鋰離子電池正負(fù)極材料項目市場前景
（一）鋰電池介紹
鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌(習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負(fù)極用插入或脫插表示)。在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。
鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài);放電時則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池是現(xiàn)代高性能電池的代表。
現(xiàn)今充蓄電池市場上多見鉛蓄電池、鎳氫電池及鋰電池。
鉛酸蓄電池的正極采用二氧化鉛，負(fù)極采用海綿狀的鉛，電解液是稀硫酸溶液。每個單元的基本電壓為2V。性能可靠，價格低廉，技術(shù)較成熟，但質(zhì)量重，過充電、過放電性能差，易自放電，比能量、能量密度和壽命不夠理想，快速充電困難，加上廢舊電池的所含鉛的重金屬的污染問題，它已逐步被其它高能蓄電池所取代。作為能源汽車電源的主流不太可能。
鎳氫電池主要技術(shù)指標(biāo)的實驗室數(shù)據(jù)均低于鋰電池，且理論上基本不存在提升空間。雖然中國儲氫材料豐富，但提煉技術(shù)不高，電池組一致性差，技術(shù)問題至今沒有突破。而且鎳氫電池的成本一直居高不下。第一代電動汽車的選用電池，動力電池中較為成熟，商業(yè)可行性較強(qiáng)，但空間不大的一種。長遠(yuǎn)看將被鋰電池取代。
鋰電池的比能量大，比功率高，充電放電效率高，可以快速充電功率輸出密度大，沒有記憶效應(yīng)等。但鋰的制取較困難，管理和使用較復(fù)雜，要有嚴(yán)格的安全措施，目前典型的應(yīng)用包括筆記本、手機(jī)以及其他消費(fèi)電子電池需求。從2G網(wǎng)絡(luò)向3G網(wǎng)絡(luò)，再向4G網(wǎng)絡(luò)、5G網(wǎng)絡(luò)遷移，對鋰電池的需求起到很大的拉動作用。
新能源汽車將帶來對鋰離子動力電池的爆發(fā)式需求。電池是新能源汽車的心臟，決定了新能源汽車的競爭力。以混合動力、插電式混合動力、純電動汽車為主要動力方式的新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)成為行業(yè)共識，目前各個國家、各大企業(yè)、相關(guān)配套系統(tǒng)都在為搶占行業(yè)的制高點(diǎn)而努力。
鋰離子儲能電池的主要應(yīng)用領(lǐng)域是智能電網(wǎng)、分布式電源系統(tǒng)風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)、UPS電源、通訊基站、軍用后備電源、太陽能燈及草坪燈等。鋰電池在能源儲備領(lǐng)域也有重要應(yīng)用，首先可以解決電網(wǎng)用電的峰谷調(diào)節(jié)難題。其次，清潔能源中如風(fēng)能、太陽能、潮汐能等都是間斷性的能源，鉀電儲能設(shè)備配合上述清潔能源的使用，在發(fā)電時儲能，在間斷期間釋放能量，能有效地緩解我國能源緊缺的現(xiàn)狀。當(dāng)并網(wǎng)式大型風(fēng)能發(fā)電場裝機(jī)容量占所在電網(wǎng)系統(tǒng)總?cè)萘勘壤_(dá)10％以上時，需要儲能電池來穩(wěn)定電壓。
（二）正負(fù)極材料介紹
1.正極材料:三元和錳酸鋰前景看好。正極材料中鈷酸鋰仍占據(jù)主要份額，三元、錳酸鋰和磷酸鐵鋰已被用于新能源汽車動力電池中，且三元增速靚麗。正極材料目前是整個鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的核心。
2.負(fù)極材料:高容量電池的基石。炭材料是負(fù)極市場主流，而天然石墨因成本優(yōu)勢逐步侵蝕其它負(fù)極材料。人造石墨和中間相炭微球在動力電池領(lǐng)域更具競爭力，合金負(fù)極材料是高儲能鋰電池的首選。
3.正極材料行業(yè)現(xiàn)狀
LCO最早實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)比較成熟，并已廣泛應(yīng)用在小型低功率的便攜式電子產(chǎn)品上，如手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼電子產(chǎn)品等。LCO的國產(chǎn)化已經(jīng)接近十年，目前國內(nèi)鋰電池企業(yè)的正極材料供求關(guān)系比較穩(wěn)定，從行業(yè)生命周期看，LCO市場經(jīng)過近幾年的高速發(fā)展，即將進(jìn)入穩(wěn)定期。目前，國內(nèi)LCO生產(chǎn)企業(yè)主要有湖南杉杉、湖南瑞翔、國安盟固利、北京當(dāng)升等。LMO主要作為LCO的替代產(chǎn)品，優(yōu)點(diǎn)是錳資源豐富，價格便宜，安全性高，但其最大的缺點(diǎn)是容量低，循環(huán)性能不佳，這也是限制LMO發(fā)展的主要原因，目前通過摻雜等方法提高其性能。IMO應(yīng)用范圍較廣，不僅
可用于手機(jī)、數(shù)碼等小型電池，也是目前動力電池主要選擇材料之一，與LFP在動力電池領(lǐng)域形成競爭態(tài)勢。國內(nèi)LMO生產(chǎn)企業(yè)包括湖南杉杉、國安盟固利、青島乾運(yùn)、深圳源源等。NMC，即三元材料，融合了LCO和LMO的優(yōu)點(diǎn)，在小型低功率電池和大功率動力電池上都有應(yīng)用。主要廠家包括深圳天驕、河南思維等。LFP是被認(rèn)為最適合用于動力電池的正極材料，具有高穩(wěn)定性，安全性，現(xiàn)已成為各國、各企業(yè)競相研究的熱點(diǎn)。全國LFP技術(shù)性能仍達(dá)不到鋰電池廠家的要求，并且LFP專利的國際糾紛仍然影響了其在國內(nèi)的發(fā)展。目前，主要廠家包括天津斯特蘭、北大先行等。
4.負(fù)極材料行業(yè)現(xiàn)狀
國內(nèi)應(yīng)用的負(fù)極材料主要包括人造石墨、天然石墨、CMS(中間相炭微球)、鈦酸鋰等，其中人造石墨分為人造石墨和復(fù)合人造石墨等，天然石墨分為天然石墨、改性天然石墨等。近幾年負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展迅速，國內(nèi)企業(yè)增長較快，負(fù)極材料廠家包括深圳貝特瑞、上海杉杉等。
面對經(jīng)濟(jì)發(fā)展中如影隨形的高能耗和資源環(huán)境約束問題，全世界開始尋求經(jīng)濟(jì)增長模式的全面轉(zhuǎn)變，走節(jié)約型發(fā)展道路。鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)，走可持續(xù)發(fā)展道路的一項朝陽產(chǎn)業(yè)，不僅利國利民，而且大有可為，前景非常廣闊。
（三）行業(yè)前景
鋰電新能源產(chǎn)業(yè)是全球高新技術(shù)發(fā)展的重要方向。鋰電新能源作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，具有高比能量、高比功率、高轉(zhuǎn)換率、循環(huán)壽命長等特點(diǎn)，是未來動力能源的發(fā)展方向。其中以鋰電新能源為動力的電動汽車，不僅能夠以電取代石油、減少溫室氣體排放，還可以儲存電網(wǎng)谷電，是發(fā)達(dá)國家和地區(qū)競相發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)。隨著鋰離子電池汽車逐步走向市場，世界鋰資源的使用和消耗將成幾何級數(shù)增長，由此衍生的產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)展前景廣闊、潛力巨大?？梢灶A(yù)見，誰搶占鋰電新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先機(jī)，誰就將贏得未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主動。
鋰電池行業(yè)從長期、整體來看具有較好的前景，目前國家已將新能源的發(fā)展提升到了國家戰(zhàn)略的高度，未來新能源對傳統(tǒng)的高污染不可再生能源的替代是必然趨勢。
鋰電池是20世紀(jì)90年代開發(fā)成功的新型綠色二次電池，近年來發(fā)展迅猛，在小型二次電池市場中占據(jù)了最大的市場份額，已成為化學(xué)電源應(yīng)用領(lǐng)域中最具竟?fàn)幜Φ碾姵亍?
鋰電池在能源儲備領(lǐng)域有重要應(yīng)用，首先可以解決電網(wǎng)用電的峰谷調(diào)節(jié)難題。其次，清潔能源中如風(fēng)能、太陽能、潮汐能等都是間斷性的能源，鋰電儲能設(shè)備配合上述清潔能源的使用，在發(fā)電時儲能，在間斷期間釋放能量，能有效地緩解我國能源緊缺的現(xiàn)狀。在石油、煤炭等常規(guī)能源儲量下降、價格飆升的今天，世界各國都在尋找新的能源及替代品，鋰離子電池因其容量大、循環(huán)壽命長無記憶性等諸多優(yōu)點(diǎn)而不斷得到研發(fā)和利用。鋰電池作為新興的綠色能源，應(yīng)用廣泛，除了在手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼電子產(chǎn)品等方面大量應(yīng)用外，已經(jīng)應(yīng)用到電動工具、便攜家電、機(jī)器人、電動自行車、電動汽車、儲能電源等領(lǐng)域。鋰電池行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈較長，產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，發(fā)展前景很好。
（四）國內(nèi)市場
雖然我國已是僅次于日本的鋰電池生產(chǎn)大國，但并不是強(qiáng)國，在全球鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中仍處于中低端。目前，國內(nèi)鋰電池行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小、技術(shù)含量低、產(chǎn)品相對單一，能夠提供生產(chǎn)鋰電池系列產(chǎn)品的綜合型企業(yè)少，市場競爭主要集中于中低端市場。高端產(chǎn)品之間的競爭主要集中在國內(nèi)儀有的幾家企業(yè)與國外產(chǎn)品之間。
市場容量最大、附加值較高的是正極材料，大約占鋰電池成本30％，毛利率低則15％，高則70％以上，具體要看是什么材料。目前已批量應(yīng)用于鋰電池的正極材料主要有鉆酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鉆鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。負(fù)極材料在國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，行業(yè)前二甲企業(yè)是深圳貝特瑞、上海杉杉，基本能夠滿足國內(nèi)市場的需求。粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、鋁塑復(fù)合膜毛利較高，產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，其中粘結(jié)劑由阿科瑪(法)、蘇威(比)、三井化學(xué)(日)、吳羽化學(xué)(日)供應(yīng):導(dǎo)電劑由瑞士特密高供應(yīng)，鋁塑復(fù)合膜由大日本印刷、日本昭合供應(yīng)上述企業(yè)在國內(nèi)均有代理商。
電池材料是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將在新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的浪潮中凸顯極高的投資價值。而占據(jù)鋰離子電池成本大約30％的正極材料由于能夠很夫程度的影響鉀離子電池的性能，從而成為引領(lǐng)鋰離子電池發(fā)展方向的重要載體。
鋰離子電池正負(fù)極材料項目可行性研究報告編制要點(diǎn)
鋰離子電池正負(fù)極材料項目基本情況
本項目總投資30億元，擬建于昔陽經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。
本項目的研究范圍包括鋰離子電池正負(fù)極材料市場預(yù)測、產(chǎn)品方案、建設(shè)規(guī)模及生產(chǎn)工藝、設(shè)備、土建、供配電、自控、給排水、采暖通風(fēng)、總圖運(yùn)輸、消防、環(huán)境保護(hù)、職業(yè)安全衛(wèi)生、節(jié)能措施及效果等進(jìn)行可行性研究分析，還包括生產(chǎn)制度與勞動定員的擬定，對工程實施計劃的建議，并對本工程做出投資估算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。將建設(shè)成集產(chǎn)品開發(fā)中心、分析檢測中心、產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)。
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