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锂电池产业链有哪些?

聚合物锂离子电池

锂电池产业链看,包括上游的资源、中游的的关键材料、下游的电池组装三大领域。

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,锂电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,工信部拟推出锂电池行业准入标准,由此将加速锂电池行业的整合,动力电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、上游资源

锂资源主要包括两个部分:一是盐湖卤水锂,从盐湖卤水提取生产的锂化学产品主要是碳酸锂和氯化锂;二是矿石锂,从矿石中分选的锂矿产品主要是锂辉石、锂云母等。盐湖资源大部分在南美(玻利维亚,智利高海拔地区)和中国(青藏高原),其中南美的盐湖资源基本上掌握在国际锂行业三强:SQM、FMC、Rockwood手中,三家盐湖提锂巨头占据了全球锂市场供应62%的份额。矿石资源主要分布在澳大利亚、北美和中国,其中澳大利亚锂辉石矿品位最高、储量最大。泰利森掌握了全球最大的锂辉石在产矿山。

根据美国地质调查局(USGS)数据,2012年全球锂资源储量1300万吨,其中,智利750万吨、占比57.7%,中国350万吨、占比26.9%,澳大利亚100万吨、占比7.7%,阿根廷85万吨、占比6.5%。

随着锂电行业的发展,目前多家公司投资锂资源开发,主要包括西藏矿业、中信国安、路翔股份、西部矿业、盐湖集团等。

1。西藏矿业:公司开采的扎布耶盐湖是世界三大锂盐湖之一,品位世界第二,资源潜在价值达1500亿元;西藏矿业争取在5年内实现年产25000吨碳酸锂系列产品的远景目标。

2。中信国安:青海国安拥有3000吨碳酸锂产能,规划建设为3.5万吨;其控股子公司盟固利(90%)拥有1500吨钻酸锂和500吨锰酸锂产能;公司开发的青海盐资源综合项目,其总计氯化锂资源储量763.85万吨,氯化锂品味在

2.2~3.89克/升之间;中信国安目前共计投资建设了2万吨碳酸锂项目。

3。路翔股份:公司收购的甘孜州融达锂业拥有“亚洲第一锂矿”呷基卡锂矿134号矿脉511.4万吨锂矿石的开采权,也控制了地下将近3000万吨锂辉石矿,矿石锂储量居全国之首,并居亚洲第一、世界第二。

2、中游关键材料的突破

性能提高一倍、成本下降一倍,主要就是靠材料。电池成本70%以上是由材料构成的,电池性能也是由材料决定的。

要由五部分构成,即正极材料、负极材料、电解液、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极材料、电解液和隔膜。其中,正极材料是锂离子电池电化学性能的决定性因素。正极材料占锂电池成本的比例超过40%,是最主要的构成部分,电解液和隔膜,成本占比分别为10%和20%。

目前中国在四大关键材料领域中,正极材料、负极材料和电解液都已逐步自给,只有隔膜材料还高度依赖进口,但是发展速度也非常快。

正极材料

锂电池正极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,中国锂电池正极材料中,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极材料只有钻酸锂。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、磷酸铁锂是动力电池领域和超大容量电源的两种主流技术方向。

在两种主流方向中,磷酸铁锂是中国主推的技术,市场热度很高。该产品于1997年引起国内关注,国家“863”计划于次年投入20亿元对其进行研究。但截至目前,产业化尚处于刚起步阶段。国内有60~70家企业完成了磷酸铁锂生产线的购置,总产能近2万吨/年。但工业化批量生产的只有十几家,且生产规模较小,其余的都在中试或试生产阶段。

锰酸锂+三元材料复合材料是日本、韩国主推的技术,因其具有明显的成本优势,国际国内市场份额近年来都在不断增长,但在我国同样存在开工不足现象。

与日韩锂电企业侧重于开发锰酸锂及三元材料为正极的动力电池不同的是,美国主要开发以磷酸铁锂为正极材料的动力电池。美国磷酸铁锂电池的制造企业中,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。锂电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。但未来动力电池正极材料究竟由谁主导,还有待时间的检验。

负极材料

全球锂电负极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负极材料的产能。出于为接近资源、降低制造成本的考虑,日本的主要负极材料企业也纷纷将产能转移到石墨资源丰富的中国。

2012年中国负极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负极材料贡献2.21亿元。

规模增长的同时,负极材料供应逐步过剩,价格呈下滑趋势。负极材料厂家逐步增多,新进的负极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,负极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负极材料市场占有率在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负极材料具有很大的潜力,其他材料的研究也为锂离子电池负极材料提供了更多的选择。

电解液

电解液主要原材料为六氟磷酸锂,占电解液成本的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。大部分下游电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%。六氟磷酸锂作为电解液主要成本来源,电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大锂电池电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、新宙邦等中国电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电解液厂商的认同。

中国企业在六氟磷酸锂领域扩张的同时,日韩企业也积极在中国布局,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,而且将批量向日韩电解液厂家出口。

隔膜

隔膜生产难度最高,盈利最丰厚。在锂电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。

锂电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。

国内能够生产锂电池隔膜的,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、下游动力电池生产

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电池组市场规模为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,锂电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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