氫、鎳鎘、鋰離子電池系列產(chǎn)品國內(nèi)最大的鋰離子電池制造商，產(chǎn)品覆蓋鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池等，目前生產(chǎn)小批量車用磷酸鐵鋰動力電池組。萬向電動車2002電動整車及電池、電機、電控等萬向集團的全資子公司，是目前國內(nèi)唯一同時具備電池、電機、電控等電動汽車關(guān)鍵零部件和動力總成系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化能力的企業(yè)。蘇州星恒1999大容量、高功率型鋰電池由聯(lián)想投資有限公司、中科院物理研究所等聯(lián)合發(fā)起設(shè)立，是國內(nèi)動力鋰電池產(chǎn)品線投資規(guī)模最大的企業(yè)。承擔(dān)“863”計劃電動汽車重大專項中高功率鋰離子動力電池組及其管理模塊項目的合同。天津力神1997各種型號鋰電池及電動汽車動力電池組公司三大股東為中海油（32.87%），國投高科（國家開發(fā)投資公司的全資子公司）、天津藍天電源。已具有2.5億只電池的年生產(chǎn)能力。2010年公司計劃投資50億元建設(shè)動力電池生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力能供10萬輛純電動汽車配套使用洛陽天空不詳大功率、高容量鋰離子動力電池是一家專業(yè)化研制生產(chǎn)鋰離子動力電池及相關(guān)產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)，是國內(nèi)領(lǐng)先的大功率、高容量鋰離子動力電池制造專家。天空能源隸屬于中國航空工業(yè)集團下屬的中航工業(yè)空空導(dǎo)彈研究院，擁有多項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。天津捷威動力2009.4新能源電動汽車關(guān)鍵零部件由北京建龍重工集團出資興建的大型新能源動力汽車關(guān)鍵零部件制造、研發(fā)、銷售的高科技企業(yè)。項目總投資約25億人民幣，主要產(chǎn)品為動力鋰離子電池芯及電池組、電動汽車用驅(qū)動電機和動力總成系統(tǒng)等新能源電動汽車關(guān)鍵零部件。天津比克2006.12鋰離子電池及汽車動力電池組中國比克電池公司（股票代碼：CBAK）子公司；中國“863”火炬計劃《汽車新能源項目》主承單位。一期工程2008年6月，公司采用世界先進的全自動生產(chǎn)線制造鋰離子電池，以小型動力電池的研發(fā)和生產(chǎn)為主，二期主打產(chǎn)品為輕型電動車及電動汽車鋰離子動力電池。哈爾濱光宇1999方型液態(tài)電池、聚合物電池、磷酸鐵鋰電池組母公司光宇國際集團公司，創(chuàng)建于1994年，1999年在香港聯(lián)交所主版上市。方型液態(tài)鋰電主要應(yīng)用于手機配套，客戶包括華為、中興、英華達、國虹等。聚合物電池主要應(yīng)用于MP3、藍牙耳機手機等，客戶包括國虹、康佳、大北歐等。磷酸鐵鋰電池主要應(yīng)用于電動自行車、電動汽車等。湖南科霸1998汽車動力鎳氫電池由科力遠新能源與香港超霸科技合資成立，公司主導(dǎo)產(chǎn)品為汽車動力鎳氫電池及能量包，為HEV&EV轎車、客車提供完整的電池動力解決方案。中炬森萊1993鎳氫系列電池產(chǎn)品中炬高新（600872）旗下研制和生產(chǎn)高新技術(shù)鎳氫系列電池和移動通訊電源及配件的專業(yè)公司，一直致力于電動汽車動力電池的開發(fā)并承接多項國家“863”計劃項目。其產(chǎn)品鎳氫100AH動力電池組已廣泛用于電動轎車、電動摩托車領(lǐng)域。江蘇春蘭1993車用鎳氫、鋰離子、燃料電池系統(tǒng)江蘇春蘭清潔能源是春蘭集團新能源產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化基地，專門從事高能動力電池領(lǐng)域研發(fā)、生產(chǎn)。其生產(chǎn)的“混合動力客車用鎳氫電池組及其管理模塊”已裝配于武漢、長春、上海、大連等多個城市運營的混合動力公交車。湖南神舟2000.6氫鎳動力電池湖南首家、全國最早從事大功率鎳氫動力電池研究和生產(chǎn)的高科技企業(yè)，其產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于電動自行車，電動摩托車、電動汽車等。參與國家“十五”863計劃項目，與東風(fēng)汽車聯(lián)合開發(fā)的混合動力電動公交客車已在武漢市510公交線全面運行上海萬宏2006.8氫鎳動力電池上海萬宏動力能源有限公司是一家集科、工、貿(mào)于一體的高科技型股份制企業(yè)，主要產(chǎn)品是高功率型鎳氫動力電池、高容量型鎳氫電池、高/低溫型鎳氫電池等，主要應(yīng)用在混合動力電動汽車、電動自行車、電動工具等。上海奧威1998雙電層電容器及超級電容器公司主要從事雙電層電容器及超級電容器的開發(fā)、生產(chǎn)和銷售；2004年建成了世界上第一座電容公交車、快速充電站系統(tǒng)；其生產(chǎn)的超級電容公交車已于2006年起在上海公交11路運行，成為世界首條投入商業(yè)化運營的電容公交線路哈爾濱巨容2001.6超級電容器及配套系列產(chǎn)品公司于2005年成為全球首家通過美國UL產(chǎn)品認證的超級電容器生產(chǎn)廠家。公司還參與國家“863”計劃電動汽車重大專項項目，并研制出國內(nèi)首臺以超級電容器為電源的電動公交車。錦州凱美能源1998超級電容器開發(fā)及生產(chǎn)國內(nèi)最大的超級電容器專業(yè)生產(chǎn)廠，主要生產(chǎn)紐扣型和卷繞型超級電容器。2001年起承擔(dān)國家科技部“十五”863計劃電動汽車重大專項“電動汽車用超級電容器”項目。圖表14：工信部目錄車型部分電池廠商及配套企業(yè)電池企業(yè)電池類型配套整車企業(yè)中信國安盟固利錳酸鋰金龍、南汽、中通、福田、申沃、安凱、常隆、天路、金華青年蘇州星恒電源錳酸鋰、磷酸鐵鋰申沃、一汽、上汽、長安、奇瑞萬向電動汽車磷酸鐵鋰江鈴、鄭州日產(chǎn)、湖南江南、安凱、申沃、一汽海馬、奇瑞比亞迪磷酸鐵鈷鋰比亞迪安耐信儲能技術(shù)磷酸鐵鋰金龍、江淮、常隆、安凱北大先行科技產(chǎn)業(yè)磷酸鐵鋰福田、天路咸陽威力克能源磷酸鐵鋰申沃、廣汽、重慶恒通天津力神磷酸鐵鋰哈飛洛陽天空能源