近幾年來,我國的汽車鋰電池產(chǎn)業(yè),從無到有,從小到大,發(fā)展很快,生產(chǎn)能力僅次于日本。中國的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)起步雖晚于日本,但發(fā)展非常快,在動力鋰離子電池的研發(fā)上也投入了大量財(cái)力、物力。我國的汽車鋰離子電池研發(fā)項(xiàng)目一直是國家“863”的重點(diǎn)項(xiàng)目,大部分材料實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,國內(nèi)已自建和引進(jìn)多條生產(chǎn)線,配套材料廠也有多個,均已形成大規(guī)模生產(chǎn),市場競爭激烈,主要是產(chǎn)業(yè)投資推動。我國的比亞迪、萬向集團(tuán)、深圳比克電池、天津力神電池與美國邁爾斯的合資企業(yè)等都置身于鋰電池的研究。不過,目前國內(nèi)唯一掌握車用磷酸鐵鋰電池組規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)比亞迪,在世界上處于領(lǐng)先地位,比亞迪純電動車E6和混合動力車F3DM中已正式推出搭載其自主研發(fā)的鋰動力電池。
最近,美國的電池企業(yè)也加緊對汽車鋰電池的投資,如江森自控動力方案公司(Johnson Controls Power Solutions)近日稱,該公司計(jì)劃投資1億美元,在美國加利福尼亞州南部的Florence建造可回收汽車電池制造廠。美國政府也重金資助 Boston-Power投資電動車電池廠,將在麻省的Auburn建立該公司在美國本土的第一個電動車電池工廠。
2、動力鋰電池發(fā)展遇到的問題
目前阻礙動力鋰離子電池發(fā)展的瓶頸是:安全性能和汽車動力電池的管理系統(tǒng)。
安全性能方面,由于鋰離子動力電池具有能量密度大、工作溫度高、工作環(huán)境惡劣等方面的原因,加上以人為本的安全理念,因此,用戶對電池的安全性提出了非常高的要求。汽車動力電池的管理系統(tǒng)方面,由于汽車動力電池的工作電壓是12V或24V,而單個動力鋰離子電池的工作電壓是3.7V,因此必須由多個電池串聯(lián)而提高電壓,但由于電池難以做到完全均一的充放電,因此導(dǎo)致串聯(lián)的多個電池組內(nèi)的單個電池會出現(xiàn)充放電不平衡的狀況,電池會出現(xiàn)充電不足和過放電現(xiàn)象,而這種狀況會導(dǎo)致電池性能的急劇惡化,最終導(dǎo)致整組電池?zé)o法正常工作,甚至報(bào)廢,從而大大影響電池的使用壽命和可靠性能。
因此,動力鋰離子電池要得到很好的應(yīng)用,技術(shù)上需要從材料、電池、管理系統(tǒng)、機(jī)械加工等多方面同時考慮。因此,需要上下游企業(yè)通力合作,以電池為核心,對材料、管理系統(tǒng)等提出要求,形成一個產(chǎn)業(yè)群,更有利于技術(shù)的進(jìn)步和系統(tǒng)成本的降低。
3、汽車鋰電池發(fā)展前景展望
未來新能源汽車替代傳統(tǒng)汽車趨勢將成為必然,汽車鋰電池作為新能源汽車的“心臟”,將催生龐大的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。據(jù)了解,由科技部牽頭聯(lián)合國家相關(guān)部委將連續(xù)3年,每年在10個不同城市分別投放1000輛混合動力汽車作為示范應(yīng)用。國家有關(guān)部門的扶持,將會進(jìn)一步推動混合動力汽車的示范應(yīng)用,以此來帶動鋰電池技術(shù)的發(fā)展,以及關(guān)鍵零部件和整車技術(shù)的提高,為今后新能源汽車產(chǎn)業(yè)化打下基礎(chǔ)。預(yù)計(jì)到2025年后,中國普通汽油車占乘用車的保有量將僅占50%左右,而先進(jìn)柴油車、燃?xì)馄嚒⑸锶剂掀嚨刃履茉雌噷⒀该桶l(fā)展。
(二)上、中游電池材料
1、鋰電池材料行業(yè)現(xiàn)狀及公司分析
鋰電池材料可分為電極(正極/負(fù)極)材料、隔膜和電解液。正極材料是鋰電池的核心,目前以鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳鋰和磷酸鐵鋰為主。負(fù)極材料則以石墨、固體碳粒為主;在正負(fù)極中間則是電池電解液和隔膜。
在鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈目前的產(chǎn)能比較中,由于進(jìn)入壁壘較高,鋰電池正極材料的產(chǎn)能是最小的,這是整個產(chǎn)業(yè)鏈中最看好的一個環(huán)節(jié)。目前生產(chǎn)正極材料的企業(yè)主要有:中國寶安、中信國安和杉杉股份、比亞迪。
與正極材料相比,負(fù)極材料占鋰電池成本比重較低,而且國內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,負(fù)極材料以石墨、固體碳粒為主。目前國內(nèi)從事鋰電池負(fù)極材料生產(chǎn)的前三甲企業(yè)是中國國安、杉杉股份、長沙海容,目前負(fù)極材料基本能夠滿足國內(nèi)市場的需求,但隨著新能源汽車的逐漸普及,未來這一塊的市場需求將出現(xiàn)巨大缺口。
國內(nèi)電池生產(chǎn)商電解液配套也已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。電解液主要原材料為六氟磷酸鋰,占電解液成本的50%左右,其生產(chǎn)成本為10萬元/噸,售價(jià)為40萬元/噸,毛利率高達(dá)75%,但是,目前市場基本上被關(guān)東電化學(xué)工業(yè)、SUTERAKEMIFA、森田化學(xué)等幾家日本企業(yè)壟斷。