锂電池産業鏈有哪些?

锂電池産業鏈看,包括上遊的資源、中遊的的關鍵材料、下遊的電池組裝三大領域。
锂电产业的发展关键还在于材料和装备技术。从整个材料和装备领域来看,锂電池产品技术仍相对滞后,但尝试新技术、走精品路线的企业在不断增多。此外,工信部拟推出锂電池行业准入标准,由此将加速锂電池行业的整合,動力電池行业的集中度将提高,有利于上游走精细化高端路线的设备和材料公司发展。
1、上遊資源
锂資源主要包括兩個部分:一是鹽湖鹵水锂,從鹽湖鹵水提取生産的锂化學産品主要是碳酸锂和氯化锂;二是礦石锂,從礦石中分選的锂礦産品主要是锂輝石、锂雲母等。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锂行業三強:SQM、FMC、Rockwood手中,三家鹽湖提锂巨頭占據了全球锂市場供應62%的份額。礦石資源主要分布在澳大利亞、北美和中國,其中澳大利亞锂輝石礦品位最高、儲量最大。泰利森掌握了全球最大的锂輝石在産礦山。
根據美國地質調查局(USGS)數據,2012年全球锂資源儲量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%。
隨著锂電行業的發展,目前多家公司投資锂資源開發,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:公司開采的紮布耶鹽湖是世界三大锂鹽湖之一,品位世界第二,資源潛在價值達1500億元;西藏礦業爭取在5年內實現年産25000噸碳酸锂系列産品的遠景目標。
2。中信國安:青海國安擁有3000噸碳酸锂産能,規劃建設爲3.5萬噸;其控股子公司盟固利(90%)擁有1500噸鑽酸锂和500噸錳酸锂産能;公司開發的青海鹽資源綜合項目,其總計氯化锂資源儲量763.85萬噸,氯化锂品味在
2.2~3.89克/升之間;中信國安目前共計投資建設了2萬噸碳酸锂項目。
3。路翔股份:公司收購的甘孜州融達锂業擁有“亞洲第一锂礦”呷基卡锂礦134號礦脈511.4萬噸锂礦石的開采權,也控制了地下將近3000萬噸锂輝石礦,礦石锂儲量居全國之首,並居亞洲第一、世界第二。
2、中遊關鍵材料的突破
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。
要由五部分构成,即正極材料、負極材料、電解液、隔膜和包装材料。其中,包装材料和石墨负极技术相对成熟,成本占比不高。锂离子电池的核心材料主要是正極材料、電解液和隔膜。其中,正極材料是锂离子电池电化学性能的决定性因素。正極材料占锂電池成本的比例超过40%,是最主要的构成部分,電解液和隔膜,成本占比分别为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
锂電池正極材料市场主要由钻酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂几种产品占据。日本锂电行业研究机构IIT公司统计数据显示,中国锂電池正極材料中,钻酸锂占49%,三元材料占22%,锰酸锂占16%,磷酸铁锂占6%,其他材料占7%。
目前市场上商业化的正極材料只有钻酸锂。但从性能方面看,钻酸锂循环次数较低,且晶体结构热稳定性差,存在较大的安全隐患,只适宜做小型电池。而磷酸铁锂循环次数达到2000次以上、价格低廉、无毒环保,三元材料和锰酸锂各方面性能也优于钻酸锂,故锰酸锂+三元材料、磷酸铁锂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,磷酸鐵锂是中國主推的技術,市場熱度很高。該産品于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,産業化尚處于剛起步階段。國內有60~70家企業完成了磷酸鐵锂生産線的購置,總産能近2萬噸/年。但工業化批量生産的只有十幾家,且生産規模較小,其余的都在中試或試生産階段。
錳酸锂+三元材料複合材料是日本、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。
与日韩锂电企业侧重于开发锰酸锂及三元材料为正极的動力電池不同的是,美国主要开发以磷酸铁锂为正極材料的動力電池。美国磷酸鐵锂電池的制造企业中,又以A123Systems(NASDAQ:AONE)和Valence(NASDAQ:VLNC)为代表性企业。而这些企业都于近年内相继在中国投资建厂,节省成本的同时,也在积极开拓中国下游市场。
钻酸锂的新建、拟建项目已经很少,市场占有率有所下滑,产业进入萎缩期。锂電池在电动汽车和储能领域的推广,将为磷酸铁锂、锰酸锂+三元材料两种主流产品带来快速的市场需求增长。但未来動力電池正極材料究竟由谁主导,还有待时间的检验。
負極材料
全球锂电負極材料产能主要集中于中日两国,呈现出明显的区域集中和企业集中两大发展趋势。日本以三菱化学、日立化成(HitachiChemical)、吴羽化工(Kureha)等企业承担了该国主要負極材料的产能。出于为接近资源、降低制造成本的考虑,日本的主要負極材料企业也纷纷将产能转移到石墨资源丰富的中国。
2012年中国負極材料总体市场规模为20.08亿人民币,同比上升15.3%。
其中,天然石墨贡献7.26亿元,人造石墨(不包含MCMB)贡献10.61亿元,中间相碳微球和钛酸锂等其它負極材料贡献2.21亿元。
规模增长的同时,負極材料供应逐步过剩,价格呈下滑趋势。負極材料厂家逐步增多,新进的負極材料企业为了获得市场份额,往往采取低价策略,行业供给过剩,且下游客户电芯厂商的市场份额趋于集中,小电芯厂的市场份额萎缩,負極材料企业下游买家的议价能力进一步加强。
深圳贝特瑞、上海杉杉和湖南摩根海容三家企业在負極材料市场占有率在60%以上。随着石墨资源瓜分完毕,企业间的竞争焦点将重新回到技术方面。其研究重点将朝着高比容量、高充放电效率、高循环性能和较低成本的方向发展。其中碳材料的研究开发相当活跃并在石墨改性、软硬碳和碳纳米材料方面取得了很大的进展,锡基材料作为锂离子电池負極材料具有很大的潜力,其他材料的研究也为锂离子电池負極材料提供了更多的选择。
電解液主要原材料为六氟磷酸锂,占電解液成本的50%左右。目前市场主要被关东电化学工业、STELLA、森田化学等几家日本企业垄断,占全球产能的85%左右。
近年我国六氟磷酸锂生产技术取得突破,目前已经量产的内地企业有天津金牛、多氟多、九九久、广州天赐、成都黄铭能源、湖北宏源药业等。大部分下游電解液企业对于多氟多、九九久等企业的六氟磷酸锂理化指标评价均认为与日韩企业接近。
国产六氟磷酸锂的品质与进口产品接近,国产六氟磷酸锂价格优势明显。国产六氟磷酸锂的价格比进口便宜15%。六氟磷酸锂作为電解液主要成本来源,電解液厂家为了降低成本必然会选取性价比合适的供应商,中国企业无疑具有一定优势。
我国前5大锂電池電解液生产商张家港国泰华荣、东莞杉杉、深圳新宙邦、天津金牛、广州天赐,其中天津金牛、广州天赐基本上使用自产六氟磷酸锂,另外3家已经开始小批量使用国产六氟磷酸锂。预计2015年我国六氟磷酸锂国产化率将达到90%以上。
中国具有丰富的萤石资源,是全球最大的氟化工生产基地,为我国发展六氟磷酸锂提供了良好的产业基础。国泰华荣、东莞杉杉、新宙邦等中国電解液企业的全球市场份额提升,为国产六氟磷酸锂奠定了市场基础。更为重要的是,多氟多、九九久、湖北宏源已经掌握了六氟磷酸锂的关键制造技术,其生产出来的产品获得了国内電解液厂商的认同。
中國企業在六氟磷酸锂領域擴張的同時,日韓企業也積極在中國布局,如:
森田在江苏常熟新建5000吨产能,美国诺莱特与韩国厚成共同在江苏南通新建400吨的产能。可以预见到2015年我国将成为全球重要的六氟磷酸锂生产基地,不仅不需要进口六氟磷酸锂,而且将批量向日韩電解液厂家出口。
隔膜生产难度最高,盈利最丰厚。在锂電池中主要作用是防止正负极短路,同时在充放电过程中提供离子运输的电通道。目前一般采用聚丙烯、聚乙烯单层微孔膜,以及由两者复合制成多层微孔膜作为隔膜。未来发展方向是更薄、更安全。
锂電池隔膜供给高度集中,严重依赖进口。隔膜的主要技术掌握在少数企业手中,集中度很高。国外的隔膜生产主要集中在美国的celgard公司和日本的旭化成、东燃和宇部。由于技术壁垒较高,投资风险大,国内企业的投资热情并不高。
国内能够生产锂電池隔膜的,仅有佛山金辉高科(佛塑股份的子公司)、新乡格瑞恩、和深圳星源材质等公司,产品质量与国外同类相比,仍存在较大差距。其中,佛山金辉的产品质量相对较好,供应中低端市场。国内中高端市场,主要由东燃、旭化成和celgard公司垄断。佛山金辉的产品虽然主要用于中低端市场,毛利率仍然高达60%以上。
3、下游動力電池生产
2012年新能源汽车、电网储能、特种车、通信基站等领域的成品锂電池组市场规模为35亿元,比2011年的26亿元增长34.6%。
PM2.5催生了环保热潮,促使我国加大发展新能源汽车的力度。但新能源汽车的推广集中在城市的公交车以及出租车。由于价格居高不下,锂電池私家车以及电动摩托车销量相对小,还没有能够为市场所接受。
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