锂电池行业发展前景预测.docx

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1、锂电池行业发展前景预测1.1 电池行业发展趋势分析11.1.1 电池产业发展的三大趋势11.1.2 国内电池行业长期发展趋势分析51.1.3 环保电池发展潜力巨大101.2 锂电池行业前景发展预测121.2锂电池将在3G中扮演重要角色121.2.2 2009年锂离子电池将实现飞跃151.2.3 2012年锂电池市场预测301.3不同类型锂电池前景展望371.3.1 聚合物锂电池前景分析37磷酸铁锂电池发展前景被看好411.3.3高分子锂电池的前景展望481.1 电池行业发展趋势分析1.1.1 电池产业发展的三大趋势二次电池行业发展趋势分析目前世界上各国对于环保概念日益重视，使用后回收处理过程中

2、将造成污染疑虑的银镉二次电池，将逐渐因为环境保护法令的规定与限制，而使其自经济高度发展地区的市场渐渐退出，锂离子电池则由于其优异的高能量密度特性而逐渐扩大使用的范围与领域。纵观近二、三十年化学与物理电源，尤其新型电池高速发展主要是由于电子产品和其他产品电子化、智能化发展带来的市场需要，以及能源危机和环境危机带来的紧迫感作为促进剂而形成的。未来发展思路是：上规模、上档次、争份额。其中对电池提出重点发展新型高能和密封、免维护电池;提高容量均匀性和发展系列化、成套性产品；突破了大生产技术，向专业化、集团化发展。电池未来向高能化、高功率、轻量化、单元化、长寿命、免维护、而恶劣环境条件，以及系统和智能化

3、的方向发展。1、市场需求不断扩大促成二次电池及其相关材料的市场需求不断扩大的因素主要有：(1)电子电器产品无绳化、便携式需求伴随着全球经济的快速增长，数码通讯产品、电动工具等各类无绳化、便携式电子电器产品推陈出新，常规二次电池作为提供电源的关键部件，其需求也将随之不断扩大。(2)应用领域不断拓宽在光伏产业中，二次电池作为太阳能装置必备的储能部件，与新兴光伏产业的发展紧密关联。另外，伴随着化石能源的日渐稀缺以及价格的持续走高，加上汽车尾气排放带来的环境问题的日益突出，二次电池在动力汽车等节能环保领域的替代应用也将会快速得到拓展。随着二次电池在光伏产业、汽车动力领域产业化应用的起步，高温电池和超大

4、功率电池的的市场需求将不断扩大。(3)二次电池的消耗性特点二次电池具有非耐用消费电子产品的特点，由于它只具备有限的使用寿命，会因被消耗而需更换，这保证了该行业具有一个相对稳定和持续的市场需求保有量。2、产品结构升级调整高性能、经济实用、环保可循环利用，将成为未来二次电池发展的最终方向。在消费用二次电池领域，锂离子电池将朝着更高的安全可靠性、更高的功率的方向发展。在工业用二次电池领域，银氢、银锌电池也将朝大功率化的方向发展；并且，随着银氢、银锌等电池的产业化水平不断提高，银氢、银锌等电池将逐步替代铅酸电池、银镉电池。随着各种电动工具及电动汽车产业的不断发展，客观对二次电池提出了更高的要求一一大功

5、率、安全、可靠、低成本等。3、高温和大功率二次电池将成为未来市场的新亮点由于电池作为与电器、电子产品等终端产品相配套的特点，决定了其产品定制化的特点和生产过程柔性化的特点，使得技术与设备都具有一定的专用性，这就要求研发设计与产品生产更加紧密的结合，形成研发设计生产一体化格局。太阳能是未来能源发展的方向，高温银氢电池可以有效克服普通银氢电池在高温条件下充电效率低，放电容量少，循环使用寿命短的问题，有望随着光伏产业的崛起而成为未来市场新的亮点。大功率模系列动力电池也以其功率大、容量高、可靠性好、使用寿命长、可回收再利用等突出优点而有望取代现有燃油动力成为未来汽车领域的主导产品。1.1.2 国内电池

6、行业长期发展趋势分析纵观电池产品的发展：银镉电池上世纪80年代导入市场，由于价格便宜、安全性佳、快速充放电力强，被广泛使用于市场，但镉污染严重、又有记忆效应；于是银氢电池在90年代导入市场，银镉电池电容量高、记忆效应小、不会产生环境污染，然而银氢电池的工作电压、能量密度、高温特性及些许记忆效应等性能的落后；于是二次锂电池导入市场，目前已大量取代银氢电池在笔记型计算机、行动电话、PDA、摄录像机、数字相机、迷你光驱及蓝牙耳机等可携式电子产品的市场，成为未来小型二次电池的主流。我们本节对未来较长时期内电池行业发展作出详细的趋势分析：一、电池产品结构与需求结构发展趋势总结前文分析我们认为，电池产业特

7、性主要包括：1、产业技术创新较缓慢；2、产品生命周期长；3、需多项关键技术整合与生产技术经验累积；4、外围产业依赖度高。一次性电池技术发展与市场潜力分析目前全球一次性电池正以年均3%-5%的速度快速增长,其走向主要是发展高性能、无汞化的碱性锌锦电池。我国一次性电池产业尽管仍有产量大、产值低的特点，但近年来由于中国电池企业不断推出自主研发的高档的无汞碱性电池令高档的无汞碱性电池比例已增至30%o二次锂电池发展及市场需求目前，由于电子、信息及通讯等3C产品均向无线化、可携带化方向发展，令产品的各项高性能组件趋于轻、薄、短、小，因此体积小、重量轻、能量密度高的二次电池需求迫切。小型二次电池包括银镉电

8、池、镁氢电池及二次锂电池。由于防止镉污染的环保诉求下，银镉电池慢慢被取代已成趋势。银氢电池虽无环保问题，但是能量密度低，高温特性差及少许记忆效应等缺点，在3C产品应用上，已逐渐被锂离子电池所取代。二次锂电池具有工作电压高(3.7Volt),能量密度大(175WhKg).重量轻、寿命长及环保性佳等优点，目前已大量应用于可携式电子产品上；包括笔记型计算机、个人数字助理(PDA)、行动电话、摄录像机、数字相机、迷你光驱、掌上型终端机及游戏机等等应用；未来更可作为电动工具、电动自行车、电动机车及电动车之动力来源。未来结合计算机、PDA、行动电话等功能的行动信息与通讯终端产品除了强调产品的无线化、可携带

9、化外，更进一步朝多功能化的方向发展。因此作为行动电话或可携式信息家电产品电源供应的二次锂电池的需求更为迫切。具体分析见第四、五章专题分析。二、聚合物锂离子电池技术优势及市场前景分析聚合物锂离子电池适用于通讯产品如手机、PDA、笔记本电脑等，是最具发展潜力和应用市场的电池产品，与其它可充电电池相比，其重量能量密度、体积能量密度和寿命几个电池关键技术指标优于其它电池。日本索尼公司于1991年率先商业化生产锂离子电池、1999年生产聚合物锂离子电池，至今，包括聚合物锂离子电池在内的锂离子电池市场约每年12亿美元。目前全球聚合物锂离子电池占据锂电池市场份额由1999年的1.22%增长到2005年的11

10、.76%,未来两三年内有望增长到20%-25%,产品市场保持稳步发展的趋势。聚合物锂离子电池的主要研发企业主要集中在日、韩、美、中等四国。日本有索尼、东芝等，韩国有SaehanEnertech三星等，美国有ValenCe等，国内有TCL金能、天津力神等。产品已被用于手机、PDA、笔记本电脑等小功率应用领域，现选取主要研发企业部分产品的技术指标如下表。（容量单位：MAH,电压：V,尺寸单位：H*W*L）手机电池笔记本电脑电池厂商索尼Saehanenertechtcl索尼Saehanenertechtcl标称容量100O1530105015503600-44004550实际容量-150010001

11、500-4400标称电压33.73.73.77.43.7尺寸MM7.7*20*24.54.6*50*605.6*34.5*55.55.6*40.5*62.520.5*37.5*144.85.8*52*146重量G10282028.520089（分析师整理）上表可以看出，当前性能最优的手机聚锂电池的容量在1500mAh左右，笔记本电脑聚锂电池的容量在4500mAh左右。另外，电池的重要指标之重量能量密度已达185whkg,超越了2001年时对聚锂电池性能的预估。三、3G手机电池市场发展趋势分析行业人士一直预计中国政府即将发放3G牌照，从而引发价值100亿美元以上的手机电池、新设备等其它产品采购大

12、潮。目前分析人士仍然预计中国政府将于年内发放3G牌照。手机电池作为手机最密切的配套产品，伴随着3G时代的来临，国内以TCL金能为代表的手机电池制造商，谁先研发出3G手机电池,就意味着谁先抢到3G手机电池的制高点。由于3G手机对多媒体功能的要求较高，而手机电视、流媒体等功能或应用耗电量较高，加之3G手机的外形越来越小巧、轻薄，手机电池的体积也在缩小，导致大部分3G手机都面临着电池容量小和待机、操作时间短等问题。3G手机的待机要求对高容量、超长待机时间电池的尽快面世提出了迫切的需求。TCL金能“3G手机电池研发攻关小组”在历经2年的科技攻关后，已经成功研发出安全、高容量、环保性能佳、待机时间超过4

13、天的3G手机电池，并且已通过欧洲某著名运营商将TCL金能3G手机电池推向海外市场，现已成功运用到欧洲3G手机上。在欧洲、美洲等发达地区3G手机运用已经相当普遍，3G手机的配套电池也相当成熟。尽管3G手机市场前景广阔,但此前3G手机的配套电池几乎被日本、韩国等锂电池制造商垄断。绝大多国产电池企业只能“望洋兴叹”。不过目前如TCL金能等企业已经开始投入大量人力、物力研发攻关3G手机电池。现成功的推出,不仅打破了日韩企业的垄断地位，同时也使中国3G手机电池在世界锂电行业占有一席之地。我国完全可以凭借优越的性价比与日韩企业正面竞争。1.L3环保电池发展潜力巨大“小电池、大污染”已为众所周知。可多次重复

14、使用的银氢电池、锂离子电池等国际和国内市场的“环保”、“绿色”电池正日益风行。专家指出一环保电池市场前景广阔。目前，可多次使用的银氢电池和锂离子电池等环保型电池，正随着手机的日益普及而逐步发展起来。由于它具有能量高、电压高、寿命长、无污染等其它化学电源无法比拟的优点，目前已成为手机、笔记本电脑、徽型摄像机等便携式电子设备的主导电源，而且还将成为电动汽车的理想电源。今后几年，我国将重点发展可重复使用的小型环保电池，如锂离子电池和太阳能电池。（剖析主流资金真实目的，发现最佳获利机会！）目前，电池行业也盛行环保风，可多次使用的银氢电池和锂离子电池等环保型电池，正随着手机的日益普及而逐步发展起来。据预

15、测，2001年我国对锂离子电池的需求量将激增到1亿只。目前从事环保电池生产的上市公司主要有两家，TCL通讯和中大股份。TCL通讯于1999年4月成立了“TCL金能电池有限公司”，投资约5000万开发、生产锂离子电池产品,达产后将形成年产100万块锂离子电池的生产能力。中大股份从1998年起开发生产银氢电池，技术在国内处领先水平,2000年计划利用配股资金继续投资7000万元生产18系列和D型银氢电池二个项目。总体看，两个公司均处于组建生产线的阶段，离大规模生产还有一段时间，预计随着项目逐步达产，将给公司带来可观收益。1.2 锂电池行业前景发展预测1.2.1 锂电池将在3G中扮演重要角色在西班牙

16、巴塞罗那召开的3GSM大会上，参会者都在热议中国最快今年上半年发放3G牌照的可能性，因为越来越多的迹象表明中国政府正在采取行动。西门子、爱立信、摩托罗拉及诺基亚等电信设备制造商都在急盼牌照进展，因为中国启动3G意味着高达120亿美元的设备投资。西门子及诺基亚高层对国外媒体表示，预计中国政府将在6月做出决定。许多人士认为，中国将于近期发牌的原因是，2008年召开的北京奥运会使得时间变得更加紧迫，因为中国政府希望利用这个全球性的盛会展示最先进的移动技术，证明中国已经登上了世界舞台。KimEng证券分析师爱德华-方（EdWardFUng）说：“我敢打赌是在今年（发牌照）”，但他同时承认，中国政府的3

17、G政策难以预测。西门子则认为，随着中国运营商争相赶在奥运会前后推出3G服务，西门子可从中至少赚到10亿欧元（约合12亿美元）。这家德国巨头把赌注押在了中国本土研发的3G标准一-TD-SCDMA上。上周，中国官方通讯社新华社报道称，中国政府可能采用TD-SCDMA单独建网。大部分业界观察家认为，中国会采用全球两大3G标准建网欧洲的WCDMA及美国高通公司的CDMA2000o而中国本土TD-SCDMA的命运则充满了变数，一些分析人士认为，这种大部分未经测试的技术可能更多用于支持其他技术，而非单独存在。为了显示自己的地位，由中国厂商建立的TD-SCDMA产业联盟在巴塞罗那展示了TD-SCDMA未来发

18、展的路线图。该联盟称，正在为预计于年底推出的商用进行测试。比较确切的说法是，中国政府将批准TD-SCDMA标准建网。国外设备商也持同样观点，很多巨头已经与中国厂商建立了联盟，预先为TD-SCDMA建网圈地。西门子目前已联手中国合作伙伴向该标准投入了约1.7亿欧元，诺基亚与合作者投入了Lll亿美元。摩托罗拉、爱立信、北电、阿尔卡特及朗讯等也竞相追赶TD-SCDMA大潮。目前，在全球20亿手机用户中，只有不到10%的用户升级到3G网络，3G提供的多媒体服务尚不尽人意，3G手机价格昂贵、体积过大及电池不耐用等问题导致很多用户推迟换机。目前2G与3G手机的差价在40美元左右。对牌照和网络的巨大投入也令

19、运营商望而却步。中移动首席执行官王建宙在3GSM大会上对国外媒体表示：“我们希望降低3G手机的价格。如果中国加入3G阵营,手机价格会随之下跌J一些在困境中挣扎的设备商，如朗讯，更是寄望中国启动3G能帮助其扭转命运。朗讯首席战略官约翰列昂那多(JOhnLeonard)认为，三大标准都可在中国获得牌照，唯一的问题是，谁会拿到第四张牌照？同时,作为配套的电池商都在积极准备,预计,锂电池将在3G中扮演重要角色。1.2.2 2009年锂离子电池将实现飞跃(一)：全球主要厂商纷纷采用富士重工业在2007年秋季举行的东京车展上展出的5座EV概念车“G4eCONCEPT。配备锂离子充电电池，持续行驶距离的目标

20、为200kmo2009年车载锂离子充电电池市场将正式形成。这是因为日本及海外汽车厂商纷纷开始在乘用车上采用锂离子充电电池。在日本国内厂商中，丰田汽车、富士重工业、三菱汽车已经决定采用，而在欧美，戴姆勒也表示采用。另外，日产汽车、德国奥迪、美国通用汽车也准备在2010年采用。决定混合动力车(HEV)及电动汽车(EV)的性能最为最重要的充电电池将发生巨变。原因是丰田汽车、日产汽车等日本顶级厂商将在2009年以后相继推出配备锂离子充电电池的车型。对象涉及HEV、EV、插电式混合动力车(PHEV)等多个领域。丰田表示，将从2009年开始在子公司松下EV能源小批量生产用于PHEV的锂离子充电电池，201

21、0年开始正式量产。2000年在“TinOHybrid”款式上率先配备锂离子充电电池的日产也将于2010年量产配备锂离子充电电池的HEV和EVoHEV预定为后轮驱动车，目前已经公开了变速箱以及横置配备在行李舱内的锂离子充电电池。该电池将由日产与NEC、NEC东金合资成立的AutomotiveEnergySupply(AESC)提供。除丰田、日产以外，其他主要厂商也将陆续采用锂离子充电电池。富士重工业预定2009年量产以“PluginStellaCOnCePt”为原型的EV,该车将与日产一样，采用AESC制造的电池。另外，三菱汽车也将采购与GSYuasaCorporation（GS汤浅）等合资的L

22、ithiUmEnergyJaPan（LEJ）制造的电池，于2009年开始量产EV“iMiEVL本田计划2009年追加HEV新车型，并于2010年在“飞度”中追加HEV款式，只是目前尚未表明在普通HEV上采用锂离子充电电池。但是，该公司于2008年11月在日本国内开始租售的燃料电池混合动力车“FCXCIarity”配备了锂离子充电电池，替换了此前一直使用的电容器。在海外厂商中，大众集团旗下的德国奥迪预定于2010年上市HEV,其中的锂离子充电池将由三洋电机从2009年开始量产。而美国通用汽车决定于2010（二）：要求因车而异比银氢电池轻1/2锂离子充电电池的优点，简单地说就是重量、体积仅为银氢（

23、Ni-MH）充电电池约一半就可实现同等性能。电池性能一般以单位重量的能量和功率来表示，锂离子充电电池的单位重量能量密度（该密度尤其关系到EV的行驶距离）及功率密度（关系到HEV的充放电的容易程度）均为银氢电池的2倍左右。三洋电机表示为奥迪开发的电池，其功率密度及能量密度均达到了银氢电池的2.3倍。同样，AESC的电池也达到了2倍左右，从体积的角度来看，估计可达到2.3倍左右。在目前研发的HEV、EV、PHEV三种电动汽车中，公认最接近实用水平的是HEV。已有系统中采用银氢电池的先例，以“普锐斯”使用的电池容量为例也仅为L3kWh左右。另一方面，EV及PHEV也终于有试制车亮相。在EV领域，真正

24、的量产车将由iMiEV及PluginStellaConcept的量产性能指标构成。此时电池容量即使是轻型车的iMiEV,也需要普锐斯12.3倍的16kWh。三菱iMiEV”在底板下配置了多个电池。容量为16kWh,电压为3.7V,配备了88个容量为50Ah的电池单元。EV的驱动能量全部要依靠电池，因此对电池的要求更为严格。相对于HEV通常以电池充电状态(SOC)的50%为中心，电池的工作范围在其上下10%左右，EV的使用范围有必要大幅扩大。但从Co2（二氧化碳）排放量的角度来考虑，EV比HEV更具优势。根据三洋电机的推算，HEV在I（M5模式下的C02排放量为123gkm,而EV为49gkm,

25、可降至前者的1/2以下。PHEV能够配备比HEV更多的电池，延长行驶的距离，对于电池的要求介于HEV用电池和EV用电池之间。从日产开发EV的经验来看，EV行驶所需要的电力在车辆重量为L7t级别时为150250Whkm0如果是L3kWh的普锐斯电池，使用SOC的20%左右的话，最远也只能行驶不到2km。而普锐斯的PHEV试制车则通过将银氢充电电池扩大一倍并进行并联，获得了2.6kWh的容量，将SoC的使用范围扩大到了2080%左右，从而可使电池驱动的行驶距离达到13km。假如将其换成锂离子充电电池，只需银氢充电电池一半的重量，即可实现同等性能的PHEV。HEV与EV要求的不同特性电池的特性在HE

26、V、EV、PHEV三种车款上有何不同？以东芝的数据为例，该公司开发的用于HEV的电池，其功率密度达到了3800Wkg,属于高功率重视型。尽管在加速辅助及再生电力的获取方面HEV要求短时间内流过大电流,但由于不进行长时间的电池驱动行驶，因此能量密度属于较低级别（图4）。图4：东芝力争实现的电池性能。在HEV用电池方面开发了功率密度为3800Wkg的产品。在PHEV用电池方面正在开发容量为IOAh及20Ah的产品。而EV用电池方面的目标是能量密度达到150Wh/kg。而EV正好相反。虽然需要100WhZkg以上的高能量密度，但对功率密度没有那么高的要求。而PHEV的性能指标则介于HEV和EV之间。

27、以东芝的PHEV用电池为例，该公司的目标是功率密度达到1300Wkg,能量密度达到120Whkgo（三）：问题不断解决此前在乘用车方面未得到广泛采用的锂离子充电电池最近迅速引起业界的关注，原因是被认为是锂离子电池缺点的安全性及寿命等问题得到了顺利解决。最大的问题是“锂离子电池能否作为安全的电池使用于汽车”。就像个人电脑的出现过的着火事故一样，锂离子充电电池存在内部短路导致热失控的危险。事实上，三菱于1996年开发的HEV就曾遭遇过由于过充电导而导致着火的事故。为此，电池厂商在确保功率及能量的同时，通过在正极材料、隔板及电解液等组合使用高安全性材料，同时还对电池单元模块的结构及电池控制系统不断进

28、行了改进。另外，寿命方面也存在课题。车载充电电池一般要求能够使用5年，行驶10万km以上。电池厂商凭借此前的供货业绩及加速试验等不断改进，在满足上述要求方面已经有了眉目。另一个问题是成本。在大容量锂离子充电电池方面，价格原来就被公认为其瓶颈，这一点目前也未得到改观。不过,成本高的一个原因是少批量生产。当各大电池厂商进行大规模投资，同时启动量产线时，是有望使成本下降的。使用层叠型的AESC锂离子充电电池利用的是通过锂离子在正极及负极材料的结晶中进出的电化学反应原理。充电时锂离子从正极放出，向负极移动。放电时锂离子从负极向正极移动，电子通过外部电路移向正极，从而产生电流。锂离子电池的最大课题是安全

29、性问题，为了提高安全性，各公司均在进行改进的首先就是正极材料。在消费类电子产品等领域，普通正极材料采用具有层状结构的LiCoO2（钻酸锂，以下称Co类）。Co类材料由于内部短路等会被加热到百数十以上，此时会使结晶结构遭到破坏，由此产生氧。所以有可能与有机类电解液发生反应，容易导致着火及冒烟情况。因此在车载领域一直使用稳定性比Co类更高的材料。AESe采用的LiMn402（镒酸锂，以下称Mn类）就是其中之一。该材料具有尖晶石结构，在锂离子移走后，结晶也不易破坏，也不会产生氧，因此安全性较高（图5）。ttzim买石以图5：AESC公司在正极材料上采用Mn类材料。充电时锂离子从正极移出后，尖晶石构造

30、的镒酸锂也能保持结晶稳定。AESC除了采用Mn类正极材料外，还有一个特点。这就是采用了层积正极和负极的电池单元，形状了类似食品真空袋的“层叠构造”。锂离子电池一般是在内芯等卷上一对正极和负极、收放于圆筒或方型容器内的“卷绕型L本文提及的电池除AESC以外，均为卷绕型。选择层叠型的原因是“与集电结构复杂的卷绕型相比,通过从板极引出被称为调整片（Tab）的端子并压接而成的层叠型可实现更低的成本”（日产汽车EV能源开发部专家负责人宫本丈司）。AESC集成多个层叠型电池单元制成了以铝制外壳覆盖的电池组，并通过排列该电池组形成了电池模块。日产计划从2008年4月开始在座间工厂开始生产，2009年HEV和

31、EV合计达1万3000辆/年的规模，并在将来建立6万5000辆/年的量产体制。HEV用电池性能方面，功率密度为3000Wkg,能量密度为70Whkg左右。而EV用电池则分别为1900Wkg90Whkg左右。（四）：正极的安全性能大幅提高向奥迪提供电池的三洋电机虽然其他厂商均为卷绕型，但三洋电机、GS汤浅及东芝是将卷起的电极放入方形外壳内。而日产则放入到圆筒形外壳中。不过，日立也在探讨在层叠型中未曾考虑过的方形。三洋电机在2008年5月宣布将向奥迪的HEV供应电池,同时还公开了HEV及PHEV使用的电池单元及模块样品。向奥迪供应的电池，功率密度达到了3500Wkg,能量密度达到了90Whkg（图

32、6）。电压及容量尚未公布，估计电压为3.6V左右，容量为5Ah左右。图6：三洋电机向奥迪供应的电池的性能。功率密度高达3500Wkg,寿命也长达10年以上。在正极上使用了在LiNiCoMn02（以下简称3元类）基础上自主改进的材料，利用多种材料比较了各种性能（图7）。在比较时，除了C。类、Mn类、3元类材料之外，还利用了1.iNiCoAlO2（以下称Ni类）、LiFePO4（以下称磷酸铁类），安全性方面Mn类较出色，容量方面Ni类较出色，3元类则各个方面都比较平衡。三洋电机计划在2009年3月完成生产线，从2009年底开始建立每年可向1万5000-2万辆HEV供应电池的量产体制。还将于2010

33、年导入第二条量产线，使电池单元的月产量达到100万个，并力争2015年实现月产IO(X)万个。通常情况下，每辆HEV一般使用30100个电池单元，如果出货1000万个电池单元，就相当于10万33万辆/月HEVo另外，该公司还计划试制PHEV使用的20Ah级电池，力争2011年实现量产。图7：正极材料的比较。三洋电机对该公司的材料进行比较的示例。在安全性方面，Mn类、3元类及磷酸铁类出色。向三菱电机供应电池的是三菱、三菱商事、GS汤浅的三方合资公司LEJo但用于HEVPHEV的电池则为GS汤浅单独开发。这些电池均采用方形。LEJ将向EV供应的“LEV50”,其容量高达50Ah0电压为3.7V,外

34、形尺寸为43.8171112mmo将以串联4个该电池的方式制成一个模块，在iMiEV上配备88个。正极材料与AESC一样，均以Mn类为基础。HEV使用的电池为“EH6”，正在开发电压为3.7V、容量为6Ah的产品。功率密度为3600Wkg以上，能量密度为67.1kWkg,正极材料选择的是3元类。无论是Mn类还是3元类，作为正极材料的安全性都很高，而GS汤浅正在开发更为安全的磷酸铁类材料。磷酸铁类具有安全性高、寿命长等特点，但在作为正极材料使用时,存在电池电压仅为3.23.3V的缺点。另外，磷酸铁类过去还存在导电率低从而在大电流放电时容量减少的问题。该公司通过在正极上附载碳，改善了导电性。成功试

35、制出了在流过400A大电流时也可实现50Ah容量的电池。日立车辆能源也在不断提高正极的安全性。虽然并未公布具体的材料，不过在开发产品中曾采用过Mn类材料。此前该公司曾向五十铃汽车的“E1E以及三菱扶桑卡客车的“Canter”混合动力车等提供过电池，2004年投建的月产4万个电池的生产线目前为满负荷生产。该公司在量产中致力于消除电池单元在性能上的偏差。如果电池单元的电压存在偏差，部分电池单元就会承受负荷，使得电池劣化加速。因此，该公司除了对组装、各工序的评测、检查及生产设备进行彻底改进之外，还在设计反馈、洁净室方面进行了改进。日立车辆能源表示“从3、4年前就与通用汽车展开了共同研究”（日立车辆能

36、源社长川本秀隆），已经确定了2010年起向通用的HEV供应电池的计划。为了做好供应准备，日立车辆能源已经在2008年12月导入了量产设备。东芝在负极上使用钛酸锂在正极材料向高安全性方向发展的过程中，东芝侧重负极材料，开发出了新型电池“SCiB”。该公司预定2009年实现在电动助力自行车上的应用，并计划从2010年起应用于汽车。该电池已从2008年4月开始在佐久市工厂量产。电池单元生产能力为每月15万个。在安全性方面，该公司认为导致温度上升的是负极材料。目前常见的是能够在负极与正极间获得大电位差的石墨及非结晶碳精棒。但在使用石黑时，如果在充满电后发生短路，负极就会出现90及200的发热现象。而东

37、芝采用的Li4Ti5O12（钛酸锂）则减少了这种发热现象（图8）。图8：东芝在负极材料上使用钛酸锂，开发的电池在短路时安全性较高在隔板上设置了18mm见方的短路区，在压破电池单元后，如果负极由钛酸锂制成，电压就不会急剧下降。而负极使用石墨的话，1秒左右的放电就会使内部的能量转变成热量。不过，采用这种材料时也存在缺点，由于电池单元的电压仅为2.4V,因此与3.6V左右的石墨相比，需要更多的电池单元。但是，“无论在什么范围内使用Soc容量都会发生变化，普通锂离子充电电池为30%左右，而新型电池则可使用6080%,因此总体来看还是可以减轻重量的”（东芝电力流通产业系统公司SCiB业务推进统括部技术负

38、责人本多普三）。（全文完，记者：林达彦）1.2.3 2012年锂电池市场预测2012年动力锂电池磷酸铁锂需求将达5.2万吨近年来，新能源汽车越来越受到人们的关注，刚刚过去的上海国际车展，新能源汽车更是赚足了风头，在总面积达17万平方公尺的上海国际汽车工业展览会各个展馆，“EV”（纯电动技术）和“Hybrid”（混合动力技术）的宣传横幅与车身标识无所不在。不只外资和合资公司展出多款新能源汽车，中国自主品牌也不甘示弱，试图以新能源车的研发与国外相对成熟的汽车技术抗衡。新能源汽车对电池要求很高，必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能，而且要求成本尽量低、使用寿尽量长。新能源汽车装载的动

39、力锂电池具有以下优点：体积小、质量轻、工作电压高（是银镉电池、氢镇电池的3倍）、比能量大（可达165WHkg,是氢银电池的3倍）、循环寿长、自放电率低、无记忆效应、无污染、安全性好等优点。动力锂离子电池的安全问题一般是指由于动力电池使用不当、功能失效、意外和滥用造成电池鼓胀漏液、温度压力超出使用标准、甚至爆炸和起火等事故，从而导致用户生命和财产安全受到威胁。其中爆炸和起火是最严重的安全事故。锂离子电池滥用导致爆炸起火的内部原因很复杂，但大部分是由温度压力过高造成的，而这两者的起因大部分可以归结于锂离子电池的热失控反应，也就是发热反应。这些发热反应一般有：电池电极SEl膜的分解，内嵌锂和溶剂的反

40、应，正极材料的分解反应等等。在动力锂离子电池的安全性问题中，电极材料中的正极材料是关键，也是引发锂离子动力电池安全隐患的主要原因。寻求高能量密度、高安全、环保和价格便宜的电极材料是动力电池发展的关键。目前普遍使用的正极材料分别是钻酸锂、镒酸锂、银钻镒酸锂以及磷酸铁锂。就国内外取得的数据来看，钻酸锂用于动力电池的安全隐患较大，一般不作为动力电池正极材料使用；镒酸锂的使用比较普遍；银钻镒酸锂国内使用较少，在中国台湾以及日本有部分厂商使用。由于镒资源丰富（尤其是中国，储量居世界第三），价格低廉，对环境友好，且镒酸锂具有放电电压高，技术成熟，安全性好，具有其他层状结构正极材料所不能比拟的高倍率充放电能

41、力等优点，因而目前在推广锂电动力电池方面，镒酸锂具有很大优势。虽然比容量相对较低，但动力电池本身体积较大并不构成明显弱点。镒酸锂为正极材料组装的锂离子电池具有很好的安全性和热稳定性。但时，镒酸锂也存在容量衰减快（特别是在高温条件下），循环寿命短的缺点，阻碍了其实用进程。镁钻镒酸锂材料的优势是比容量高、循环性能优越。制成的锂离子动力电池具有非常高的比能量，适合用于严格限制重量和体积但又要求高能量的领域。由于使用了钻、银等金属，银钻镒酸锂的价格仅次于钻酸锂。不过，目前银钻镒酸锂在动力电池应用方面上尚待评估，国内应用的材料通常是通过掺杂改性的方式改善其安全性能，但未看到规模性的应用。磷酸铁锂具有原料

42、来源丰富、价格低廉、较高的比容量以及优良的高温循环性能和极高的安全性能等优点，是很有发展前景的动力电池正极材料。磷酸铁锂作为动力电池新型正极材料的使用在近几年有升温的趋势。由于专利问题的限制，欧洲和北美能够大规模生产磷酸铁锂电池的厂商不多，市场基本被少数几家厂商所垄断。国内虽然众多的锂离子生产厂家对磷酸铁锂动力电池投入了研发生产，但由于技术和制程水平的差异，产品质量良莠不齐。因此，在对动力锂离子电池的安全性因素中，电极材料是至关重要的因素，目前能够保证达到行业测试标准的材料体系只有镒酸锂和磷酸铁锂。中投顾问李胜茂认为，磷酸铁锂由于优势最为明显，未来动力电池将更多的以磷酸铁锂为主。预计到2012

43、年，新能源车的年产量将达到100万辆，按每辆新能源汽车电池正极磷酸铁锂材料52公斤，计算，100万辆混合动力汽车将带动5.2万吨正极材料的需求。2012年新能源汽车锂电池产值将达700亿元随着全球范围日益严峻的能源危机和环保压力，近年来，世界主要汽车生产国都把发展新能源汽车作为提高产业竞争能力、保持经济社会可持续发展的重大战略举措。新能源汽车成为市场新的增长点，即使在车市低迷的情况下，美国混合动力汽车的销量仍然在增长。中国的传统汽车落后西方发达国家至少十几年，然而，新能源汽车作为一个新兴领域，国产车在这方面毫不逊色。目前，中国政府已经把发展新能源汽车作为国家战略在推动，希望通过发展新能源汽车，

44、在世界汽车制造业占一席之地。财政部与科技部日前发出通知，在13个城市开展节能与新能源汽车示范推广工作，并明确中央财政将对购置新能源汽车给予一次性补助。初步考虑，在未来4年内，采取财政补贴方式支持部分城市在公交、出租等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车6万辆以上。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。当前许多知名的汽车制造商都致力于开发采用锂离子动力电池的电动汽车，如美国福特、克莱斯勒，日本丰田、三菱、日产、韩国现代、法国COUiTeges、Ventury等。除此之外，国内汽车制造商比亚迪、吉利、奇瑞、力帆、中兴等车企也纷纷在自己的混合动力和纯电动汽车中搭载动力锂电池

45、。中国的锂离子电池产业起步虽晚于日本，但发展非常快，在动力锂离子电池的研发上也投入了大量财力、物力。未来新能源汽车替代传统汽车趋势将成为必然，动力电池作为新能源汽车的“心脏”，将催生庞大的产业经济效应,对电池原材料供应商和厂商来说都是巨大的商业蛋糕。目前来看锂电池则更适合作为动力电池。到2012年，新能源车的年产量将达到100万辆，按每辆新能源汽车电池成本7万元，正极磷酸铁锂材料52公斤,负极材料41公斤，电解液40公斤计算。100万辆混合动力汽车将带动5.2万吨正极材料，4.1万吨负极材料，4万吨电解液的需求。对于国内电池厂商而言，这将是一个总产值700亿元的大蛋糕。而如果按客车计算，这一数

46、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。需要特别指出的是，汽车产业的发展有着巨大的惯性，其发展和转型速度远不及消费类电子，对电池的要求也远高于消费类电子，在传统消费类电子中赢利的电池制造商并不一定能将其成功的经验应用于汽车零部件生产中，决心投入车用动力电池开发的企业对此要有充分的思想准备以及资金及技术能力上的准备，千万不要在一些概念的炒作下一哄而上。1.3 不同类型锂电池前景展望1.3.1 聚合物锂电池前景分析聚合物锂电池以其安全性、高容量、薄型化等特点，正在成为手机等移动数码设备的新选择。专家认为，未来两三年内，聚合物锂电池将占据锂电池市场20%-25%左右的份额。3G手机电池

47、新选择随着3G时代的到来，电池将成为制约手机发展的关键因素。天津力神电池股份有限公司总裁秦兴才曾经在天津手机配套会上指出，如果电池技术不能在保持体积重量不变的情况下大幅提高电能存储量，电池最终将影响移动通信业的发展。力神是国内普通液态锂离子电池的主要生产厂商之一，秦兴才指出，如果在电池原材料上没有大的突破，锂电池容量继续提升则极其困难；而在容量达到现有临界状态的条件下，安全系数必然降低。在传统液态锂离子电池基础上发展而来的聚合物锂电池（以下简称聚锂电池），正好能在性能上弥补传统锂电池的缺憾。首先，由于采用铝塑复合膜软包装，相对于采用铝壳等硬壳包装的传统锂电池而言，不容易爆炸，具有更高的安全性。

48、其次，聚锂电池更轻、更薄、容量更大。据TCL金能源有限公司总工程师郭春泰介绍，TCL今年年底会推出能量密度为500瓦时/升的聚锂电池，将是当前世界上能量密度最高的。据东莞新能源科技有限公司（以下简称ATL）市场部周先生介绍，ATL最薄的聚锂电池可做到0.5毫米，这对传统锂离子电池来说是不可想像的。第三，原则上聚锂电池可以设计成任意形状，为手机和其他移动设备设计提供了很好的条件。第四，由于聚锂电池电解质采用凝胶状或固状物质，不会泄漏，因而减少了污染。TCL郭春泰告诉记者，经过近十年的发展，聚锂电池的性能有了很大的提升，比如以前聚锂电池存在的低温条件下放电充电性能不佳的问题，已经得到解决。在目前材料化学尚未有新突破的前提下，聚锂电池的能量密度、重量体积比等指标都领先于普通锂电池，安全性能也更优越。他说：“可以肯定地说，聚锂电池将是3G手机重要的选择J而作为国内聚锂电池另一主流供应商的ATL,也非常看好3G手机电池的应用前景。其市场部周先生乐观地估计，聚锂电池将成