动力锂离子电池行业调研报告.pdf
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1、目录第一章动力锂离子电池行业简介.11.1 新能源汽车及动力电池简介.11.1.1 新能源汽车简介.11.1.2 新能源汽车动力电池简介.21.13电 池性能对新能源汽车性能的影响.41.2 动力锂离子电池相关定义及其构成.41.3 动力锂离子电池行业现状.61.3.1 行业发展现状.61.3.2 亟待解决的问题.61.4 国际锂离子电池发展现状.7第二章行业市场分析.82.1 市场规模与潜力.82.1.1 国内市场规模.82.1.2 国际市场规模.82.2 客户需求分析.92.2.1 市场分类.92.2.2 主要新能源汽车厂商对动力电池的选择.92.3 市场区域分布与集中度分析.122.4
2、国内市场竞争格局.132.5 行业发展趋势分析.142.6 行业新进入者.142.7 锂离子电池的替代产品.15第三章国家政策及行业影响因素分析.163.1 锂离子电池相关政策及标准.163.1.1 锂离子电池相关政策.163.1.2 锂离子电池相关标准.163.1.3 锂离子电池检测与认证.163.2 行业影响因素.173.2.1 新能源汽车产业对该行业的影响.173.2.2 国际金融危机的影响.193.2.3 上下游产业链关联度的影响.193.2.4 其他影响因素.21第四章民营企业进入该行业的分析.224.1 汽车制造商进入锂电池行业.224.2 我国发展锂离子电池的优势.224.3 进
3、入该行业的机遇与风险.234.4 阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈.244.5 进入此行业的可行方向.254.6 典型业内民营企业分析一比亚迪.25附录 行业内国际、国内主要企业简介.271.比亚迪股份有限公司.272.深圳市比克电池有限公司.273.风帆股份有限公司.274.天津力神电池股份有限公司.285.广州国光电器股份有限公司.286.万向电动汽车有限公司.297.深圳市雷天电源技术有限公司.298.河南环宇电源股份有限公司.309.深圳市邦凯电子有限公司.3010.美国 Cobasys.3111.法国 SAFT.3112.美国江森.3113.日本PEVE公司.3214.日本松下电器公司.
4、3215.韩国SK能源公司.33第一章 动力锂离子电池行业简介1.1 新能源汽车及动力电池简介1.1.1 新能源汽车简介1、定义新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的 车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先 进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。2、分类图表新能源通车的分类序号分类依据类别1按动力源混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(EV)、燃料电池电动汽车(FCV)氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醛)汽车2按车载电池银氢电池动力汽车、锂电池动力汽车、燃料电池动力汽车3、新能源汽车发展趋势新能源汽车发展路径:普通HE
5、V一插电式HEV纯电动汽车一燃料 电池电动汽车。图表12 新能源沌车工作原理动力类型驱动方式工作原理环保机内燃机+电机驱动动力以内燃机为主,无外接电源,电油耗比普通混合机在汽车起动时单独工作,加速、上汽车降低电(日速HEV)坡时辅助内燃机工作。20%-40%混动力车内燃机+电机驱动外接电源为电池充电,电池电量充足油耗比普通合(HEV)时单独驱动汽车行驶,电能耗尽时,型(插电式混合动启动内燃机工作模式。汽车降低力,PHEV)以电能为主,油箱储油作为备用。50%-80%纯电动车电机驱动依赖自身携带的储能电池为动力来零油耗电(EV)源,储能电池依靠外接电源充电。力燃料电池车(FCV)依靠自身携带的氢
6、、甲醇、天然气等型电机驱动燃料,通过电极反应充电,驱动车辆 行驶。零油耗1/33图表13新能遮沌车发展趋势2007 2012 2015 2025 2030 以后在目前的技术条件下,由于纯电动汽车的电池介质、续航能力、性能 以及相关配套设施不健全(如充电站建设),混合动力汽车成为当前发展新 能源汽车的过渡选择。1.1.2 新能源汽车动力电池简介应用于电动车(电动汽车、电动自行车等)的电池,即我们俗称的动 力电池。目前常用的或正处于开发阶段的动力电池包括铅酸电池、银氢电 池、锂离子电池以及燃料电池。目前商业化最成功的是银氢动力电池,锂离子电池则是下一步研发的 重点,而燃料电池被认为是最终目标。图表
7、14 各类动力电池性能对比铅酸电池银氢电池锂离子电池燃料电池液体锂离子 电池聚合物锂离子 电池正极二氧化铅氢氧化银锂化合物锂化合物氧极负极海绵状铅储氢合金炭材料炭材料燃料极电解液稀硫酸溶液氢氧化钾液体电解液聚合物电解液电压(V)2.01.23.73.70.6-0.8比能量(Wh/kg)30-4560-80110155500比功率(W/kg)150-400160-230300315100体积比能量(Wh/L)60-80150-200200-28032010002/33类铅酸电池银氢电池锂离子电池燃料电池液体锂离子 电池聚合物锂离子 电池循环次数(次)300-500500-100010001000
8、2000每月自放电率4-5%30-35%5%500 次500 次500 次500 次500 次1000 次价格高较高较高较高低较低安全性低低较低较低较好好应用领域小型电池小型电池小型电池小型电池动力电池动力电池根据电解质的不同,可将动力锂离子电池分为:液体锂离子电池和聚 合物锂离子电池。其具体参数见图表L4各类动力电池性能对比。图表18液体银禽子电池和聚合物健寓子电池的区别电解质聚合物锂离子电池液态锂离子电池凝胶型聚合物电解质:PAN、PM MA、PVdF5/33图表L9 动力也克子电池的构成及主要材料3、构成序号组成部分常用材料1正极钻酸锂、镒酸锂、三元材料和磷酸铁锂2负极石墨、石墨化碳、改
9、性石墨、石墨化中间相碳微珠3隔膜聚乙烯或聚丙烯孔膜4电解液溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、二甲氧基乙烷(DME)5电解质六氟磷酸锂(LiPF6)1.3动力锂离子电池行业现状1.3.1 行业发展现状目前我国电池生产厂家超过千家,其中蓄电池企业800多家。传统的铅 酸电池、保镉电池和保氢电池本身技术比较成熟,但它们用在汽车上作为 动力电池则存在较大的问题。目前,越来越多的汽车厂家选择采用锂电池 作为新能源汽车的动力电池。近几年,我国的汽车锂电池产业,从无到有,从小到大,发展很快,生产能力仅次于日本。在国家科技项目的重点支持下,我国动力锂电池关
10、键技术、关键材料 和产品研究已经取得重大进展。虽然小容量功率型动力锂电池技术和产品 与国外相比仍有一定差距,但大容量动力锂电池产业发展已经处于国际领 先水平。单体动力电池的特性,已经具备推广应用的条件。动力锂电池产 业已经进入到产业化建设和推广应用的关键阶段。动力锂电池产业化进程 已经处于国际领先地位。1.3.2 亟待解决的问题1、技术范畴:加快新型动力锂电池成组应用技术和设备研究。主要是 新兴动力锂电池块和总成集成关键技术、关键零部件和产品研究。目前已 经具有基本成熟的技术储备,只要纳入国家规划体系,产业化有望在一两 年内却实质进展。6/332、产业化建设:急需解决的是标准化体系、市场化的产
11、品及其技术保 障体系建设。上述问题已经成为制约产品发展的主要问题,能否迅速改变上述局面,是能否顺利进入产业化建设和推广应用的历史新阶段,推动新型动力锂电 池产业持续、健康、快速发展的关键。1.4国际锂离子电池发展现状长期以来,许多发达国家把电动汽车列为主要攻克的目标,美国支持 多个国家实验室和企业一起承担车用锂离子电池的开发工作。欧盟则制定 了高比能量蓄电池的发展计划,采用规划和计划的手段,保证了基础研究 的连续性,并不断产生出阶段成果。日本在锂离子电池领域具有垄断地位,索尼、三洋电机、松下电池、NEC等著名公司都建有大规模锂离子电池生 产厂,而且大多数制造商除了保持和扩大原有品牌的产量外,都
12、在利用各 自的优势开拓锂离子动力电池新产品。总的来看,日本仍然是动力锂离子 电池技术领先的国家,其动力锂离子电池及其关键材料量产技术已经成熟,性能已几乎满足电动汽车需求。7/33第二章行业市场分析2.1 市场规模与潜力2.1.1 国内市场规模如果汽车产业调整和振兴规划得以实现,则2011年我国新能源汽 车销量将达到50万辆左右;而科技部部长万钢给出了“到2012年,国内有 10%新生产的汽车是将是节能与新能源汽车”的目标,如实现,国内新能源 汽车将达到年产100万辆的规模,则动力锂离子电池市场规模可达到150 亿。而如果按照客车计算,这一数值还将提高3倍每辆混合动力客车 的电池需求是轿车的4倍
13、。图表21国内也禽子电池市场衮量预测年份电动汽车销量(万辆)锂离子电池占 动力电池比例锂离子电池需 求量(万只)锂离子电池均价(万元/人民币)市场总额(亿元/人民币)20103020%653020115020%10550201210030%305150注:2007年混合动力汽车销量1434辆,2008年约3000辆,2009年客车销量4034 辆,乘用车310辆。2009以后,政府加大对发展新能源汽车的支持力度,新能源 汽车发展政策密集出台(具体政策见第三章)。2.1.2国际市场规模动力锂离子电池国际市场主要分布在混合动力车(HEV)、电动工具、电动自行车及电动代步车领域,预测2010年国际市
14、场将达到280亿元人民 币。具体分布如下:1、混合动力车市场。目前日本和美国的混合动力车销量占汽车总销量的比重均不超过 2.5%,但其产业化环境已经成熟;美国、日本和欧洲也逐渐将重心放到混 合动力汽车上,未来将大批量生产。因此,美国和日本将是动力锂离子电8/33池的主要国际市场。图表22 2010全球HEV电池市场规模测算20062007200820092010全球汽车产量(万辆)69507310757476507880HEV数量(万辆)4060100150210HEV占有率0.58%0.82%1.30%1.96%2.66%锂离子电池渗透率20%锂离子电池市场(亿元/人民币)2102.其他市场
15、图表23 2010年全球其他市场规候测算全球产量 或规模电池产值(亿元)锂电池渗透率动力锂离子电池 市场规模(亿元)电动工具1.82亿台33010%33电动自行车2500万辆33510%33.5电动代步车120万辆3310%3.3合计69.82.2 客户需求分析2.2.1市场分类根据动力锂离子电池的用途,可将其客户群体分为以下几类:1)电动汽车领域;2)燃油汽车、摩托车领域;3)电动摩托车领域;4)电动自行车领域;5)电动工具领域;6)其他市场应用:矿灯电源、UPS、通信、航天、军事及其他。2.2.2主要新能源汽车厂商对动力电池的选择9/33目前来说,由于以钻酸锂为正极材料的电池安全性不高,且
16、价格昂贵,而以磷酸铁锂为正极的电池在技术上还不成熟,故全球主流车厂主要选择 镒酸锂动力电池作为锂电动汽车的配套电池。图表24 部分苑车制透商行离子电池的选择及其供应市汽车制造商锂离子电池类型电池厂商股东厂商大众、福特、本田镒酸锂/银钻镒三元三洋电机三洋丰田、三菱银钻镒三元PEVE丰田、松下日产、雷诺镒酸锂AESC日产、NEC本田、三菱银钻镒三元GS汤浅汤浅大众镒酸锂东芝东芝通用镒酸锂/银钻镒三元HEV日立、神户通用、现代镒酸锂CompactPowerLG化学宝马、戴姆勒镒酸锂SB LiMotive三星、博世通用、福特、宝马、戴姆勒银系(银钻铝)JCS-SAFT江森自控、SAFT通用、戴姆勒磷酸
17、铁锂A123 SystemsGE、MIT 等Think Nordic镒酸锂EnerDelEnerlPhoenix镒酸锂AltairNano比亚迪磷酸铁锂比亚迪比亚迪京华、中通镒酸锂盟固利中信国安图表25国内主要新能漉沌车电池类型选择车型电池型号生产公司HEV轿车长安汽车杰勋 HEVSC715240QNYD6 银氢中炬森莱QNFT6-3 锲氢湖南神舟比亚迪QCJ7100ADMFADM07309磷酸铁锂比亚迪华晨汽车尊 驰SY7181CSEBBB3093210 银氢江苏百乐北乐现代新胜达Elantra锂离子LG化学悦动LPI锂聚合物LG化学奇瑞A5SQR7130A217A银氢电池中炬森莱通用别克君
18、越SGM7240HAT银氢美国 Cobasys10/33一汽红旗 CA7130N240QNYD6 银氢中炬森莱或神舟上海大众奔腾 CA7130N40QNYD6 银氢中炬森莱或神舟帕萨特 SVW7553FCV锂离子电池苏州星恒纯 电 动 轿 车吉利熊猫电动车LC-E锂离子电池天津清源HappyMessenger锂离子电池天津力神莲花竞悦EV聚合物锂电池比亚迪F3e磷酸铁锂比亚迪长城欧拉锂离子电池众泰2008EV纯电动车锂离子电池奇瑞S18纯电动轿车磷酸铁锂HEV 城 市 客 车长安汽车SC6442HQNYD6银氢中炬森莱QNFT6-3 银氢湖南神舟五洲龙汽 车FDG6111HEVG6FM150H
19、D 铅酸深圳雄韬南车时代TEG6128SHEVDY360-60-C1 银氢江苏春兰研究院中通客车LCK6110GHEV银氢春兰研究院LCK6112GHEVLP2770106AB 锂离子天津力神北汽福田福田BJ6123c6N4D燃料 电池混合动力DY336-80 银氢北京有色研究院 或泰州春兰欧曼 BJ6113c7M4DIMC6-48锂离子美国伊顿BJ6113C7M4DIMC6-48锂离子美国伊顿一汽解放CA6124SH8DY336-40 银氢江苏春兰京华客车BK6129DY336-40 银氢江苏百乐安源客车PK6112AGH6DM90铅酸北京远望安凯汽车HFF6110GZ-35.5L铅酸美国O
20、PTIMA宇通客车ZK6110HGZQNFG40银氢泰州春兰ZK6118HGZWX100-EV磷酸铁锂万向电动汽车ZK6126HGZQNFG60银氢泰州春兰ZK6126HGZ1IMC6-48镒基锂离子美国伊顿11/33厦门金旅XML6112PHEV1YTS-5.5L 铅酸美国OPTIMA东风汽车EQ6122HEVEQ6122HEV1280QFNG40-3 银氢280QFNG40FG 镇氢湖南神舟春兰集团吉江汽车NE6111SHEV1QNFG60银氢泰州春兰纯 电 动 城 市 客 车中通博发LCK6128EVSPIM23300260 锂离子中信盟固利江苏常隆马可 YS6120DGSPIM2430
21、0260 锂离子中信盟固利ANX-1280-1磷酸铁锂北京安耐信京华客车BK6122EVSPIM23300260 镒酸锂中信盟固利PUIFP46/153/287磷酸铁锂北大先行上汽南京依维柯锂离子电池天津清源QY6720EV锂离子电池天津力神上海万象象牌 SXC6120GDANX-1280-1 锂电北京安耐信2.3 市场区域分布与集中度分析从地理分布来看,我国锂离子电池的生产厂家主要集中在广东、山东、江苏、浙江、天津等地,广东省锂电的生产量约占全国的2/3,多集中在 深圳、东莞、中山等地,其中深圳又占广东全省锂电生产量的3/4,占全 国产量的1/2。从所有制来看,我国锂离子电池生产企业以三资企
22、业为主(中外合资 经营企业、中外合作经营企业、外商独资经营企业),国有企业与集体企 业在行业总体中占很小的比例。从市场集中度来看,我国锂离子电池行业集中度比较高,其中比较大 的企业主要包括:比亚迪股份有限公司、深圳比克电池有限公司、天津力 神电池股份有限公司、湖南科力远新能源股份有限公司、春兰股份等企业。图表2-6为原小型锂离子电池(手机、笔记本电脑等)等市场分布情 况。图表26 2009年月全国锂富子电池产量分析排名企业产品产量(万只)占比1深圳比亚迪锂电锂电池3001128.33%2上海比亚迪锂电池1532914.47%12/333天津力神电池股份有限公司锂电池101879.62%4三洋能
23、源(北京)有限公司锂电池88608.36%5索尼电子(无锡)有限公司锂电池85788.10%6IPWOER科技(天津)有限公司锂电池70276.63%7珠海松下电池有限公司锂电池57255.40%8东莞新能源科技有限公司锂电池52364.94%9无锡松下电池有限公司锂电池41323.90%10飞毛腿(福建)电子有限公司锂电池36543.45%11河南思达高科技股份有限公司锂电池20541.94%12哈尔滨光宇电源股份有限公司锂电池19271.82%13三洋能源(天津)有限公司锂电池17281.63%14深圳知己迅联通讯有限公司锂电池9490.90%15东莞市迈科新能源有限公司锂电池5410.5
24、1%2.4 国内市场竞争格局国内动力锂电池厂商中,产业化做得最好的当属比亚迪、天津力神、深圳比克和被日本TDK全资收购的东莞新能源(ATL)。目前国内竞争格 局形成三个梯队,如下表:图表27国内市场竞争格局公司电池类型合作整车厂商第一梯队比亚迪磷酸铁锂自用天津力神锂聚合物、磷酸铁锂天津清源电动车深圳比克磷酸铁锂东莞ATL锂聚合物印度Teva电动车、大客车第二 梯队咸阳威力克镒酸锂、磷酸铁锂奥运大巴、海马、吉利、东风日产中信盟固利钛酸锂、钻酸锂奥运纯电动公交车深圳天雷磷酸铁锂一汽客车第三 梯队苏州星恒镒酸锂、磷酸铁锂上海汽车深圳聚能达镒酸锂电动自行车为主广州国光锂聚合物广州公交13/332.5
25、行业发展趋势分析1、动力锂离子电池发展趋势一图表28 动力银育子电池发展趋势三种材料的具体性能参数见图表1-7动力锂离子电池的分类。相比较而言:1、钻酸锂最大的问题是安全性差(150度高温时易爆炸)、成本高(钻 价约50万元/吨,含钻60%的钻酸锂超过40万元/吨)、循环寿命短;2、镒酸锂安全性比钻酸锂好很多,但高温环境的循环寿命更差(500 次);3、磷酸铁锂因为高放电功率、成本低(约1520万元/吨)、可快速 充电且循环寿命长(1000次以上),在高温高热环境下的稳定性高(300度 高温以上才有安全隐患),具有很好的安全性能,因而是目前最理想的动 力汽车用锂电正极材料。2、动力锂离子电池发
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