1、鋰離子電池行業分析報告一、電池的發展歷程.11、電池的發展歷程12、鋰離子電池的發展歷程23、 未來電池的發展趨勢3二、鋰離子電池分類及相關產業鏈.31、鋰離子電池的分類32、鋰離子電池的特點43、 鋰離子電池用途54、鋰離子電池相關產業鏈6三、鋰電池的相關產業政策.7四、鋰電池的核心技術.81、鋰電池正極材料82、鋰電池負極材料.113、鋰電池電解液.124、鋰電池薄膜技術.12五、鋰離子電池的發展現狀 .131、鋰離子電池的所存在的問題.132、鋰離子電池相關產業的發展現狀 153、鋰離子電池企業數量及目前發展狀況.17六、 未來鋰離子電池的發展趨勢20七、 鋰離子電池的市場空間211、便

2、攜式產品.212、電動自行車.233、新能源汽車.254、其他領域.27八、鋰離子電池的相關上市企業及重點企業281、天齊鋰業.282、贛鋒鋰業.293、比亞迪.294、德賽電池 .305、欣旺達.306、億緯鋰能.317、照明.318、多氟多.329、佛塑股份.33一、電池的發展歷程 電池，作為一種將化學能直接轉變為電能的裝置，在國民經濟和國防工業中的地位十分重要。近年來，互聯網技術的高歌猛進，電子信息技術的飛速發展，以及電子儀器設備的小型化和智能化，特別是近年來以蘋果和三星依托智能手機，平板電腦發展的產業鏈讓這個行業得到了空前絕后的興旺發展，從而也衍生出相關產業的擴發展，其中以移動電源的需

3、求快速增長最為顯著，當然這也同時對移動電源提出了更高的要求。此外， 電動汽車因成為二十一世紀潛在的汽油驅動汽車的替代者而倍受關注，而移動電源系統是電動汽車發展的關鍵部件。因此，低成本、對環境無公害的高比能量電池成為移動電源產業發展的重點容。1、電池的發展歷程電池的歷史可以追溯到公元前100年，當時已經產生了電池原型；但電池的真正發展是在1800年之后，伏特在這一年發明電池，人們對電池的原理才有了合理的解釋；1959年，可充電的鉛酸電池最先得到應用；1990年，鋰離子電池誕生。圖一：電池發展歷程1）鉛酸電池鉛酸電池是較早出現的一種二次電池，主要用于汽車蓄電池和大型固定儲能電源。其優點是技術成熟，

4、價格便宜；其缺點是含有污染環境的重金屬鉛，能量密度低。鉛酸電池的市場份額將隨著綠色二次電池的廣泛應用而逐步減少。2）鎳鎘電池鎳鎘電池也是一類應用較早的二次電池。其優點是技術成熟、價格便宜、可快速充電和循環壽命長；其缺點是能量密度不高，具有記憶效應，含有有毒金屬元素鎘。歐盟國家自2005 年12 月31 日起，已經限制了鎳鎘電池的進口。目前鎳鎘電池只是在二次電池的低端市場得到一定圍的應用。3）鎳氫電池鎳氫電池是早期的鎳鎘電池的替代產品，不再使用有毒的鎘，可以消除重金屬元素對環境帶來的污染問題。鎳氫電池具有相對鎳鎘電池大的比能量，使用鎳氫電池能有效地延長設備的工作時間，也一定程度減小了鎳鎘電池中存

5、在的“記憶效應”，這使鎳氫電池可以更方便地使用。其應用圍包括：照相機、攝像機、移動、無繩、對講機、筆記本電腦、PDA、各種便攜式設備電源和電動工具等。鎳氫電池雖無環保問題，但具有輕度記憶效應，在高溫的工作下性能將會下降，但長期來看，鎳氫電池產業的發展將面對鋰電池技術進步帶來的替代威脅。4）鋰電池相對于上述二次電池，鋰電池具有能量密度高、循環壽命長、自放電率小、無記憶效應和綠色環保等突出優勢。因此，自索尼公司于1990年首次開發出鋰離子電池后，由于其具有電壓高、體積小、質量輕、比能量高、無記憶效應、無污染、自放電小、壽命長等優點，已經取得了飛速的發展，其應用已經滲透到民用以及軍事應用的多個領域，

6、相較之下，在包括移動、筆記本電腦、攝像機、數碼相機等強調輕薄短小、多功能的便攜式電子產品應用上迅速普及。5）燃料電池燃料電池是一種把儲存在燃料和氧化劑中的化學能，等溫地按電化學原理轉化為電能的能量轉換裝置。燃料電池是由含催化劑的陽極、陰極和離子導電的電解質構成。燃料在陽極氧化，氧化劑在陰極還原，電子從陽極通過負載流向陰極構成電回路，產生電能而驅動負載工作。燃料電池與常規電池不同在于，它工作時需要連續不斷地向電池輸入燃料和氧化劑通過電化學反應生成水，并釋放出電能；只要保持燃料供應，電池就會不斷工作提供電能。燃料電池在航空航天和軍事方面得到較好的應用，但是受技術和成本的限制，尚未達到普遍的民用商業

7、化程度。2、鋰離子電池的發展歷程1990 年日本Sony 公司宣布開發成功了一種LiCoO2/C 搖椅鋰離子電池，其工作電壓高達3.6 V，比能量為78 Wh/kg 和192 Wh/L，循環壽命長達1200 次，月自放電率為12%。后來，加拿大的莫利能源公司研制成功了LiNiO2/C 鋰離子蓄電池，這兩條使電池的安全性和循環壽命得到重大突破的消息令電池界為之一震。因為鋰離子電池是一種具有新概念意義的電池， 它由鋰電池發展而來，不僅保持了鋰電池高比能量密度、高電壓、輕質量、寬使用溫度圍(-3760oC)等優點，而且克服了鋰電池安全性能差，循環壽命短等缺點，是一種非常有前途的二次電池。之后，鋰離子

8、電池的研究， 如材料的各種合成方法、可逆電極反應機理、電解質，尤其是聚合物電解質的研制，各種電化學測試及結構測試等研究迅速展開。 到1997 年Goodenough 報道了磷酸鐵鋰LiFePO4 正極材料，這種新的正極材料引起了技術和產業研究者極大的熱情，2001 年valance 和A123 產業化了磷酸鐵鋰正極材料。2003 年的世界鋰離子電池的產量為 12.55 億只，2007 年達到 26 億只，2011 年鋰離子產量則達到了41.25 億只， 總價值更是超過93 億美元，保守估計，鋰離子電池在2015 年可能超過鉛酸電池的市場，達到300 億美元的產值。 目前，鋰離子電池市場被日本、

9、國、以及中國三國占領，而國依托本國的新型手機產業在鋰離子電池市場的擴異常迅猛，現在的市場份額已經基本與日本持平，國以LGC 和SDI 公司為主，日本則是其90 年代的老牌公司，尤其是Sony 公司，還有NEC、SANYO 主導市場，除外， 還有中國的比亞迪、力神公司以及斯特蘭公司等。3、 未來電池的發展趨勢縱觀電池的發展歷史， 可看出未來電池工業發展的五大特征：(1)綠色環保型電池成為主流，發展迅猛，包括鋰離子電池、鎳氫電池以及聚合物電池等；(2)一次不可充電池向二次可充電池轉化，符合可持續發展戰略；(3)進一步向小、輕、 薄方向發展（4）電池容量的進一步提升，高質量比能量，高體積比能量的電池

10、需求也搬上日程;(5)電池的安全性能以及循環性能作為這個世紀電池行業永遠的熱門話題，從未低調過。二、鋰離子電池分類及相關產業鏈1、鋰離子電池的分類實用鋰離子電池的結構同鎳氫電池一樣,一般包括以下部件：電極、電解液、隔膜、絕緣材料、安全閥(軟包裝及聚合物鋰電池不含安全閥)、PTC、電池外殼等。具體分類如下：表一、鋰離子電池的分類：按照部材料的組成可分為： 化學類材料：鈷酸鋰（錳酸鋰，鎳酸鋰、三元材料、磷酸亞鐵鋰）、石墨類負極(人造石墨、天然石墨、MCMB、改性天然石墨)、隔膜、電解液、導電劑（石墨類：KS-6, SO；導電炭黑，如Super P、乙炔黑、科琴黑等）、PVDF(聚偏二氟乙烯，其分子

11、量30 萬60 萬不等，是正極最常用的粘結劑)、NMP （N-甲基吡咯烷酮，良好的有機溶劑，能較快溶解PVDF）、草酸(用于銅箔的表面清洗及微腐蝕，增強基體與粘結劑之間的粘結附著力)、SBR(丁苯橡膠，乳膠型粘結劑， SBR 與CMC 混合一起使用作為負極材料的水性粘結劑)、CMC(羧甲基纖維素鈉，果膠，與SBR 混合使用，用于分散和增稠)、PTC(高分子正溫度系數熱敏電阻，超過某一溫度絕緣，低于該溫度電學導通)、高溫膠紙(對極片兩端和極耳進行機械與電學保護以及作為終止帶使用)、銅箔(一般使用電解銅箔，負極集流體，單雙面光銅箔一般配油性料， 雙面毛銅箔一般配水性料)、鋁箔(壓延鋁箔，正極集流體

12、)等； 五金類材料：鋼殼、鋁殼、蓋帽、隔圈、鋁帶、鎳帶、鋁鎳復合帶等；電極：電極是電池的基本組成部分，有正極和負極組成。鋰離子電池的電極材料主要包括：主要成分：即活性物質，是直接參加電化學反應的物質。鋰離子電池的正極活性物質是鋰脫嵌化合物，目前已使用有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元(鎳鈷錳酸鋰)、磷酸亞鐵鋰等。負極活性物質主要有石墨化碳材料、無定形碳材料、氮化物、硅基材料、新型合金和其他材料。 次要成分：不直接參加電極反應，但可以改善電池的導電性能和加工性能。主要有集流體、粘接劑和導電劑等。2、鋰離子電池的特點鋰離子電池的性能特點：1）開路電壓高：電池單體電壓一般可達3.6 V，是普通鎳氫電池或

13、者鎳鎘電池的3 倍； 2）能量密度高：以UR18650 型電池為例，其質量比能量和體積比能量分別可達125Wh/kg 和300Wh/cm 3；3）輸出功率高，適合大電流充放電； 4）循環性能好，無記憶效應； 5）自放電小：在室溫下，自放電率小于 12%，低于鎳鎘電池（約 25%/ 月）和鎳氫電池（約 15%/月）。由于在首次充放電過程在碳負極表面一層固體電解質相膜（solid electrolyte interface, SEI），這層膜能夠允許離子通過而不允許電子通過，可以較好的防止了自放電過程；6）充放電效率高：首次循環之后的庫倫效率可達100%； 7）工作溫度圍寬：-25+45oC，如果

14、正極材料以及電解液的熱穩定性能夠得到改進，其工作溫區將擴寬至-40+70oC； 8）環境友好的化學能源：鋰離子電池不含有污染元素，它是一種環境非常友好的化學儲能裝置； 9）循環壽命長：如果采用 80%放電深度，循環壽命達1200 次以上；如果采用較淺的放電深度，循環次數可達5000 次以上； 10）較好的加工靈活性，可制作成各種形狀的電池，如柱狀、軟包裝等。因此，與傳統的二次電池相比，鋰離子二次電池具有非常優異的優點。圖二、不同類型電池的質量比能量和體積比能量密度比較來源：日信證券4、 鋰離子電池用途目前鋰離子電池大多用在手機、筆記本和平板電腦領域，在未來鋰離子電池也會將其應用市場伸向現在相對

15、成熟的鎳鎘的電動工具市場、鎳氫電池的混合動力車市場以及鉛酸電池的電動自行車市場。但這還不是鋰離子電池的終極方向，隨著擱淺2 年之久國務院印發的2012 年7 月節能與新能源汽車產業發展規劃，中國的電動汽車市場將翻開一片嶄新的篇章，鋰離子電池的未來發展領域也將會擴展到動力汽車領域。圖三、2011年鋰離子電池應用領域的市場結構圖圖四：鋰電池的應用領域5、 鋰離子電池相關產業鏈 鋰電池產業鏈主要由三部分組成：上游鋰資源、鋰電池材料（包括正極材料、負極材料、隔膜、電解液）及電池制造與封裝。在鋰電池原材料構成成本中，正極材料所占比例較高，約占制造成本的3040%，負極材料約占生產成本的1520%，隔膜占

16、15%20%，電解液占510%,其他成本占25%左右。目前鋰電池材料中正極材料毛利率超過30%，負極材料超過20%，電解液達到40%左右，隔膜超過70%，六氟磷酸鋰電解質材料為70%左右。鋰電池材料企業具有顯著的盈利能力。目前鋰電池材料行業瓶頸較高，國目前正極、負極處于供需平衡狀態，電解液、隔膜為技術含量最高的環節，產品供不應求。圖五：鋰電池的成本構成圖六：鋰電池材料毛利率較高三、鋰電池的相關產業政策2010年9月8日，國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定經審議已原則通過。決定明確提出，將節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車等7個產業培育成為國民經濟

17、的先導產業和支柱產業。2010年12月1日，工信部牽頭制定的節能與新能源汽車產業規劃(2011-2020年)基本完成已進入部委會簽階段，會簽完畢后將上報國務院。根據規劃的總體思路、圍繞著總體目標，“十二五”期間新能源汽車將重點開展以下幾個方面的工作：第一，堅持三縱三橫的研發布局，和進入產業化研發的模式，充分整合國家 973、 863計劃和科技支撐計劃的資源優勢。 第二，要加大充電設施、基礎設施的科技創新力度，加快基礎設施的建設。有效支持、支撐充換電成套技術和規模示。第三，加快技術標準的研究，完善標準體系。第四，要深化市場推廣、探索商業推動模式。第五，要支持產業技術創新聯盟，承擔科技計劃任務，以

18、產業鏈、價值鏈和技術鏈為紐帶，建立產業技術聯盟，跨行業的技術創新聯盟，以及前沿技術創新聯盟。第六，完善公共平臺，加強人才培養。第七，要繼續深化國際技術交流與合作，推動電動汽車國際化的發展。據了解，在產業路線圖的設計方面，規劃明確界定了純電動汽車和插電式混合動力汽車為新能源車疇，并將純電動汽車作為未來產業發展的主攻方向，將投入巨額資金扶持新能源汽車核心技術發展，并對其給予更多的政策扶持。同時，各相關部門正在著手完善和加快新能源汽車發展的專項規劃和相關扶持政策的制定，如國家質檢總局正開展汽車節能與新能源汽車標準體系的研究工作。發展新能源汽車已經上升為國家戰略，新能源汽車發展正面臨千載難逢的歷史機遇

19、。目前國家已提出了發展方向、戰略目標、主要任務及政策措施。目前國新能源汽車技術逐漸成熟，接近或達到世界先進水平，已經具備發展的基礎和條件。與此同時，我國已經從發展規劃、消費補貼、稅收政策、科研投入、政府采購、標準制定等方面，構建了一整套支持新能源汽車加快發展的政策體系。隨著一系列新能源汽車扶持政策即將出臺，中國新能源汽車“十二五”期間將快速發展，屆時將帶動鋰電池快速增長。四、鋰電池的核心技術1、鋰電池正極材料：競爭激烈，技術領先為關鍵1）主要的正極材料鋰電池各組成部分中，正極材料對電池性能的影響最大。在目前的商業化生產的鋰電池中，正極材料的成本大約占整個電池成本的40左右，正極材料價格的降低直

20、接決定著鋰電池價格的降低。正極材料的選擇和質量直接決定鋰電池的性能與價格，因此廉價、高性能的正極材料的研究一直是鋰電池行業發展的重點。2009 年全球鋰電池正極材料前五大廠商依序為：Umicore、日亞化學、戶田工業、比亞迪與AGC SeimiChemical。圖七：2009年鋰電池正極材料的市場占有率 鋰電池的正極材料主要為鈷酸鋰(LiCoO2)、鋰鈷鎳三元復合材料(LiCoNi1-XO2)、錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)。錳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰都可以用作動力電池，而鈷酸鋰電池安全性較差，不適于用作汽車動力電池，僅適合小型鋰電；錳酸鋰電池安全性較好，但是循環壽命較短

21、；而磷酸鐵鋰的能量密度更高、壽命更長、安全性能更好，且技術提升空間大，是目前最被看好的汽車動力電池，代表著電池正極材料中短期發展方向。在未來35 年，鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷猛鋰和磷酸鐵鋰為正極材料的鋰電池并存。表二：幾種正極材料的對比 由全球市占分布與生產地域現況來觀察，雖然近年國與中國大陸廠商積極投入正極材料制造，但在材料品質仍未普遍獲得業界電池廠商信賴前，日商仍將是全球鋰電池正極材料主要的供應來源，短期間日商的領導地位仍不易被撼動。目前各個國家動力電池正極材料各有側重，日本以錳酸鋰為主，日商的錳酸鋰具有高安全性、低制造成本特點，在車載環境下壽命高達12 年、10 萬公里，與純電動汽車的整車壽

22、命相當，日產Leaf、三菱I-MIEV 都使用；美國則同時發展錳酸鋰和磷酸鐵鋰，通用的volt 就采用LG 提供的錳酸鋰電池，而fisker 公司的產品則使用A123 的高性能磷酸鐵鋰電池；我國目前以比亞迪為首的企業主推磷酸鐵鋰電池，磷酸鐵鋰技術處于國際先進水平，安全性、一致性、電池壽命等問題基本解決，應用新能源車型包括F3、E6 等。2）碳酸鋰是鋰電上游關鍵材料，“技術+資源”壁壘構建寡頭壟斷格局碳酸鋰是鋰電池最重要的材料，是正極材料和電解液中的初始原料。目前，碳酸鋰主要用于制取各種鋰的化合物、金屬鋰及其同位素，還用于制備化學反應的催化劑，半導體、瓷、電視、醫藥和原子能工業也有應用，在新能源

23、汽車領域的運用比重不大，但是隨著鋰電池在新能源汽車領域的需求增大，新能源汽車將帶動碳酸鋰需求爆發性增長。碳酸鋰制取工藝因使用資源的不同而分為兩大類：礦石提鋰和鹽湖鹵水提鋰。國外公司生產碳酸鋰的主要原料是鹽湖鹵水，鹽湖提鋰技術取得突破，成本大幅度降低，迅速占領了全球主要的鋰產品市場份額，已成為未來生產基礎鋰產品的發展方向。中國碳酸鋰生產主要以固體礦石為主要原料，工藝技術較為成熟，產品質量穩定可靠。近年來中國也在積極開發鹽湖鋰資源，鹵水提鋰主要在臺吉乃爾鹽湖和扎布耶鹽湖兩地進行，礦業（000762）、（000839）等鹽湖提鋰的技術取得較快進展，生產規模迅速擴大。另外，照明（000541）通過與擁

24、有鹽湖鹵水提鋰技術的華歐、擁有資源的鹽湖集團合作設立合資公司的方式進入鹽湖提鋰領域。華歐的專利技術是先進的吸附法提鋰，吸附法更適合于從高鎂鋰比的鹵水中提取鋰，比鍛燒法成本低，是國際主流的提鋰工藝。照明通過合資公司在技術和資源方面實現了快速突破。目前合資公司生產的碳酸鋰專利吸附劑在中試非常成功，近期將在藍科鋰業1 萬噸碳酸鋰裝置中應用，一旦該技術成功生產出電池級碳酸鋰產品，未來公司將利用技術和設備實現快速擴產。圖八：2009年全球磷酸鐵鋰的應用領域圖九：2009年磷酸鐵鋰企業的市場規模由于規模化生產碳酸鋰的企業必須擁有鋰資源儲量較為豐富的鹽湖資源開采權，這使得該行業具備較高的資源壁壘；另一方面，

25、由于全球鹽湖絕大多數資源都是高鎂低鋰型，而從高鎂低鋰老鹵中提純分離碳酸鋰的工藝技術難度很大，之前這些技術僅掌握在少數國外公司手中，這使得碳酸鋰行業又具備了技術壁壘，因此，造就了碳酸鋰行業的全球寡頭壟斷格局。目前全球碳酸鋰行業集中度非常高，主要產能集中在SQM、FMC 和Chemetall 三家手中。三家鋰產品在全球的市場份額超過70%。中國生產碳酸鋰的主要廠商有（000839）、礦業（000762）、天齊鋰業（002466）、鋰鹽廠等，新進入的照明（000541）預計明年將開始量產碳酸鋰。2、鋰電池負極材料：毛利率較低競爭充分，非關鍵環節與正極材料相比，負極材料占鋰電池成本比重較低，而且國幾乎

26、全部實現產業化，負極材料以石墨、固體碳粒為主。由于碳系負極材料的技術發展比較成熟，國產能也比較大，其盈利能力并不是很強，不是發展鋰電池的關鍵性環節。目前新型的硅合金、鈦酸鋰等負極材料還基本處于實驗室研究階段，在短期還難以展開大規模應用。目前國從事鋰電池負極材料生產的前三甲企業是中國寶安(000009)、杉杉股份(600884)、海容，目前負極材料基本滿足國市場的需求，但隨著新能源汽車的逐步普及，未來這一塊的市場需求將出現巨大缺口。貝特瑞是中國寶安控股55%的子公司，是國鋰電池負極材料標準制定者，其碳負極材料產能是6000 噸/年，市場占有率高達80%，居國第二。客戶包括松下、日立、三星、TCL

27、、比亞迪等130 多家廠商。杉杉股份（600884）是國最早量產CMS（中間相炭微球）的國廠家，目前年產能為1200 噸。公司在人工石墨和天然石墨等碳負極材料領域具有很強的實力。3、鋰電池電解液將逐步實現進口替代，六氟磷酸鋰電解質為最大看點 鋰離子電解液占鋰電池成本12%左右，毛利率約為30%40%，是鋰電池產業鏈中盈利能力最強的環節之一。目前，全球鋰電池電解液的供應商主要集中在中、日、三國。日本及國的主要廠商包括日本宇部興產、三菱化學、富山藥品工業及國三星，主要供應日本、國本土企業和部分在華日資、資企業。國供應商主要有華榮化工、新宙邦（300037）、金牛、杉杉（600884）等公司，主要供

28、應國市場。電解液主要原材料為六氟磷酸鋰（LiPF6），占電解液總成本50%左右，目前售價超過30萬元/噸，毛利率超過60%，為鋰電池產業鏈中盈利最高的環節之一。由于六氟磷酸鋰生產技術難度非常高，目前主要被關東電化學工業、SUTERAKEMIFA、森田化學等日本企業壟斷。金牛是目前國唯一一家擁有六氟磷酸鋰生產技術并實現產業化的公司，但基本自用，對外出售的只是電解液。多氟多（002407）在多年的無機氟化鹽（主要是冰晶石和氟化鋁等鋁用氟化鹽）的技術和經驗基礎上，目前正在進入六氟磷酸鋰領域。公司2噸/年六氟磷酸鋰中試裝置已經建成，中試產品質量達到國際水平；2010年下半年，公司200 噸/年的六氟磷

29、酸鋰生產線也將建成，未來計劃擴產到2200噸/年屆時將成為國最大的六氟磷酸鋰供應商表三：國外六氟磷酸鋰產能4、鋰電池薄膜技術難于上青天，目前基本依賴進口目前，世界上只有日本、美國等少數幾個國家擁有鋰電池聚合物隔膜的生產技術和相應的規模化產業。世界上同類產品的主要品牌有日本Asahi（旭化成工業）、Tonen（東燃化學）、國的SK、WIDE、Finepol、美國Celgard、英國N-Tech。小型鋰電池主要使用聚烯烴隔膜，技術及市場都已經十分成熟。我國在鋰電池隔膜的研究與開發方面起步較晚，鋰電池隔膜主要仍然依賴進口，導致市場價格高居不下。目前國隔膜市場80以上被美、日進口產品占領，國產隔膜主要

30、在中、低端市場使用。我國高品質隔膜尚待突破。目前國佛塑股份（000973）的子公司金輝高科、星源科技、格瑞恩、中科來方等廠商已可提供小型鋰電池用隔膜，價格只有進口隔膜的1/31/2，采貨周期也相對短些，但國產隔膜的厚度、強度、孔吸率不能得到整體兼顧，且量產批次均勻性、穩定性較差。表四：全球鋰電池薄膜生產企業五、鋰離子電池的發展現狀 1、鋰離子電池的所存在的問題現有的鋰離子電池的比能量過低，無法達到純電動車的應用要求。目前行業實際商業化應用的鋰離子電池的比能量只有100Wh/kg 左右，如此低的比能量，導致為了達到電動車的行程要求，電池的重量達到1 噸，如2011 年在試點的純電動車， 其使用的

31、電池是眾泰控股和海馬汽車公司生產的磷酸鐵鋰離子電池，每部車配備的電池重量達到1 噸，這就造成了行程中有一半的能量實際上是背著電池在運行。如果能夠讓鋰離子的比能量達到200Wh/kg 或者更高，會讓電動車省去更多的能量從而增加里程鋰離子電池待解決的問題和缺點：鋰離子電池自問世以來由于其優異的的電性能而得到了廣泛的應用。但它的發展遠沒有停止，主要是鋰離子電池存在如下缺點：(1) 安全性需進一步提高。由于鋰離子電池的電解質使用易燃的有機溶劑和具有腐蝕性的電解質鹽，過充電時電解液易在高氧化態的正極材料表面發生反應產生可燃性氣體，壓升高，電池發生脹氣、漏液等現象，造成用電器的腐蝕和損壞；放電時負極表面易

32、形成鋰枝晶刺穿隔膜引起電池部短路， 使電池部溫度急劇升高而發生爆炸。安全性問題大大限制了鋰離子電池的應用領域。(2) 電池成本高。主要包括：廣泛采用的LiCoO2 正極材料價格高；電解質體系的提純困難，發展新一代的電解質已經是業人士共同呼吁的。(3)大電流充放電不適合現有電動工具使用。由于采用有機電解質體系，電池阻大，一般放電電流為0.5 mA×cm-2，最大為24 mA×cm-2 只適用于中小電流的用電器使用。目前全世界的科技和工業界都在努力發展鋰離子電池及相關技術，不斷開發新產品，擴大市場圍；不斷研究新型鋰離子電池材料，提高電池性能及降低電池成本。（4）現有的鋰離子電池

33、的比能量過低，無法達到純電動車的應用要求。目前行業實際商業化應用的鋰離子電池的比能量只有100Wh/kg 左右，如此低的比能量，導致為了達到電動車的行程要求，電池的重量達到1 噸，如2011 年在試點的純電動車，其使用的電池是眾泰控股和海馬汽車公司生產的磷酸鐵鋰電池， 每部車配備的電池重量達到1 噸，這就造成了行程中有一半的能量實際上是背著電池在運行。鋰離子電池的核心在于材料，正極材料和負極材料，其中正極材料是其核心材料。從目前來看，一直阻礙當前鋰電池產業化應用發展的問題所在就是眼下鋰電池上游相關生產企業要解決的戰略核心問題-正極材料，業人士都知道，其在鋰離子電池生產制造成本中的必中最高，接近

34、成本一半，而這個最亟待攻克的核心卻又是決定電動汽車性能的關鍵因素，電動汽車要求電池比能量高，如果電池的性能達不到要求，就會使當前的燃油汽車向電動車邁進的革新之路止步不前。目前廣泛應用的四大正極材料如下：表五：目前廣泛應用的正極材料 三元材料將趕超鈷酸鋰，磷酸鐵鋰整合本土優勢浴火重生，根據最新數據統計，2011 年全球鋰電池正極材料產銷量約為63，000 噸，較2009 年增長54%，年復合增長率達到25%。從正極材料的市場份額看，鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料基本形成三足鼎立的局面，市場份額分別為43%、11%和38%，磷酸鐵鋰由于專利糾紛的解決，以及市場應用前景的明朗，發展很迅速，現已占據市場份額

35、中8%，未來錳酸鋰，三元材料以及磷酸鐵鋰的市場份額將逐漸增加，而鈷酸鋰的市場將逐漸被這三種材料所取代。而從三種材料的應用領域來看，在動力電池領域，錳酸鋰和磷酸鐵鋰是最有前途的正極材料；在通訊電池領域，三元素復合材料最有可能成為替代鈷酸鋰的正極材料。表六：鋰離子電池的正極材料的性能數據2、鋰離子電池相關產業的發展現狀 從全球圍來看，鋰電企業主要集中在日本、中國和國，相應的鋰電正極材料的生產也主要集中在以上國家。日本和國的鋰電正極材料企業整體技術水平和質量控制能力要優于我國多數鋰電正極材料企業，在高端鋰電正極材料的競爭中有一定優勢。在國外市場，日本和國主要鋰電企業的供應商主要還是本土鋰電正極材料企

36、業。由于我國部分鋰電正極材料企業近年的產品質量和一致性水平迅速提高，并且具備較大的成本優勢， 日本和國鋰電企業近年開始逐步加大從我購鋰電正極材料的力度。近年來，我國鋰電正極材料市場發展迅速，正極材料的產銷量已占據全球的40%以上。據行業協會統計，2009 年至2011 年，我國鋰電正極材料的產量分別為18,600 噸、23,800 噸和30,800 噸，保持年均30%左右的增長速度，但是在這40%以上的全球市場份額中，我國的正極材料更多的是中等品質的正極材料，而在行業高端市場還是基本由日本所占領，國雖然現在在鋰離子電池市場已經可以和日本并駕齊驅，但是其大多正極材料并非由本土企業生產，更多的是從

37、我國和日本進口。表七：國外主要正極材料的生產廠家 截止2011 年，在正極材料的市場主要是由日本、中國所占領。從2011 年開始，國號召本土企業大力發展正極材料的生產，希望通過本土企業的一條龍的產業鏈發展來進一步擴大其在鋰離子電池以及其衍生產業的市場份額，因為國在電子行業的優勢近年來相當迅猛，其在電池行業領域的發展也被帶動起來，如果我國仍然停留在中低端產品的生產而不尋求高端市場的擴，盡管我國有低勞動力成本優勢，但是這只會讓我國的正極材料更加被動，只能依托他國的產業鏈發展，這也是對我國的正極材料很致命的，同時也是我國本土企業需要尋求的出路，根據最新2011 年國最大規模的鋰離子電池材料綜合供應商

38、-杉杉股份的業績報告指出，其正極材料在其所有業務中屬于負增長，主要受業正極材料投資過大，產能過剩， 價格持續下降，以及正極材料價格降低所致。從2011 年我國鋰離子電池市場的份額相對2010 年幾乎無增長，也導致了國沒有相應的產業需求量， 我國市場的正極材料市場正處于關鍵的轉型期。 金屬鋰礦作為戰略資源逐漸被重視：作為鋰電池行業發展的戰略必需品，正極材料生產所需的金屬礦顯的尤為重要，特別是近年對于鋰礦資源的市場競爭尤為激烈。國際上碳酸鋰的主要生產商有智利的SQM、美國的FMC 和德國Chemtall，這三家公司包攬了全球80市場份額。我國的天齊鋰業作為中國最大、全球第四的鋰產品生產商，全球最大

39、的礦石提鋰企業，則占領了國相當大的市場份額。鋰金屬資源世界儲量豐富，全球儲量折算成金屬鋰有2866 萬噸，我國占11.72%大約為335 萬噸。我國鋰礦床主要分布于、等省份，其中省甲吉卡偉晶巖型鋰輝石礦床是世界上最好的， 氧化鋰含量1.28，儲量103 萬噸。鹽鋰礦床主要分布在和，其中臺吉乃爾鹽湖是半干鹽湖，面積780 平方公里，有2 層石鹽，在鹽層中賦存晶間鹵水和孔隙鹵水，氯化鋰儲量466 萬噸。 表八：我國鋰離子電池正極材料的所需金屬礦的存量：3、鋰離子電池企業數量及目前發展狀況1）中國鋰離子電池主要占據低端市場國鋰離子電池稱霸低端手機應用領域，無緣高端筆記本應用市場 低檔次手機領域，中方

40、明顯優勢，品牌手機領域，有較多國企業漸次進入。在手提電腦電池領域，因對一致性和安全性要求極高， 國企業無力或無信心面對電池召回，幾乎沒有大規模進入的例子。日具顯著優勢。因手提電腦用電池類型單一，適合全自動化生產，未來國企業也難建立優勢。在動力電池領域，國個別領先企業在國際上也不落后，但大多數企業仍面臨技術未達商用要求以及專利問題。電動自行車電池領域或可提供一較大的發展空間 全球鋰離子電池市場中國的企業大多處于二階梯隊，就目前來看，全球鋰離子電池市場中國沒有明顯進步，國后來居上，且有趕超日本之勢（最新數據已經顯示國已經超過日本成為全球最大的鋰離子電池國家），而在眾多的鋰離子電池生產企業中，日本的

41、三洋（隸屬于松下）、國的三星SDI 以及LG 化學處于第一梯隊， 而國的BAK（比克）、力神以及ATL 等雖然近年來增長迅猛， 但仍處于二階梯隊，與日本國差距明顯，而曾經風靡一時的國鋰離子電池王者BYD 由于企業轉型，已經漸漸淡出全球鋰離子電池強者梯隊。 我國為數眾多的鋰離子電池生產企業中，資企業約40%，外資和中外合作企業占50%以上，包括日本三菱、索尼、TDK 等均在境新建和收購了生產工廠。 資企業在整體性能和可靠性低于日，主要原因是設備自動化程度較低，產品一致性較差，產品只能作為單只電池使用，不能連成電池組使用，因此一般用在手機、數碼相機、便攜游戲機及MP3 和DVD 等移動視聽設備上。

42、唯一是瑞翔與三星合資，向三星提供錳酸鋰和三元材料。 筆記本電腦用電池主要被國三星、LG，日本索尼、三洋、松下等壟斷。比克、力神等資領先企業已逐步進入筆記本電腦市場。 另外規模還相對比較大的公司有飛毛腿、欣旺達、邦凱、華粵寶、邁科、天貿、光宇、力多威、優科等表九：國外主要電池廠商材料應用概況表十：國主要的主要鋰離子電池制造商及經營態勢 2）高端鋰離子電池主要被日本和國占據市場 在高端產品及應用上，目前日本、國領先： 就目前來看，全球鋰離子電池市場，中國沒有明顯進步，國后來居上，且有趕超日本之勢（最新數據已經顯示國已經超過日本成為全球最大的鋰電池國家），而在眾多的鋰電池生產企業中，日本的三洋（隸屬

43、于松下）、國的三星SDI 以及LG 化學處于第一梯隊，而中國的BAK（比克）、力神以及ATL 等雖然近年來增長迅猛，但仍處于二階梯隊，與日本國差距明顯，而曾經風靡一時的國鋰電池王者BYD 由于企業轉型，已經漸漸淡出全球鋰電池強者梯隊。表十一：規劃中的電動汽車圖十：各國鋰離子電池在全球市場上的占有率數據來源：日信證券圖十一：2011年各大鋰離子電池生產企業市場份額數據來源：日信證券表十二：全球各鋰離子電池生產企業在鋰電行業上梯隊劃分表十三、2008-2011 全球主要鋰電池生產企業概況及鋰電池產能（百萬單位）六、未來鋰離子電池的發展趨勢雖然鋰離子電池在商業上取得了極大成功，然而其發展并非是一帆風

44、順的，對鋰離子電池及其研究者而言，機遇與挑戰并存。根據2011 年的新型鉛酸電池的研發以及我國鉛酸電池行業的整合，日本研究工作者將鈉硫電池在儲能上的應用，以及近年來研究所、學校關注的鋰硫電池和鋰空氣電池的發展，都將對當前鋰離子市場造成沖擊。特別是有研究報告稱， 近期美國的研究人員的一項重大技術突破將有可能是鋰空氣電池有潛力實現電池技術的一大飛躍，因為與標準電池相比它減輕了重量，降低了復雜度。標準電池的所有組件存儲于部，而鋰空氣電池使用空氣中的氧氣。然而這項技術面臨的最大問題是活躍的氧氣會與其它電池組件發生反應。研究人員發現了一種不會與氧氣發生反應的電解質材料，使電池在多次充放電后性能保持穩定。

45、根據研究人員的估計，在理論上電池儲存電量能達到市場上現有鋰離子電池的10 倍。對鋰離子電池的研究者來說，當務之急應通過工藝創新，進一步降低原材料成本，提高電池循環性能及穩定性。從技術發展方向看，以下三方面應給予極大關注： (1) 發展電動汽車用大容量鋰離子動力電池； (2) 開發和使用新的高性能電極材料，尤其是高性能正極材料的開發； (3) 進一步降低鋰離子電池的成本和提高電池的安全性能 對鋰離子電池的商業化應用來說，則需要通過行業的運行管理模式調整，來達到生產高標準的電池的要求，其實這也是占全球40%正極材料銷量的中國最需要關注的和發展的，這就如同中國為何是制造大國而不是制造強國，這種現象在

46、中國的鋰離子電池市場也同樣存在，并且相當嚴重。七、 鋰離子電池的市場空間1、便攜式產品：目前鋰電池應用的最重要領域鋰電池在便攜式電子產品領域，如筆記本電腦、手機、數碼相機和數碼攝像機等產品中得到廣泛應用，其中在筆記本電腦和手機中的使用量最大。1）手機市場隨著手機向輕、薄、短、小化的發展，對體積小而容量大的電池需要也就相應增強，這樣就可以省下大量的空間。要使手機可以最小型化，只有鋰電池是最好的電源。截止2006 年5 月我國已經有手機3.7 億部，每年新手機的用戶還以15%-25%左右的速度在增加。而且每年新手機的更換率大約在25%左右，所以鋰電池的需求就越來越大。2007 年至2008 年這一

47、時期將成為手機用戶增長的高峰期，2006年至2010 年全球手機用戶的年復合增長率將達到6.1%，到2010 年年底總數將達到31 億，我們預測10 年后的符合增長率將下降至3.8%，則幾年手機用鋰電池的需求量將隨著手機消費量的上升而不斷增加，2010 年有望5.40GWh，2015 年有望達到6.98GWh。圖十二：全球手機用戶穩定增長圖十三：全球手機領域對鋰電池的需求預測2）筆記本電腦市場電池作為筆記本電腦中的重要組成部分，從誕生那天起就引起廣泛的關注。隨著技術的發展，人們對電池的穩定性、連續使用時間、體積、充電次數和充電時間等的要求越來越高。因此，電池技術進步也是筆記本電腦發展的重要組成

48、部分。2006 年到2010 年全球筆記本的銷售增長較快，復合增長率為18%，預計2010 年將達到188 萬臺的銷售規模，之后增速有所下降。其中5070的筆記本電腦采用鋰電池，我們按60%進行測算可知2010年鋰電池需求為5.08GWh，2015 年有望達到8.11GWh。圖十四：全球筆記本穩步增長圖十五：全球筆記本對鋰電池的需求預測2、電動自行車根據有關方面預測，我國人口總量將控制在 16-17 億之間。是美國人口的6 倍，德國的20 倍。在美國平均1.5 人1 輛汽車，德國平均1.33 人1 輛汽車。隨著中國經濟的發展，汽車的擁有量不斷增加，如果達到美國的經濟發展水平，那么中國的汽油消耗

49、量將相當于目前中東地區產油量的2 倍，顯然是不現實的，應當依靠其它方法來解決。因此，電動自行車是目前較為理想的選擇之一。我國電動自行車占了全球電動自行車總量的95%以上。2008 年前我國電動自行車產量增長較快，復合增長率為84%，并仍將以每年15%-25%的速度增長，以滿足不斷增長的市場需求。我們保守預計2015年前以每年15%左右的速度增長，到2015 年將達到6650 萬輛。由于價格因素，國電動自行車 90%采用鉛酸電池，8%采用鎳氫電池，鋰離子及其它電池只有 2%左右。在電動自行車上采用的鉛酸電池本身就重達10kg以上，如果采用鋰電池，則電池的重量可以降到 3kg左右。基于電池使用壽命

50、、行駛距離和美觀性等因素，以及規模化應用導致成本不斷下降，鋰電池在上述領域的用量將會大幅度增長，若我們預計2015年有20%的電動車使用鋰電池，則將帶來5.99GWh的鋰電池需求量。圖十六：我國電動自行車產量增長情況圖十七：電動自行車對鋰電池的需求增長3、新能源汽車全球性的石油資源緊缺與氣候環境不斷惡化使現代人類社會的發展面臨著嚴峻挑戰，發展節約能源與無廢物排放的新能源汽車已受到各國政府的高度重視。新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源（或使用常規的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。根據驅動系統和能源

51、載體差別，新能源汽車可以分為：混合動力汽車(HEV)、純電動汽車(BEV)、燃料電池汽車(FCEV)、甲醇汽車、二甲醚汽車等。值得注意的是,甲醇汽車、二甲醚汽車、乙醇汽車發展條件受地區資源限制較大，不會成為全球新能源汽車主流，以上幾種均為燃機驅動，與傳統汽油車、柴油車相似，能量來源于煤炭或生物質能，可以減少碳排放，減少石油的依賴，但資源依賴性較強。目前，以儲能電池技術為主基礎的新能源汽車受到各國政府更多關注，是重要發展方向，代表類型包括各類電動汽車，目前主要包括采用鋰電池和鎳氫電池的電動汽車，其能源利用率高，可綜合利用各種清潔能源，因而對于全球節約能源和能源消費結構的調整具有十分重要的意義。而

52、燃料電池汽車是汽車的最終發展趨勢。節能減排、刺激經濟政策是各國熱衷于電動汽車的重要原因。為了加速本國電動汽車產業發展，占領未來行業競爭的制高點，西方各國紛紛推出電動汽車產業扶持政策，加大在相關領域的研發投入，加大購車補貼力度，實行稅收優惠政策。表十四：主要國家制定的電動汽車的政策1）“十二五”規劃定調新能源汽車2010年9月8日，國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定經審議已原則通過。決定明確提出，將節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車等7個產業培育成為國民經濟的先導產業和支柱產業。2010年12月1日，工信部牽頭制定的節能與新能源汽車產業規劃(201

53、1-2020年)基本完成已進入部委會簽階段，會簽完畢后將上報國務院。根據規劃的總體思路、圍繞著總體目標，“十二五”期間新能源汽車將重點開展以下幾個方面的工作：第一，堅持三縱三橫的研發布局，和進入產業化研發的模式，充分整合國家 973、 863計劃和科技支撐計劃的資源優勢。 第二，要加大充電設施、基礎設施的科技創新力度，加快基礎設施的建設。有效支持、支撐充換電成套技術和規模示。第三，加快技術標準的研究，完善標準體系。第四，要深化市場推廣、探索商業推動模式。第五，要支持產業技術創新聯盟，承擔科技計劃任務，以產業鏈、價值鏈和技術鏈為紐帶，建立產業技術聯盟，跨行業的技術創新聯盟，以及前沿技術創新聯盟。

54、第六，完善公共平臺，加強人才培養。第七，要繼續深化國際技術交流與合作，推動電動汽車國際化的發展。據了解，在產業路線圖的設計方面，規劃明確界定了純電動汽車和插電式混合動力汽車為新能源車疇，并將純電動汽車作為未來產業發展的主攻方向，將投入巨額資金扶持新能源汽車核心技術發展，并對其給予更多的政策扶持。同時，各相關部門正在著手完善和加快新能源汽車發展的專項規劃和相關扶持政策的制定，如國家質檢總局正開展汽車節能與新能源汽車標準體系的研究工作。發展新能源汽車已經上升為國家戰略，新能源汽車發展正面臨千載難逢的歷史機遇。目前國家已提出了發展方向、戰略目標、主要任務及政策措施。目前國新能源汽車技術逐漸成熟，接近

55、或達到世界先進水平，已經具備發展的基礎和條件。與此同時，我國已經從發展規劃、消費補貼、稅收政策、科研投入、政府采購、標準制定等方面，構建了一整套支持新能源汽車加快發展的政策體系。隨著一系列新能源汽車扶持政策即將出臺，中國新能源汽車“十二五”期間將快速發展，屆時將帶動鋰電池快速增長。2）新能源汽車鋰電池需求快速增長但目前電池電動汽車的份額較小，電動汽車主要采用鎳氫電池作為動力源。從2010 年開始，汽車制造商開始大幅提高鋰電池作為動力源的比例，2010-2013 年為鋰電池電動汽車的快速成長期，并于2013 年達到226 萬輛，2013 之后將進入穩步發展階段，2015 年達到近371 萬輛。圖十八：鋰電池汽車發展狀況圖十九：電動汽車對鋰電池的需求預測4、其他領域由于鋰電池具有很強的優勢，目前已經被用于美國航空航天局的火星著陸器和火星漫游器。在今后的系列探測任務也將采用鋰電池。除了美國航空航天局的星際探索外，其它航天組