锂电池市场调查报告 - 图文(5)

2019-03-22 18:08

锂电产业研究所认为,磷酸铁锂面临的核心问题是产品一致性,磷酸铁锂对合成工艺条件的敏感性远远大于目前产业化的其他正极材料,即合成的工艺条件要做到严格一致才能确保批次的稳定性。即使中方在“磷酸铁锂专利无效诉讼”中胜诉,但是工艺系统性设计、产能无序扩张等问题仍然是磷酸铁锂行业发展必须面对的难题。目前,磷酸铁锂主要的生产厂家有台湾立凯、台湾长圆科技、天津斯特兰、烟台卓能等。

前方路途不平坦

2011年对于中国正极材料企业而言是困难的一年,2012年会否苦尽甘来呢?根据高工锂电产业研究所不完全统计,2008年以来正极材料投资额达到48.22亿元,2010年的投资额超过了2008年之前正极材料投资总和(如图10所示)。其中有60%的金额是投向磷酸铁锂,规划产能超过5万吨,即使电动汽车达到50万辆,磷酸铁锂的需求也不会超过3万吨。另外,有一批企业看好锰酸锂在动力汽车方面的应用,正在筹划新建产能。未来3年内,正极材料行业尤其是磷酸铁锂和锰酸锂很可能会陷入恶性竞争循环圈。

钴、镍、锰、锂等金属占正极材料生产成本的比例非常大,美联储的宽松货币政策持续至2014年中期,对金属价格上涨产生积极推动作用;随着工业产品需求增加,金属资源不断减少,在供需紧张的情况,中期看,金属价格将上涨。我国大部分正极材料生产企业同质化竞争,与下游客户议价能力弱。因此,即使摆脱行业亏损的困局,但仍将保持较低毛利率水平。

三元材料、磷酸铁锂的核心技术专利仍然牢牢被美国企业和加拿大把控,即使专利在中国无效,但是也很难进入国际大厂,这使得中国正极材料的市场空间大大萎缩。与此同时,日本研究机构及企业在正极材料研究方面也颇有斩获,户田工业、田中化学研究所和三洋电机在固溶类(Li2MnO3-LiMO2)进展顺利,丰田汽车在改善磷酸锰-锂方面也取得一定成果等等。我国正极材料的研究与美日国家相比差距甚大,产品在高端领域竞争力差。

虽然我国正极材料的前途并不平坦,但是企业只要专心致志做好产品,不要纠结于锰酸锂和磷酸铁锂的路线之争,在便携式小型锂离子电池、储能动力大型锂离子电池广阔的市场中一定能获得一席之地。

锂离子电池隔膜行业或进入寒冬

在锂离子电池的结构中,隔膜是四大关键元件(正极、负极、隔膜、电解液)之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

四路大军加入隔膜产能竞备大赛

隔膜是锂离子电池四大元件中最后一个实现国产化的材料。现任工信部部长苗圩曾感叹说:“电池里面最大的问题是占30%左右成本的隔膜,这种动力电池的隔膜我们一家(企业)都做不了。生产电池隔膜的技术和装备都被列入欧美日国家‘限制出口’清单,成品的隔膜可以买到,但是隔膜技术却没有人卖。”

时过境迁,在过去的两年时间里,政府、企业对于新能源汽车都投入无比的热情和巨大的人力物力。工信部、科技部等部委制定的《节能与新能源汽车产业规划(2011-2020年)》征求意见稿就明确提出:2020年我国新能源汽车累计产销量将达到500万辆,中/重度混合动力乘用车占乘用车年产销量的50%以上。

尽管《规划》中提出的目标数据实现起来有各种各样的困难,但这无疑给新能源汽车及相关产业描绘了宏伟的蓝图。正是在这样的背景下许多传统企业纷纷抢滩新能源汽车产业,作为新能源汽车核心的核心——隔膜也引得无数企业竞折腰。

高工锂电产业研究所统计结果显示,目前我国锂离子电池隔膜的潜在产能达到惊人的16.2亿平方米(表1)。主要有四个方面的力量加入了产能扩张大军:第一方面军是锂电隔膜行业的早期进入者,如:深圳星源材质2012年底完成第一期新建及改造5条动力锂离子电池隔膜生产线(干法),达到年产6000万平方米动力锂离子电池隔膜的规模,2014年底完成第二期7条动力锂离子电池隔膜(干法)和1条锂离子电池隔膜(湿法)生产线,达到年产动力锂离子电池隔膜2亿平方米规模;第二方面军是PE或PP制品厂家,如:沧州明珠(股票代码:002108)宣布投资1.39亿元建设2000万平方米/年锂离子电池隔膜项目;第三方面军是锂离子电池的应用企业,如:奇瑞科技与明基材料共同合资成立达尼特材料科技(芜湖)有限公司,预期建设锂离子电池隔膜产能达到1亿平米;第四方面军是看好锂离子电池隔膜发展前景而且又有资金的企业或者个人,如:北京首钢总公司投资成立喷薄科技有限公司,用于研究锂离子电池电极片表面直接喷涂纳米纤维隔膜技术,孙志锋创办三门峡兴邦特种膜科技发展有限公司。

表1:我国隔膜产能投放表(单位:亿平米)

时间 产能 2012年 6.96 2013年 10.63 2014年 14.13 2015年 16.2 图1:我国潜在隔膜产能前十大企业

隔膜发展的三座大山

2010和2011年无疑是锂离子电池隔膜投资需求最旺盛的两年,这也直接导致我国隔膜产能急剧扩张。从国产锂离子电池成本的角度而言,无疑是可喜的,因为过去在我国锂离子电池隔膜国产化之前,其占锂离子电池的原料成本约20~30%,现在已降至15~20%(图2)。但这对于锂离子电池隔膜制造者而言,未必是一件好事,技术、销路、价格是锂离子电池隔膜企业必须翻越的三座大山。

图2:锂离子电池完全国产化成本构成

动力用锂离子电池隔膜技术要求更高

隔膜技术核心在于造孔的工程技术以及基本材料制备。其中造孔的工程技术包括隔膜造孔工艺、生产设备以及产品稳定性。基本材料制备包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂的制备和改性技术。

目前,国产锂离子电池隔膜成品的缺点主要体现在空隙率不够、厚度不均、强度差等方面。正是由于技术不成熟,制造出来的产品不稳定,当年名噪一时的杭州华荣、桂林新时科技均已在当地工商局注销了企业。尤其是很多企业准备生产的动力用锂离子电池隔膜的技术要求更高。因为在大功率放电过程中,电池局部温度达到100℃左右就可以引起负极固体电解质界面( SEI ) 保护膜分解并释放热量,使电池进一步升温引发有机电解液等物质的分解和隔膜的融化( Meltdown) ,导致正负极直接反应甚至爆炸。电池使用过程中遭受穿刺或撞击也可导致电池电压瞬时下降。电流剧增产生巨大的热量导致温度迅速升高,使电池隔膜经受高温状态。此外,电池的过充导致金属锂在负极表面沉积形成锂枝晶也会导致对隔膜的穿刺,动力电池在动态条件下的运行会加剧这一行为,因此,动力锂离子电池的安全运行需要隔膜具有更高的强度、更好的热尺寸稳定性和热化学稳定性。

高工锂电产业研究所认为,至少有80%的锂离子电池隔膜生产企业因为技术不过关而被市场淘汰,国内市场只剩6-8家的本土隔膜生产企业。

供需完全逆转

未来的市场容量与现有的潜在产能情况完全不匹配。高工锂电产业研究所统计结果显示:2015年,全球锂离子电池隔膜需求总量将达7.20亿平米,仅我国的产能就将达16.2亿平方米,再加上日本旭化成、美国Celgard、日本东燃等,全球隔膜生产企业总产能至少达25亿平方米(图3)。这意味着隔膜行业将进入严重的产能过剩状态,中国本土企业生产的中低端锂离子电池隔膜尤为严重。 在如此情况下,国内锂电隔膜企业“走出去”,将面临美日韩当地企业市场垄断、技术法律壁垒等多重困难;内销又面临本土企业市场份额小,无法消化如此巨大产能的困境。国际企业出于制造技术机密的考虑,宁可花更高的成本在当地建厂,也不愿通过OEM的方式将生产交给中国企业,这意味中国制造通行的OEM模式,在锂离子电池隔膜行业行不通。

高工锂电产业研究所认为,锂离子电池隔膜由卖方市场转向买方市场是不争的事实,未来市场销路对于大多数企业都是非常棘手的问题。

图3:2008-2015年全球锂电隔膜市场需求情况(单位:亿平方米)

价格下降不可避免

2012下半年至2013上半年是锂离子电池隔膜集中投产期,这势必对产品价格造成较大冲击。相比现在Celgard(13~15元/平米)、UBE(12~14元/平米)、W-SCOPE(10~12元/平米)、佛山金辉(7~8元/平米)、格瑞恩(6~7元/平米)的价格水平,至少有20%的降价幅度。虽然目前我国隔膜生产的总成本是5~6元/平米,但规模化成本优势也难以抵消产能扩张后产品价格的进一步下滑,未来很有可能逼近甚至跌破企业盈亏平衡点。佛山金辉2010年的毛利率高达65.77%,净利率48.51%(图4),随着各个厂家产能的释放,隔膜毛利率必然下降,高毛利时代一去不复返。

图4:佛山金辉2008-2010年净利率

高工锂电产业研究所认为,锂离子电池隔膜产业的发展趋势,也会像中国其他工业普遍规律一样经历四阶段:第一阶段,高毛利吸引众多厂家;第二阶段,企业扩产降价;第三阶段,优胜劣汰市场重整,第四阶段,市场格局稳定,获得合理的加工利润。目前,我国锂离子电池隔膜产业仍处于第一阶段末,第二阶段


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