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鋰電池產業鏈有哪些?

聚合物鋰離子電池

鋰電池產業鏈看,包括上游的資源、中游的的關鍵材料、下游的電池組裝三大領域。

鋰電產業的發展關鍵還在于材料和裝備技術。從整個材料和裝備領域來看,鋰電池產品技術仍相對滯后,但嘗試新技術、走精品路線的企業在不斷增多。此外,工信部擬推出鋰電池行業準入標準,由此將加速鋰電池行業的整合,動力電池行業的集中度將提高,有利于上游走精細化高端路線的設備和材料公司發展。

1、上游資源

鋰資源主要包括兩個部分:一是鹽湖鹵水鋰,從鹽湖鹵水提取生產的鋰化學產品主要是碳酸鋰和氯化鋰;二是礦石鋰,從礦石中分選的鋰礦產品主要是鋰輝石、鋰云母等。鹽湖資源大部分在南美(玻利維亞,智利高海拔地區)和中國(青藏高原),其中南美的鹽湖資源基本上掌握在國際鋰行業三強:SQM、FMC、Rockwood手中,三家鹽湖提鋰巨頭占據了全球鋰市場供應62%的份額。礦石資源主要分布在澳大利亞、北美和中國,其中澳大利亞鋰輝石礦品位最高、儲量最大。泰利森掌握了全球最大的鋰輝石在產礦山。

根據美國地質調查局(USGS)數據,2012年全球鋰資源儲量1300萬噸,其中,智利750萬噸、占比57.7%,中國350萬噸、占比26.9%,澳大利亞100萬噸、占比7.7%,阿根廷85萬噸、占比6.5%。

隨著鋰電行業的發展,目前多家公司投資鋰資源開發,主要包括西藏礦業、中信國安、路翔股份、西部礦業、鹽湖集團等。

1。西藏礦業:公司開采的扎布耶鹽湖是世界三大鋰鹽湖之一,品位世界第二,資源潛在價值達1500億元;西藏礦業爭取在5年內實現年產25000噸碳酸鋰系列產品的遠景目標。

2。中信國安:青海國安擁有3000噸碳酸鋰產能,規劃建設為3.5萬噸;其控股子公司盟固利(90%)擁有1500噸鉆酸鋰和500噸錳酸鋰產能;公司開發的青海鹽資源綜合項目,其總計氯化鋰資源儲量763.85萬噸,氯化鋰品味在

2.2~3.89克/升之間;中信國安目前共計投資建設了2萬噸碳酸鋰項目。

3。路翔股份:公司收購的甘孜州融達鋰業擁有“亞洲第一鋰礦”呷基卡鋰礦134號礦脈511.4萬噸鋰礦石的開采權,也控制了地下將近3000萬噸鋰輝石礦,礦石鋰儲量居全國之首,并居亞洲第一、世界第二。

2、中游關鍵材料的突破

性能提高一倍、成本下降一倍,主要就是靠材料。電池成本70%以上是由材料構成的,電池性能也是由材料決定的。

要由五部分構成,即正極材料、負極材料、電解液、隔膜和包裝材料。其中,包裝材料和石墨負極技術相對成熟,成本占比不高。鋰離子電池的核心材料主要是正極材料、電解液和隔膜。其中,正極材料是鋰離子電池電化學性能的決定性因素。正極材料占鋰電池成本的比例超過40%,是最主要的構成部分,電解液和隔膜,成本占比分別為10%和20%。

目前中國在四大關鍵材料領域中,正極材料、負極材料和電解液都已逐步自給,只有隔膜材料還高度依賴進口,但是發展速度也非常快。

正極材料

鋰電池正極材料市場主要由鉆酸鋰、三元材料、錳酸鋰、磷酸鐵鋰幾種產品占據。日本鋰電行業研究機構IIT公司統計數據顯示,中國鋰電池正極材料中,鉆酸鋰占49%,三元材料占22%,錳酸鋰占16%,磷酸鐵鋰占6%,其他材料占7%。

目前市場上商業化的正極材料只有鉆酸鋰。但從性能方面看,鉆酸鋰循環次數較低,且晶體結構熱穩定性差,存在較大的安全隱患,只適宜做小型電池。而磷酸鐵鋰循環次數達到2000次以上、價格低廉、無毒環保,三元材料和錳酸鋰各方面性能也優于鉆酸鋰,故錳酸鋰+三元材料、磷酸鐵鋰是動力電池領域和超大容量電源的兩種主流技術方向。

在兩種主流方向中,磷酸鐵鋰是中國主推的技術,市場熱度很高。該產品于1997年引起國內關注,國家“863”計劃于次年投入20億元對其進行研究。但截至目前,產業化尚處于剛起步階段。國內有60~70家企業完成了磷酸鐵鋰生產線的購置,總產能近2萬噸/年。但工業化批量生產的只有十幾家,且生產規模較小,其余的都在中試或試生產階段。

錳酸鋰+三元材料復合材料是日本、韓國主推的技術,因其具有明顯的成本優勢,國際國內市場份額近年來都在不斷增長,但在我國同樣存在開工不足現象。

與日韓鋰電企業側重于開發錳酸鋰及三元材料為正極的動力電池不同的是,美國主要開發以磷酸鐵鋰為正極材料的動力電池。美國磷酸鐵鋰電池的制造企業中,又以A123Systems(NASDAQ:AONE)和Valence(NASDAQ:VLNC)為代表性企業。而這些企業都于近年內相繼在中國投資建廠,節省成本的同時,也在積極開拓中國下游市場。

鉆酸鋰的新建、擬建項目已經很少,市場占有率有所下滑,產業進入萎縮期。鋰電池在電動汽車和儲能領域的推廣,將為磷酸鐵鋰、錳酸鋰+三元材料兩種主流產品帶來快速的市場需求增長。但未來動力電池正極材料究竟由誰主導,還有待時間的檢驗。

負極材料

全球鋰電負極材料產能主要集中于中日兩國,呈現出明顯的區域集中和企業集中兩大發展趨勢。日本以三菱化學、日立化成(HitachiChemical)、吳羽化工(Kureha)等企業承擔了該國主要負極材料的產能。出于為接近資源、降低制造成本的考慮,日本的主要負極材料企業也紛紛將產能轉移到石墨資源豐富的中國。

2012年中國負極材料總體市場規模為20.08億人民幣,同比上升15.3%。

其中,天然石墨貢獻7.26億元,人造石墨(不包含MCMB)貢獻10.61億元,中間相碳微球和鈦酸鋰等其它負極材料貢獻2.21億元。

規模增長的同時,負極材料供應逐步過剩,價格呈下滑趨勢。負極材料廠家逐步增多,新進的負極材料企業為了獲得市場份額,往往采取低價策略,行業供給過剩,且下游客戶電芯廠商的市場份額趨于集中,小電芯廠的市場份額萎縮,負極材料企業下游買家的議價能力進一步加強。

深圳貝特瑞、上海杉杉和湖南摩根海容三家企業在負極材料市場占有率在60%以上。隨著石墨資源瓜分完畢,企業間的競爭焦點將重新回到技術方面。其研究重點將朝著高比容量、高充放電效率、高循環性能和較低成本的方向發展。其中碳材料的研究開發相當活躍并在石墨改性、軟硬碳和碳納米材料方面取得了很大的進展,錫基材料作為鋰離子電池負極材料具有很大的潛力,其他材料的研究也為鋰離子電池負極材料提供了更多的選擇。

電解液

電解液主要原材料為六氟磷酸鋰,占電解液成本的50%左右。目前市場主要被關東電化學工業、STELLA、森田化學等幾家日本企業壟斷,占全球產能的85%左右。

近年我國六氟磷酸鋰生產技術取得突破,目前已經量產的內地企業有天津金牛、多氟多、九九久、廣州天賜、成都黃銘能源、湖北宏源藥業等。大部分下游電解液企業對于多氟多、九九久等企業的六氟磷酸鋰理化指標評價均認為與日韓企業接近。

國產六氟磷酸鋰的品質與進口產品接近,國產六氟磷酸鋰價格優勢明顯。國產六氟磷酸鋰的價格比進口便宜15%。六氟磷酸鋰作為電解液主要成本來源,電解液廠家為了降低成本必然會選取性價比合適的供應商,中國企業無疑具有一定優勢。

我國前5大鋰電池電解液生產商張家港國泰華榮、東莞杉杉、深圳新宙邦、天津金牛、廣州天賜,其中天津金牛、廣州天賜基本上使用自產六氟磷酸鋰,另外3家已經開始小批量使用國產六氟磷酸鋰。預計2015年我國六氟磷酸鋰國產化率將達到90%以上。

中國具有豐富的螢石資源,是全球最大的氟化工生產基地,為我國發展六氟磷酸鋰提供了良好的產業基礎。國泰華榮、東莞杉杉、新宙邦等中國電解液企業的全球市場份額提升,為國產六氟磷酸鋰奠定了市場基礎。更為重要的是,多氟多、九九久、湖北宏源已經掌握了六氟磷酸鋰的關鍵制造技術,其生產出來的產品獲得了國內電解液廠商的認同。

中國企業在六氟磷酸鋰領域擴張的同時,日韓企業也積極在中國布局,如:

森田在江蘇常熟新建5000噸產能,美國諾萊特與韓國厚成共同在江蘇南通新建400噸的產能。可以預見到2015年我國將成為全球重要的六氟磷酸鋰生產基地,不僅不需要進口六氟磷酸鋰,而且將批量向日韓電解液廠家出口。

隔膜

隔膜生產難度最高,盈利最豐厚。在鋰電池中主要作用是防止正負極短路,同時在充放電過程中提供離子運輸的電通道。目前一般采用聚丙烯、聚乙烯單層微孔膜,以及由兩者復合制成多層微孔膜作為隔膜。未來發展方向是更薄、更安全。

鋰電池隔膜供給高度集中,嚴重依賴進口。隔膜的主要技術掌握在少數企業手中,集中度很高。國外的隔膜生產主要集中在美國的celgard公司和日本的旭化成、東燃和宇部。由于技術壁壘較高,投資風險大,國內企業的投資熱情并不高。

國內能夠生產鋰電池隔膜的,僅有佛山金輝高科(佛塑股份的子公司)、新鄉格瑞恩、和深圳星源材質等公司,產品質量與國外同類相比,仍存在較大差距。其中,佛山金輝的產品質量相對較好,供應中低端市場。國內中高端市場,主要由東燃、旭化成和celgard公司壟斷。佛山金輝的產品雖然主要用于中低端市場,毛利率仍然高達60%以上。

3、下游動力電池生產

2012年新能源汽車、電網儲能、特種車、通信基站等領域的成品鋰電池組市場規模為35億元,比2011年的26億元增長34.6%。

PM2.5催生了環保熱潮,促使我國加大發展新能源汽車的力度。但新能源汽車的推廣集中在城市的公交車以及出租車。由于價格居高不下,鋰電池私家車以及電動摩托車銷量相對小,還沒有能夠為市場所接受。

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