移动的电源，绿色的梦想
动力锂电池行业专题研究报告
新能源电池行业 评级: 推荐 （维持） 深度报告
?
动力电池是人类追求的“能量块”。电池工业的飞速发展与人类利用和改造能源的技术和需求密切相关，在追求“绿色”能源的道路上，动力锂电池承载着人类“移动的电源，绿色的梦想”的信念。我们认为，动力锂电池行业前景非常光明。 ?
正极材料锰酸锂和磷酸亚铁锂各有优势，将共存一段时间。锰酸锂和磷酸亚铁锂既有各自非常适合动力电池的优势，又存在比较难以克服的弱点。新能源汽车最大的要求就是安全性，只要保证材料的安全性高，那么该材料就会有发展完善的基础。目前我国磷酸亚铁锂各公司公布数据
统计产能已超过2万吨，而全球需求目前尚且1万吨左右。我国的正极材料行业在避免低端的粗制滥造同时，更需防止产能过剩风险。 ?
负极材料高端产品供需不平衡。石墨、碳材料以其极大的资源储量和比较优异的性能牢牢占据着负极材料的位臵，我国的负极材料还偏中低端产品，如果用作动力锂电池，还需进一步改善。随着新能源汽车的推广，我国对中高端负极材料的需求也会随之扩张，我国计划到2015年，电动车保有量要达到100万辆，此时，对高端负极材料的需求会超过1万吨。目前来说，我国企业高端负极材料的产能是远远不够的。 ?
国产化LiF 6瓶颈突破在即。LiF 6作为锂离子电解液最重要的原料，目前还是被国外大企业垄断着，我国LiF 6企业的生产线已经有投产，并且还有很多企业立项要建设LiF 6生产线，我们认为国产化时刻快要到来。 ? 隔膜是动力电池技术含量最高的部分，国内企业尚需时日。国内能生产动力电池隔膜的企业甚少，性能也比较一般，一定程度上制约了我国动力锂电行业的发展。但是鉴于隔膜材料的高利润吸引投资目光和国家政策的支持，我们有理由相信，突破隔膜的技术障碍指日可待。 ?
我们对动力锂电池行业的投资逻辑是资源+技术研发+资金优势。通胀压力会在全球经济中表现的越来越突出，作为动力电池上游的资源类公司将受益。动力电池行业前期投入巨大，需要有庞大的资金扶持才能度过
2010年12月10日 星期五
汽车与新能源小组 分析师:吴文钊
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执业证书编号：S0630210070003
联系人：朱晓明
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机构销售：顾颖
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行业重点跟踪股票及评级 股票名称 代码 评级
天齐锂业 002466
暂不评级 南都电源 300068 增持 江苏国泰 002091 增持 多氟多 002407 暂不评级 佛塑股份 000973 暂不评级 杉杉股份 600884 增持 佛山照明 000541
暂不评级
行业相对上证综指走势图
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1.《新能源汽车：低碳大潮下的必然选择》 2010.4.29
产业化的前期从而享受未来的高增长。动力电池是一个技术含量较高的行业，因此我们关注进入该领域较早，拥有丰富工艺经验的企业。同时具有完备产业链布局的公司一般都具备上述能力，它们将更加受益于动力电池行业增长。
重点关注公司。通过我们的投资逻辑，我们重点关注公司包括上游锂资源受益企业天齐锂业；锂电池制造和材料方面关注南都电源；电解液龙头江苏国泰，六氟磷酸锂制造的领先者多氟多；隔膜行业佛塑股份，同时关注拟上市公司星源材质；关注具有完整产业链布局的杉杉股份、佛山照明。
目录
1. 电池的发展 (5)
1.1电池分类 (5)
1.2动力电池研发历史 (5)
1.3锂电池作为动力电池应用在新能源汽车上的优势 (6)
2. 锂电池原理和结构组成 (8)
2.1锂离子电池工作原理 (8)
2.2正极材料锰酸锂和磷酸亚铁锂各具优势，共存将持续一段时间 (9)
2.3负极材料是增加锂电池性能的又一新大陆 (11)
2.4电解液追求安全性，聚合物电解质是未来方向 (12)
2.5隔膜-锂电池的安全门 (14)
2.6未来动力锂离子电池发展技术展望 (14)
3. 锂电池产业链分析 (15)
3.1动力锂电池产业链概述 (15)
3.2锂电池上游锂资源丰富，将受益于锂电行业成长 (15)
3.3锂电关键材料是利润最可观的部分 (18)
2.3.1正极材料领域锰酸锂和磷酸亚铁锂各自争雄 (19)
2.3.2国内负极材料应用还偏中低端产品，未来成长空间可期待 (22)
2.3.3电解液关键原材料LiF6被国外企业垄断，国产化瓶颈突破在即 (24)
2.3.4隔膜材料技术含量最高，国内企业还需时日追赶 (26)
4. 新能源汽车拉动的锂电池材料需求预测 (27)
5. 动力锂电池行业投资逻辑分析 (29)
图形目录
图1.化学电池分类 (5)
图2.动力电池研发历史 (5)
图3.电池能量密度的提升越来越迅速 (6)
图4.不同类型电动车对电池循环性能的要求 (7)
图5.动力电池体积比能量和质量比能量示意图 (7)
图6.不同类型的电池能量和功率对比图 (7)
图7.锂离子电池结构图 (8)
图8.锂电池工作原理图 (9)
图9.正极材料按高电势高能量高安全性分类 (9)
图10.磷酸亚铁锂综合性能比其他动力电池高 (10)
图11.电解液发展历史 (12)
图12.未来动力锂电池各组元的发展路径 (15)
图13.动力锂电池产业链 (15)
图14.锂的应用领域区分 (16)
图15.全球锂储量丰富（总量：2866万吨，2008） (16)
图16.锂电池成本组成 (19)
图17.国内外主要电解液企业市场占有率 (24)
表格目录
表1.不同类型电动车工作方式对电池的要求 (6)
表2.电池性能指标对比 (8)
表3.锂离子电池结构 (8)
表4.锂电池正极材料性能对比 (10)
表5.磷酸亚铁锂和锰酸锂存在问题比较 (11)
表6.各种负极活性材料性能对比 (12)
表7.电解质分类 (13)
表8.聚合物锂离子发展历史 (13)
表9.不同电解质比较 (14)
表10.隔膜生产工艺对比 (14)
表11.我国锂矿分布 (16)
表12.锂提取方法对比 (17)
表13.主要电池级碳酸锂生产商（2008年） (17)
表14.全球电动汽车（混合动力和纯电动）对碳酸锂需求拉动的预测(万辆) (18)
表15.国内外锰酸锂、多元材料主要生产企业 (19)
表16.国内外磷酸亚铁锂主要生产企业 (21)
表17.国内负极材料主要生产企业 (23)
表18.国内外电解液主要生产企业 (25)
表19.国内外隔膜主要生产企业 (26)
表20.单辆新能源汽车资源需求量 (27)
表21.锂离子电池应用预测 (27)
表22.全球HEV所能带动的锂电产业链市场需求 (28)
表23.全球PHEV所能带动的锂电产业链市场需求 (28)
表24.全球BEV所能带动的锂电产业链市场需求 (28)
表25.锂电池各组分单价预测表 (28)
表26.锂电池各组分市场规模预测表（单位：亿元） (29)
1.电池的发展
1.1电池分类
电池按原理主要分为化学电池、物理电池（太阳能电池等）、生物电池三大类，化学电池是直接把化学能转变成电能的电池。化学电池可以分为一次电池和二次电池，燃料电池等。一次和二次的区别在于，一次电池只用于放电，不能充电，二次电池是可充电电池，可以重复使用。能驱动电动车的电池归属于二次电池范畴。
图1.化学电池分类
资料来源：东海证券研究所
1.2动力电池研发历史
电池是电动车的能源，是影响电动车性能的关键所在，目前更是发展电动车亟待突破的瓶颈。应用于电动车（电动汽车、电动自行车等）的电池，我们称之为动力电池。动力电池的研发可以分为四代。如下图所示：
图2.动力电池研发历史
资料来源：《动力电池技术与应用》
从1859年铅酸电池问世，到现在普及的高能量锂电池和未来清洁能源的燃料电池，电池工业走过了上百年的风雨历程，人类孜孜以求的探索，不断的
进步造就了我们今天生活的便利。1990年到2005年15年的时间内，小型电池的性能增长了5.2倍之多，相比于前一个15年的1.8倍的增长率，翻了近3番。
图3.电池能量密度的提升越来越迅速
资料来源：Matsushita Battery Industrial Co.,Ltd
1.3 锂电池作为动力电池应用在新能源汽车上的优势
不同种类的电动汽车由于其工作方式的差异，对电池的要求也有各种不同的要求，总体来说，都倾向于要求高功率密度，高能量又安全的电池产品。目前可作为车载动力电池的类型主要有阀控式密封铅酸电池（VRLA ）、Cd-Ni 电池、MH-Ni 电池、锂离子电池（包括聚合物锂离子电池）等。
表1. 不同类型电动车工作方式对电池的要求 电动汽
车类型 工作方式
对电池的要求
HEV
混合的动力汽车的电池在刹车时充电，然后在汽车加速时提供动力。因为在行驶过程中电池不断被充电，故电池在混合动力车中只需要储存很少的能量，电池处于一种“浅循环”的过程。
混合动力车的电池要求具有高的功率密度，而电池能量密度相对来说就可以减少
PHEV
插电混合动力车需要有大容量的电池用来充电，如果行驶距离不长，那么插电混合动力车可以用充满电的电池行驶完整个旅途，当电池耗尽后，它们可以像HEV 的电池一样工作。 插电混合动力车要求电池跟HEV 电池一样具有“浅循环”电池的特性，又要求和EV 电池一样
具有“深循环”电池的特性 EV
纯电动汽车是只使用电池电力驱动的汽车。 能量密度高，同时要有能耐深度冲放电的电池
（“深循环”）
资料来源：东海证券研究所
图4.不同类型电动车对电池循环性能的要求
资料来源：DOE 2007
HEV汽车要求电池能量在1~2kwh，结合HEV的工作方式，电池始终保持
荷电状态，脉冲输出功率40KW（10秒），对电池的功率要求较高。PHEV汽
车要求电池的电量可以确保行驶10-40英里，最大能承受5000次深循环。EV
汽车要求电池能确保行驶300英里，承受1000次深循环，此时要求电池储存
的能量高。
通过对电池工业发展的了解，在目前的科技水平来看，锂电池将会是比较
适合未来电动汽车所需要的动力电池。锂离子电池相对于其他电池在功率密度
和能量密度上相对于其他电池具有很明显的优势。
图5.动力电池体积比能量和质量比能量示意图图6.不同类型的电池能量和功率对比图
资料来源：《动力电池技术与应用》资料来源：johnson control-SAFT 2005&2007
铅酸电池污染大，比容量小，虽然成本很低，但是不能抵消其性能上的劣
势，故在车用动力方面仅在电动自行车上得以应用，镍氢电池目前为混合动力
汽车领域的应用比较广泛，工艺较为成熟，但是其自放电率高，比能量较小，
同时有记忆效应，这些都限制了镍氢电池在未来电动汽车中的应用，镍氢将只
是个过渡的产品。锂电池作为动力电池使用具有比能量大，循环寿命长，自放
电率小，无记忆效应，能够满足车用动力的需求，目前已成为电动汽车应用的
理想产品。
表2. 电池性能指标对比
铅酸电池镍氢电池锂离子电池燃料电池工作电压/V 2 1.2 3.7 1.2
质量比能量（Wh/kg）30-50 60 100-140 300-1000
体积比能量（wh/L）80 165 200-320 1000
循环寿命/次200-400 500~ 1000-2000 >1000 工作温度（℃）-20-60℃20-60℃0-60℃0-100℃自放电率（%）5% 30%-35% <5% ≈0 记忆效应无有无无
绿色产品否是是是
优点大电流放电性能良好，价
格低廉，资源丰富，电池
回收率高可高倍率放电，快速充
电，循环寿命长，
质量比能量和体积比能
量高，输出电压高，无
记忆效应
环保性能好，能量转换
率高
缺点质量比能量低，铅污染自放电率高，高温下性能
差
成本高，安全性一般成本太高
资料来源：《电动汽车概论》，《锂离子电池原理与关键技术》，《动力电池技术与应用》
2.锂电池原理和结构组成
2.1锂离子电池工作原理
锂离子电池是Li+在正负极之间反复进行脱出和嵌入的一种高能二次电
池。主要组分如下表所示：
表3. 锂离子电池结构
锂电池组分功能材料
正极充电时吸收锂离子
放电时释放锂离子
各种锂盐化合物
负极放电时向正极释放锂离子
充电时吸收锂离子
石墨等碳材料
电解液在正负极之间传递锂离子锂盐和有机碳酸酯溶剂
隔膜防止短路
通过隔膜上的孔传递锂离子
多孔聚合物（聚乙烯、聚丙烯）
资料来源：东海证券研究所
正负极的材料本身提供晶格空位，锂可以从嵌入晶格也可以脱嵌出来，充
电时，外界电流从负极流向正极，相应的锂离子从正极材料中脱出，经过电解
液，透过隔膜，到达负极，嵌入碳材料中；放电时，锂离子从碳材料脱出，经
过电解液和隔膜，嵌入正极材料中，相应地电流从正极经外界负载流向负极。
在正常的充放电情况下，锂离子在层状结构的碳材料和金属氧化物的层间嵌入
脱出，一般只引起层间距的变化，而不会引起晶体结构的破坏，伴随充放电的
进行，正负极的化学结构基本保持不变，而且充放电过程中不存在金属锂的沉
积和溶解过程，避免了锂枝晶的生成，极大改善了电池的安全性和循环寿命。图7.锂离子电池结构图图8.锂电池工作原理图
资料来源：东海证券研究所资料来源：东海证券研究所
2.2正极材料锰酸锂和磷酸亚铁锂各具优势，共存将持续一段时间
锂离子电池的发展呈现一种多样化的形式，主要是因为采用的正极材料不
一样，正极材料在锂电池中占较大比例（正负极材料的质量比为3:1-4:1），因
此正极材料的性能基本决定了电池的性能。
图9. 正极材料按高电势高能量高安全性分类
资料来源：《车用动力电池及材料技术现状发展及趋势》
钴酸锂是第一代商品化的锂电池正极材料，由于其加工性能好，材料结构
稳定，循环性能好等优点，在通讯领域其统治地位目前还不能被取代，但钴酸
锂最大的问题是价格昂贵，循环寿命短，安全性差，如前所述，不适合做动力
电池。锰酸锂在安全性比钴酸锂提高很多，但是深度充放电时候电池结构会发
生改变，较差的高温循环性能使其在动力电池领域应用受到了一定的限制，不
过通过改性可以使其高温性能极大改善。三元材料是融合了钴酸锂和锰酸锂的
优点，但是仍旧没有解决过冲时候晶格畸变问题，三元材料的市场表现受制于
钴酸锂，只有钴酸锂价格高到一定程度，三元材料才有市场。磷酸亚铁锂材料
的成本较低，循环寿命长，而且高温下稳定性高，比较安全，但其电导率比较低，一般通过金属离子或者碳的掺杂提高其电导率。
表4. 锂电池正极材料性能对比
正极材料
钴酸锂
锰酸锂
三元材料（钴镍锰酸锂）
磷酸亚铁锂
正极材料显微图
工作电压/V 3.6
3.8 3.7 3.4 材料电容量/(mAh/g) 150 110 160-190 160 质量比能量/(wh/kg)
180 100 170 130 循环寿命/次 >500 >500 >500 >1000 成本（$/kg ）
30-40
8-10
22-30
16-20
优点
工作电压较高，充放电平稳，比能量高，电导性好，工艺简单
锰资源丰富、安全性高，比较容易制备
高温稳定性好，抗电解
质腐蚀性好
高稳定性，安全可靠，
缺点
抗过充电性较差，价格昂贵（钴），循环性能有待提高，热稳定性差
材料抗溶解性低，深度充放电过程易发生晶格畸变，造成电池容量的
迅速衰竭。
充放电时晶格也容易畸
变
导电性一般，电极材料
利用率低
适用范围 小型电池 小型电池，动力电池 动力电池 动力电池
资料来源：ZEV technology report 2007 ，GE battery
图10.磷酸亚铁锂综合性能比其他动力电池高
资料来源：rocky mountain institute
表5. 磷酸亚铁锂和锰酸锂存在问题比较 资料来源：东海证券研究所整理
在电池材料的制造中，由于工艺参数的不成熟，锰酸锂和磷酸亚铁锂都存在一致性问题。从安全性角度上讲，磷酸亚铁锂比锰酸锂更加适合作为动力电池，故已经成为热门的研究对象。但是结合各国实际国情以及目前的经济性，锰酸锂和磷酸亚铁锂两种技术路线还将并存一段时间。日本采用改性锰酸锂，主要考虑是锰酸锂的不存在专利之争的问题，加上日本在锰系材料上积累了丰富的经验，通过掺杂和烧结造粒，锰酸锂高温性能和循环引得到了很大的提高，能够满足实际使用。我国采用的是磷酸亚铁锂路线，磷酸亚铁锂的优秀安全性正好弥补了我国汽车在其他安全技术方面的薄弱。 2.3
负极材料是增加锂电池性能的又一新大陆
商品化锂离子电池中应用最成功的负极材料是石墨类碳材料，好的负极材
料应该满足如下要求：比能量高、相对锂电极的电极电势低；充放电反应可逆性好；与电解液和粘结剂的兼容性好；比表面积小(<10m 2/g);振实密度高(>2.0g/cm 3)；嵌锂过程中尺寸和机械稳定性好；资源丰富、价格低廉；在空气中稳定、无毒副作用。目前主要是中间相碳微球（MCMB ）、天然石墨（NGR ）和硬碳（HC ）。
问题描述
改进方法
作为动力电池的应用障碍程度
动力磷酸亚铁锂电池存在的问题
导电性问题
磷酸亚铁理空间结构的稳定性导致了其锂离子扩散速度慢，高倍率充放电时，实际的比容量低。
碳或金属包覆、金属离子或粒子的掺杂、有效控制LiFePO 4的粒子尺寸
★★★★
低温性能差
磷酸亚铁锂低温性能劣于锰酸锂材料，对于单只电芯，其0℃时的容量保持率约60～70％，-10℃时为40～55％，-20℃时为20～40％。
改进电解液体系、正极配方、电芯结构设计。作为电池组使用时，其工作环境温度可以调控至温度合适的位臵。
★★★★
锰酸锂动力电池存在问题
容量衰减（锰的溶解） 电极上的固态锰会发生歧化反应，造成锰的溶解。 离子掺杂
★★★★ 高温性能差
在较高温度下，锰酸锂的循环性能变差主要原因是锰的溶解问题。此外，温度越高，循环次数越多，晶格会畸变，造成锂离子脱嵌困难。
稀土离子掺杂
★★★★★
表6. 各种负极活性材料性能对比
容量/(mAh/g) 320~360 340~380 250~450 320~340 150~175
电位/V(vsLi/Li+) 0.20~0.08 0.20~0.08 1.50~0 0.20~0.08 1.55
密度/(g/cm3) 2.20 2.25 1.80~2.10 2.20 3.47
循环性能较好较好良好非常好
成本高低较低高较高
资料来源：《车用动力电池及材料技术现状发展及趋势》
MCMB为球状，流动性较好，比表面积小，易于制备性能优良的高密度电
极；NGR比容量大，价格便宜，已成为锂离子蓄电池的主流负极材料，缺点是
不可逆容量稍大，不利于高倍率放电，所以改性和表面包覆是其研发主要方向；
HC具有较大的比容量和大于石墨的锂离子扩散系数。大部分HC存在不可逆
容量较大和电位滞后现象。不过碳系负极材料的理论电容量为372mAh/g，目
前已经到320-350mAh/g，未来可能会从碳系材料发展到金属化合物做负极材料
以提高锂电池的电容量。
尖晶石型Li4Ti5O12具有非常好的循环性能，同时具有较高的氧化还原电位
因而难于生成较厚的固体电解质膜和析出金属锂，从而能保证电池良好的输出
特性和高功率循环稳定性，是长寿命大功率锂离子电池比较理想的负极材料。
2.4电解液追求安全性，聚合物电解质是未来方向
锂离子电解液是有高纯有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等配制而成
非水溶液，是锂离子电池的重要组成部分，对锂离子电池的循环寿命、安全性
能、容量发挥等起着关键作用。
图11. 电解液发展历史
资料来源：东海证券研究所整理
从20世纪90年代开始，锂离子电解液经历了很大的发展，主要分为3个
阶段，第一阶段为锂离子电池诞生初期，此时锂离子电池容量较低，主要应用
于手机电池领域。第二阶段，电解液导电性大幅提高，镍氢、铅酸电池市场被锂电池快速替代。第三阶段，各种不同的组分配合成多元电解液，开始进入电动车领域。未来，电解液的发展会追求更安全稳定更长寿命的电解液，聚合物电解质会成为新的发展方向。
目前采用的有机溶剂主要是烷基碳酸脂系列，如二乙烯碳酸脂（EC），丙烯碳酸脂（PC），二甲基碳酸脂（PMC）,二乙基碳酸脂（DEC）及二甲氧基乙烷（DME）。采用的导电盐主要有LiF6,LiBF4,LiAsF6等，最常用的是LiF6，这是一种不太稳定的化合物，其热分解温度低，约为30℃，容易分解为PF5和LiF，不适当的处理和储存会加速其分解。一般都加入配合剂，生成稳定的LiPF6。
表7. 电解质分类
导电盐有机溶剂凝胶聚合物电解质
LiPF6 LiClO4 LiAsF6EMC
DMC
DEC
PC
EC
PEO
PAN
PVDF
PMMA
资料来源：东海证券研究所
聚合物锂离子电池和液态锂离子电池的区别就在于电解质的存在形式，聚合物锂离子电池的电解质为凝胶型或纯固态聚合物。与传统的锂离子电池相比，聚合物锂电池塑性灵活、安全性好、循环寿命更长、体积利用率比液体锂离子电池高10%-20%，不必使用传统的隔膜材料、易于大规模工业化生产。表8. 聚合物锂离子发展历史
年份事件
1994 发现PVDF凝胶电解质，诞生了聚合物锂离
子电池
1998 纳米复合聚合物电解质
1999 聚合物锂离子电池商品化
2002 磷酸亚铁锂聚合物锂电池出现
2003 中国生产出聚合物锂离子电池
资料来源：《聚合物锂离子电池》
采用聚合物电解质可以解决液体电解质易发生电解液泄露和漏电电流大的弱点，防止易燃易爆等问题，塑性灵活可以制成让电极之间充分接触的大面积薄膜，易于电池小型化，降低电池体积和重量，还可以做成各种不同形状的电池符合不同客户要求。总之，聚合物锂电池将会是未来锂电池发展的方向。
表9. 不同电解质比较
电解质液态电解质凝胶聚合物电解质固态聚合物电解质
导电性最佳次之（10-3s/cm）最差（10-8~10-4s/cm）
安全性最差次之最佳
组成锂盐+有机溶剂锂盐+有机溶剂+高分
子
锂金属盐+高分子
缺点易燃易爆对导电性略有影响导电性差
应用领域电子产品，EV 电子产品，EV 软性电池、生医材料、EV
资料来源：IEK
2.5隔膜-锂电池的安全门
在锂离子的结构中，隔膜是关键的内层组件之一，隔膜采用多孔塑料膜制
成，可隔离电池正负极，防止出现短路；还可以在电池过热时，通过闭孔功能
来阻隔电池中的电流传导。
根据不同的物理和化学特性，锂离子电池隔膜材料可分为：织造膜，非织
造膜，微孔膜，复合膜，隔膜纸，碾压膜等。聚烯烃类材料因具有优异的力学
性能、化学稳定性和相对低廉的价格等特点,目前被广泛应用于锂离子电池的隔
膜。近年来，固体和凝胶电解质也开始被用来作为特殊组件同时发挥电解液和
电池隔膜的作用。
锂离子电池隔膜的性能决定了电池界面的结构、内阻等，将直接影响电池
的容量、循环性能和安全性能，性能出色的隔膜会对锂电池的综合性能提高产
生重要的作用。目前市场上65%左右的隔膜主要采用湿法双向拉伸工艺，因为
湿法可以得到更高的孔隙率和更好的透气性，主要用于高端隔膜，干法拉伸工
艺用于中低端产品。
表10. 隔膜生产工艺对比
工艺工艺方法产品特征生产厂家
干法单向拉伸通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向
聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高温退火获得高结晶度的取向
薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成银纹等微缺陷，
然后在高温使缺陷拉开，形成微孔
生产单层PP、PE以及三层PP/PE/PP复合
膜。这种方法生产的隔膜具有扁长的微孔
结构，由于只进行单向拉伸，隔膜的横向
强度比较差
美国Celgard
公司、日本UBE
公司
干法双向拉伸通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂，利
用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶
型转变形成微孔。
生产单层PP膜河南新乡格瑞
恩、新时科技
湿法将高沸点小分子作为致孔剂添加到聚烯烃中，加热熔融成均匀体系，然后降温发生相分离，拉伸后用有机溶剂萃取出小分子，可制备出相互贯通的微孔膜材料主要用于单层的PE隔膜。用湿法双向拉伸
方法生产的隔膜由于经过了双向拉伸具有
较高的纵向和横向强度
日本旭化成、
东燃及美国
Entek
资料来源：东海证券研究所整理
2.6未来动力锂离子电池发展技术展望
通过对锂电池的组成进行技术方面的分析，我们了解了锂电池的概况。锂
电池的技术随着科学的进步也将会发生巨大的改变，在容量、循环寿命和安全
性方面，我们都可以采取更多的改进方式。比如负极采用合金材料，将能使锂电池电容量得到很大改善。采用固态电解质代替液态电解液，确保安全性等。同时，纳米技术的发展也将促进锂电池的技术进步。纳米级的材料可以让电池正负极具有更高的能量。
图12.未来动力锂电池各组元的发展路径
资料来源：东海证券研究所
3.锂电池产业链分析
3.1动力锂电池产业链概述
动力锂电池产业链比较明晰，上游是金属资源，主要是制造电池级碳酸锂为主的锂资源。中游是电池制造，作为新能源汽车重要的零部件加工制造阶段，这部分是攫取利润最高的阶段。下游是新能源汽车制造。
图13. 动力锂电池产业链
资料来源：东海证券研究所
3.2锂电池上游锂资源丰富，将受益于锂电行业成长
作为锂电池行业的上游，锂产品有26%应用在锂电池上，主要是提供电池
级碳酸锂产品。
图14. 锂的应用领域区分
资料来源：SQM 2009年报
锂金属资源世界储量丰富，全球储量折算成金属锂有2866万吨，我国占11.72%大约为335万吨。
图15. 全球锂储量丰富（总量：2866万吨，2008）
资料来源：《an abundance of lithium》2008 ，塔力森公司招股说明书
中国锂矿床主要分布于四川、湖南、湖北、河南、江西、等省份，其中四川省甲吉卡伟晶岩型锂辉石矿床是世界上最好的，氧化锂含量1.28％，储量103万吨。盐锂矿床主要分布在青海和西藏，其中青海台吉乃尔盐湖是半干盐湖，面积780平方公里，有2层石盐，在盐层中赋存晶间卤水和孔隙卤水，氯化锂储量466万吨。
表11. 我国锂矿分布
地区主要矿物占全国储量比例（%）
青海盐湖卤水49.63
西藏盐湖卤水28.36
四川锂辉石7.77
江西锂云母 4.20
湖北盐湖卤水7.17
湖南锂云母 2.36
河南 锂云母 0.08 福建 锂辉石 0.03 山西
锂辉石
0.002
资料来源：东海证券研究所整理
总体而言，我国是一个锂储量比较丰富的国家。锂的开采技术方法一般是从矿石中选取锂矿物，和从盐水中提取锂化合物。我国已探明的锂资源80%储存于盐湖卤水中。锂产品制取根据原材料的不同可以分为矿石提锂和卤水提锂两种工艺路线。矿石提锂是利用锂辉石或锂云母等含锂矿石经过高温焙烧、浸取、蒸发和结晶等过程生产碳酸锂等锂产品；而卤水提锂则是利用盐湖卤水进行深度的除镁、碳化除杂和络合除钙后生产锂产品。矿石提锂由于原料为锂辉石精矿，杂质含量较低，工艺过程易于控制，容易制备高纯度的电池级碳酸锂产品。
表12. 锂提取方法对比
锂提取方法 优点
缺点
矿石提锂 工艺成熟，工艺过程易于控制，容易制备
高纯度的电池级碳酸锂。
对于工业级碳酸锂制取成本高，且能耗大 卤水提锂
80%的锂资源存在于盐湖卤水中，工业级碳酸锂生产成本低，可以和其他盐类一起制
取。利于环保
工艺技术不成熟，产能受自然条件和工艺制约，目前仅能制取工业级碳酸锂，需进一步加工才能制造电池级碳酸锂。
资料来源：东海证券研究所整理
表13. 主要电池级碳酸锂生产商 （2008年） 锂矿企业 电池级碳酸锂产能
（吨） 工业级碳酸锂产能
（吨） 资源来源
国际供应商 FMC 10000
阿根廷翁布雷穆尔托盐湖，金属锂储量220万吨，碳
酸锂可采储量400万吨 SQM 15000 智利阿塔卡玛盐湖,金属锂储量450万吨，碳酸锂可
采储量800万吨
Chemetall 12000 智利阿塔卡玛盐湖、美国银峰盐湖
国内供应商
天齐锂业
2500 3000 矿石（澳大利亚进口）
赣锋锂业 500 盐湖卤水
南通泛亚锂钴材料有
限公司
1000
赣州晶泰锂业有限公
司
1500
新疆昊鑫锂盐开发有
限公司 4000 可可托海、阿尔泰锂矿
资料来源：天齐锂业、赣锋锂业招股说明书
2008年和2009年国外碳酸锂产品总供应量在9万吨左右，其中SQM ，FMC 和Chemetall 三家公司占了全球70%以上的市场份额，我国的生产企业加起来大概占20%的市场份额。这全球三大锂生产商电池级碳酸锂产量每年都在1万吨以上，目前全球电池级碳酸锂的需求在5万吨左右。锂电池用的电池级碳酸锂，也基本由这三家企业垄断，我国的天齐锂业，赣锋锂业和中信国安等有少
量供应。
传统消费电子等行业对碳酸锂的需求目前约为5万吨，假设其需求按每年
10%的速度稳定增长，那么到2015年传统消费电子行业所需电池级碳酸锂约为
8万吨。新能源汽车对电池级碳酸锂的需求，我们按一辆HEV需要电池级碳酸
锂5kg，PHEV需要27kg，BEV需要50kg来测算，结合对锂电池电动汽车市
场的预测，到2015年，新能源汽车的增长将拉动电池级碳酸锂需求增至11.35
万吨。到2015年，传统行业和新能源汽车行业两者合计19万吨左右的需求，
约为目前市场需求的3.8倍。
表14. 全球电动汽车（混合动力和纯电动）对碳酸锂需求拉动的预测(万辆)
2009 2010E 2011E 2012E 2013E 2014E 2015E 锂电HEV 1.8 15 40 60 75 70 58 - 0.015 0.04 0.06 0.225 0.21 0.17 碳酸锂需求（万
吨）
锂电PHEV 0.33 20 80 140 220 280 320 - 0.11 0.43 0.76 3.24 4.21 5.18 碳酸锂需求（万
吨）
锂电BEV 0.49 3 10 20 30 80 120 - 0.15 0.5 1 1.5 4 6
碳酸锂需求（万
吨）
- 0.275 0.97 1.82 4.965 8.42 11.35 碳酸锂需求总计
（万吨）
资料来源：东海证券研究所
3.3锂电关键材料是利润最可观的部分
锂电池的生产需要用到的材料非常多，但是关键材料只有正极材料、负极
材料、电解液和隔膜四种，锂电池的性能主要取决于这四种关键材料的性能。
目前我国已经在锂电材料方面形成了比较完整的产业配套体系。
锂电池的成本分拆如下图所示，抛开其他成本（人力成本等），正极材料
和隔膜在成本中占据25%-30%左右，负极材料占比较小，一般为10%左右，电
解液在12%。
网址：https://www.doczj.com/doc/ac18309488.html, 电话：(86-21)50586660转8638 传真：(86-21)50819897 E-Mail: dhresearch@https://www.doczj.com/doc/ac18309488.html,
图16.锂电池成本组成
资料来源：东海证券研究所
2.3.1 正极材料领域锰酸锂和磷酸亚铁锂各自争雄
我国正极材料制造企业众多，目前的产品主要用于消费电子。目前已经存在的正极材料我们已经在前文论述过了，能够用作动力电池的主要是锰酸锂和磷酸亚铁锂，针对锰酸锂和磷酸亚铁锂的技术方面优劣目前还存在未知。我们的观点是：现阶段锰酸锂和磷酸亚铁锂并存，小型电池上锰酸锂具有优势，磷酸亚铁锂代表动力电池的未来。
我国锰酸锂产业化之路开始于2003年左右，以云南汇龙和盟固利为代表的企业开始建成锰酸锂生产线，引领了一代中国锰酸锂制造企业的发展。目前锰酸锂材料主要有动力锂电池用锰酸锂材料，主要考虑安全性和循环性能；另一种是消费电子产品用锰酸锂材料，这个是作为钴酸锂的替代品，主要特点是高容量。2007年以来，我国锰酸锂系（包括三元材料）产业发展迅猛，锰酸锂正极材料产量在1500吨左右，2009年，我国锰酸锂系材料产量已经猛增到8000吨左右，复合增长率达到惊人的130%。
表15. 国内外锰酸锂、多元材料主要生产企业 市
场 公司名称
主要产品
主要市场 2009年销量（吨） 锰酸锂产能（吨）
备注 国外
日亚化学工业株式会社 钴酸锂、锰酸锂、多元材
料 日本市场 5500吨 日本户田株式会社 钴酸锂、锰酸锂、多元材
料
日本市场 1500吨
Umicore 韩国公司 钴酸锂、多元材料 韩国 3500吨 韩国L&F 公司
钴酸锂、多元材料 韩国 1600吨
当升科技 钴酸锂、锰酸锂、多元材
料
韩国、中国、
日本 2476吨 900吨 当升科技（300073）
湖南瑞翔新材料 钴酸锂、锰酸锂
中国、韩国
1600吨 1000吨 湖南杉杉
钴酸锂、锰酸锂
中国
1400吨
500吨
杉杉股份（600884）
国内
中信国安盟固利 钴酸锂、锰酸锂
中国 1200吨 3000吨
中信国安（000839）
天津巴莫科技 钴酸锂 中国 1000吨 深圳天骄科技 多元材料 中国 1000吨
中国宝安（000009）
新乡格瑞恩 锰酸锂 中国 1000吨
临沂杰能 锰酸锂 中国 1000吨 山西力之源 锰酸锂 中国 600吨 云南汇龙 锰酸锂 中国 5000吨（号称）
北大先行 钴酸锂、锰酸锂
中国 50吨 深圳源源 锰酸锂 中国 1200吨
广州鸿森 锰酸锂 中国 2000吨正极材料，以锰
酸锂为主 广州融达 钴酸锂、锰酸锂 中国 1500 宁波金和 钴酸锂、三元材料前躯
体、锰酸锂 中国 10000吨（在建）
青岛新正锂业 三元材料、锰酸锂
中国 1000吨 新乡金光 锰酸锂 中国 800吨 无锡晶石 锰酸锂 中国 1500吨 青岛乾运 锰酸锂 中国 500吨 长兴瑞科 锰酸锂 中国 600吨 湖南振兴 锰酸锂 中国 3000吨（在建）
重庆普瑞格斯 锰酸锂 中国 1100吨 深圳振华 锰酸锂 中国 300吨 圣比和
锰酸锂
中国
300吨
资料来源：当升科技招股说明书 ，锂电中国，各公司网站，东海证券研究所整理
磷酸亚铁锂产业发展历程较短，目前应该说还是初始阶段。目前国际上在磷酸亚铁锂领域的领先企业主要有3家，分别是美国的A123、加拿大的Phostech 以及美国的V alence ，掌握较为成熟的量产技术。2008年三大厂商的产能约为4300吨/年左右。我国从1997年开始关注磷酸亚铁锂材料。1998年，国家863计划投资20亿在汕头研究磷酸亚锂铁。企业则从2001年开始陆续启动磷酸亚铁锂材料研制开发，当前，国内的磷酸亚铁锂产业投资热正在兴起，其势头超过了其他任何国家。截至 2009年，我国生产磷酸亚铁锂材料企业约有100多家，大部分尚处于研发阶段，能够实现批量生产的企业大概在30家。目前国