锂离子电池的应用领域
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镍我国镍矿品位低,露釆比例很小,可釆储量仅占总储量的101开釆和冶炼的技术相对较 为落后;选矿一般釆用弱酸或弱碱介质浮选工艺,与先进技术有差距,开釆和冶炼的成 本居高不下。
2010年预计中国镍消费量将达到40万吨乂年以后,中国将成为世界最大的 镍消费国。
现在中国镍金属基础储量只有230万吨左右,近年来中国镍矿勘探没有重大 进展,如果就按照这样消费下去的话,10年后中国的镍矿资源将逐渐消耗殆尽。
钴我国钴金属资源量约为140万绝大多数为伴生资源,单独的钴矿床极少,品位较低,均作为矿山副产品回收,金属回收率低、生产成本高。
锰中国锰矿资源较多,在全国21个省(区)均有产出;探明储量的总保有储量矿石5.66立吨,居世界第3位。
富锰矿较少,在保有储量中仅占6.454。
锂我国的锂矿资源丰富,以目前我国的锂盐产量计算,仅江西云母锂矿就可供开釆上百年。
从盐湖内提取成本要远低于从矿山中提取。
锂离子电池的应用领域锂离子电池主要的应用方向有便携式电子产品的充电电池、电动工具及电动 汽车等。
其中,在汽车动力电池的应用才刚刚开始。
2007年度锂离子电池市场 结构如下图^――|笔记本电脑,其他,I X数码产品,4先六、锂离子电池行业竞争格局1.锂离子电池行业,中、日、韩三分天下:9低档次手机领域,中方明显优势,品牌手机领域,有较多国内企业渐次进入。
9在手提电脑电池领域,因对一致性和安全性要求极高,国内企业无力或无信 心面对电池召回,几乎没有大规模进入的例子。
日韩具显著优势。
因手提电 脑用电池类型单一,适合全自动化生产,未来国内企业也难建立优势。
9在动力电池领域,国内个别领先企业在国际上也不落后,但大多数企业仍面 临技术未达商用要求以及专利问题。
电动自行车电池领域或可提供一较大的 发展空间。
1.在高端产品及应用上,目前曰本领先:第一梯队第二梯队第三梯队三洋电机,索尼,三星比亚迪、灰11、腿、IX?、力神、仰0、财又811、108入X,8敁等3丨全球主要锂电池生产企业概况厂商合作伙伴7投资者已有客户产能08?808?2丸123通用电气、宝洁、联博基金、德国大陆101瓶、沃尔沃卡车、戴姆勒、通用汽车约1500万个电池单元〔08年)――三洋~大众、本田、福特1000万块〖15年)8.6921 34江森自控3入?1、德国大陆宝马、戴姆勒、奇瑞―0.86 1.36德国大陆人123、江森自控、3人?I戴姆勒、大众―I X30⑴85^?0财1“化学通用汽车、现代―――3入?1江森自控、德国大陆戴姆勒、福特― 1.009.62 80611、德尔福合资7011(160万个电池包01年)6.17^50曰产、合资曰产雷诺20万台01年)――8乂8日立、神户电机―――?腿丰田、三菱丰田100万台⑴年)0.658.65汤浅电池三菱三菱20万块〖09年)1.1756.53 4^被看好的汽车锂电池厂家据德意志银行调研显示,整车企业最愿意与以下10家企业合作开发汽车锂电池:1〉1011113011 001111018~33?1(美国江森自控和和法国8&? 1;的合资公司〉;之)人123系统公司(由麻省理工学院、通用电气等投资成立,该公司与大陆 集团有合作);3〉⑶化学(该公司在美国有子公司?0\^61〕;4〉21161061^ 211611和德尔福的合资公司》;5 ^ ^230〈日产和仙0的合资公司^;6^?哪(丰田和松下的合资公司^;7》03汤浅;8》曰立;9^三洋电机;10三星。
规划中的动力电池汽车厂商车型上市时间电池续航力电池种类卜吐乂关国)^3^1032008年801:111锂电池比亚通(中国》?30站、1=61)112008年底100101锂电池1.-11111163181-2009年801^以上锂电池美国)乂0112010 年601011锂电池乂011^513 狀挽国)601^ 1^10 1)11-1^?2010 年50100锂电池03751'(关国)2010 年之1:;351(111锂电池彳镍氢电池美国)&11^62010年之后401(0禅电池7燃料电池丁抓。
!:“日本)?1105 ?冊乂版2011 年~2012年未知/-1:: ::!1;丨 1本)未知2012 年未知未知1)31111'(^||3未知201俾未知未知七、国内制造基地分布情况及严业微况參主要集中在广东、山东、江苏、浙江、天津等地,广东占总量的60呢以上。
广东省也主要集中在深圳、东莞、中山等地。
其中,深圳就有比亚迪、比克、邦凯、华粤宝等领先的国产制造企业,是我国最大的生产基地。
9我国为数众多的锂离子电池生产企业中,内资企业约40贫,外资和中外合作 企业占50呢以上,包括曰本三菱、索尼、10^等均在境内新建和收购了生产 工厂。
9内资企业在整体性能和可靠性低子日韩,主要原因是设备自动化程度较低,产品一致性较差,产品只能作为单只电池使用,不能连成电池组使用,因此 一般用在手机、数码相机、便携游戏机及处3和阶0等移动视听设备上。
唯一是湖南瑞翔与三星合资,向三星提供锰酸锂和三元材料。
參笔记本电脑用电池主要被韩国三星、日本索尼、三洋、松下等垄断。
比克、力神等内资领先企业已逐步进入笔记本电脑市场。
八、国内主要的锂离子电池制造商及其经营态势公司背景现状比亚迪民营企业港股上市公司世界第二大锂电池生产商。
主要业务是手机电池业务,尚不能进入圆柱型锂电市场,已经几乎打入了所有国际著名 手机公司。
计划在08年成为全球最大的手机锂电商。
动力 锂电池也只是处于开发阶段。
中信国安盟固利母公司在X股上市08年动力锂电池产能为2000万安时,09年可达1亿安时深圳比克民营企业纳斯达克上市公司世界十大锂电池商之一,08年产能达3亿只。
依靠资本运 作,在3-4年的时间里,迅速做大了规模,月钴酸锂用量 在150-200吨之间,现正在努力追求产品升级,已基本放 弃低端钢壳电池的生产,主要以铝壳电池为主,主要客户 为国内品牌手机厂。
另外成套引进了圆柱型电池的自动化生产线,该公司的圆柱型电池主要目标客户是台湾笔记本电池生产商(电池组装〗,其产品暂时还没进入国际品牌笔 记本电脑厂。
天津力神天津津能国投高科技等合资2008年产能达2.5亿只。
成套引进曰本设备,目前主要的 国际客户是摩托罗拉。
该公司投入巨大,但是,因体制原 因,发展速度一直不快。
深圳雷天民营企业2007年产能达1.5亿安时澳柯玛新能源母公司在4股上市2009年锂电池产能预计可达8000万只101金能电池母公司在X股上市研制聚合物锂电池,2008年产能达6000万只苏州星恒联想投资和中科院合资2007年产能为3600万安时东莞新能源科技公司皿子公司被了01收购后,其业务发展更加迅速,而且进入了日本高端市场。
丨几是一家由职业经理人加风险投资、自主开发成功聚合物生产技术的公司,目前其主要供应商是杉杉,并初步形成了战略伙伴关系,双方在技术方面有较深的合作。
万向电动车公司万向集团子公司2010年车用动力电池产能可达1500万安时另外规模还相对比较大的公司有邦凯、华粤宝、迈科、天贸、哈尔滨光宇、力多 威、优科等,其正极材料月用量在20-50吨月之间。
稍具规模的公司还有:伊斯 达、盈力、德赛、鸿德等,其正极材料使用量在10-20吨月。
其他都是较小的公 司,大小公司总计有约100家。
九、锂离子电池技术的发展方向參开发更高体积容量的电池,这需要更高克容量的材料与之配合。
參提高电池的安全性,同样需要高安全性的材料与之配合。
參开发大型动力锂电,与之配套的是要开发动力电池用材料,如锰酸锂、磷酸 亚铁锂等。
十一、主要电池厂商材料选用情况公司正极材料负极材料电解质封装形式结构形状丰田钴酸锂石墨液体金属螺旋式椭圆松下镍锰钴酸锂混合液体金属螺旋式椭圆江森自控钴酸锂石墨液体金属螺旋式圆柱日立锰酸锂彳三元固体碳粒液体金属螺旋式圆柱乂椭圆^30锰酸锂丨三元固体碳粒液体袋装堆栈式棱柱三洋锰酸锂丨三元混合液体金属螺旋式圆柱05汤浅电池锰酸锂丨钴酸锂固体碳粒液体金属螺旋式椭圆丸123磷酸铁锂石墨液体金属螺旋式圆柱丨椭圆“化学锰酸锂固体碳粒凝胶体袋装堆栈式棱柱三星锰酸锂7三元石墨液体金属螺旋式圆柱81 001?锰酸锂石墨液体袋装螺旋式棱柱东芝锰酸锂低温氧化碳液体袋装丨金属螺旋式棱柱^11311110锰酸锂低温氧化碳液体袋装堆栈式棱柱比亚迪磷酸铁锂―液体金属螺旋式圆柱7椭圆81.6(51107474聚合金属锂―――――威龙科技磷酸铁锂―聚合物袋装堆栈式棱柱2、国内锂电池材料的销售预测:产品王教授预测张总预测彭总预测正极材料钴酸锂09 年12000 吨09 年18000 吨锰酸锂09年5000吨09年8000吨08年8000吨09 年15000 吨三元正极材料09年6000吨09年6000吨二元正极材料09年1000吨磷酸铁锂2009 年500 吨2010 年2000 吨2011年后可能出现爆炸性增长,在6000吨以上2009 年1000 吨2010 年2000 吨2011年后可能出现爆炸性增长,在6000吨以上正极材料小计09 年23500 吨09 年34000 吨负极材料09 年10000 吨09 年18000 吨~电解液09 年10000 吨09 年18000 吨~第三部分锂离子电池正极材料一、正极材料的分类及其运用主要产品产品用途及特点钴酸锂目前应用最广泛的锂电池正极材料,具有开路电压高、比能量大、循环寿命长 等特点;生产的锂电池主要用于通讯数码类电池领域。
钴价格昂贵,钴酸锂的 毒性较大。
目前技术上,容量已几乎发挥到极限。
受资源等制约,有被替代之 势。
镍钴锰酸锂(三元^电化学容量高、循环性能好、成本低、具有三元协同效应;主要用于通讯数码 类成本相对较低的锂离子电池领域。
目前生产工艺相对成熟。
锰酸锂研究已相对成熟,成本低,无污染,制备容易,安全性能好,理论容量低、循 环性能较差,受电池体积小型化趋势的制约,主要用于动力电池、低成本电池 领域。
磷酸铁锂最具潜力的锂电池正极材料之一,理论容量相对较高,价格低、热稳定性好、无污染,优良的充放电循环性能。
目前只有少数厂家掌握制备技术;主要用于 动力电池领域。
由于导电性能较差,需参杂其他材料,振实密度低,比容量相 对较小,在小电池领域,同样尺寸电池只有现有电池容量的一半不到。
工艺极 特殊,制造难度大。
配套电解液研发稍落后。
对工艺要求极严,因动力电池一 般由多个电池串并后组成,故对单个电池的一致性要求极高。
镍酸锂合成困难,目前量极少。
二、各种正极材料的性能比较钴酸锂镍酸锂镍钴锰锰酸锂磷酸铁锂容量(^心/?)140-160170-180150-160100-120130-150充放电寿命(次)1000100010005005000工作温度与稳定性-20至55度,热稳定性一般-20至55度,不稳定-20至55度,热稳定较好-20至55度,热稳定性好-20至55度,热稳定性很好原材料资源贫乏较多较贫乏丰富丰富原材料成本高较低中低低安全性较差、保护电路设计复杂差,保护电路设计复杂较好好优异蕴藏量稀少较多较贫乏丰富丰富环保性较差较差较差好好工作电压八 3.7 3.5 3.6 3.8 3.2电池综合性能好较好较好一般较好三、国内生产正极材料的主要企业I公司I背"^I现状比亚迪民营企业,港股上市公司钴酸锂产能2000吨、磷酸铁锂产能1000吨以上中信国安盟固利母公司在4股上市08年猛7镍7钴锂电池正极2500吨湖南杉杉母公司在4股上市钴酸锂产能4000吨,锰酸锂500吨其他约500吨北京当升北京矿冶研究院、深圳创投公司控股08年钴酸锂产能达3000吨 远期可达5000吨湖南瑞翔上海致达科技、中南大学合资钴酸锂产能2000吨其他锂正极材料产能1000吨北大先行东圣科技、北京大学合资钴酸锂产能1500吨,磷酸铁锂500吨三元300吨天津斯特兰民营企业2010年内实现碟酸铁锂产能2000吨新乡格瑞恩母公司为河南金龙铜管集团年产2000吨锰酸锂,100吨磷酸铁锂深圳天骄母公司中国宝安年产三元材料1000吨,计划2009年150吨磷酸铁锂深圳贝特瑞母公司中国宝安磷酸铁锂年产能1500吨临沂杰能母公司中国宝安锰酸锂产能2000吨〈2010年规划3000吨夂碟酸铁锂产能200吨湖南浩润民营企业2008年磷酸铁锂产能1000吨宁波金和民营企业三元材料、钴酸锂合计年产能1600吨以上一、负极材料的种类负极材料以石墨、固体碳粒为主。