锂电池行业 综述报告27160.docx

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1、锂电池行业综述报告锂电池行业综述报告一、锂电池分类和结构2（一）正极材料21钴酸锂锂（LiiCoOO2）22镍酸锂锂（LiiNiOO2）33镍钴二二元复合合材料34尖晶石石锰酸锂锂（LiiMn22O4）35磷酸铁铁锂（LLiFeePO44）36材料性性能综合合评价3（二）负极极材料4（三）电解解液基质质5（四）隔膜膜5二、锂电池池产业发发展分析析5（一）国内内锂电池池发展刺刺激政策策5（二）国外外刺激政政策6（三）锂离离子电池池市场现现状及需需求前景景分析7三、锂电池池技术分分析9（一）材料料比较9（二）存在在问题11（三）正极极材料发发展分析析111钴酸锂锂112锰酸锂锂和三元元材料123磷

2、酸铁铁锂12（四）电解解液发展展分析13（五）隔膜膜发展分分析13四、投资风风险14- 25 -一、锂电池池分类和和结构锂电池主要要是指在在电极材材料中使使用了锂锂元素作作为主要要活性物物质的一一类电池池，包括括锂原电电池与锂锂二次电电池。锂锂原电池池是不能能充电重重复使用用的，二二次电池池是可以以多次充充放电使使用的。锂锂原电池池主要有有锂锰电电池、锂锂硫电池池、锂亚亚硫酰氯氯电池、锂锂硫酰氯氯电池等等。手表表、计算算器、计计算机主主板CMMOS中中用到的的3 VV锂电池池，主要要是锂锰锰电池。而而通常所所说的锂锂电池，如如手机锂锂电池，笔笔记本锂锂电池，属属于锂二二次电池池。锂二二次电池池

3、中最常常见，也也是应用用最广泛泛的是锂锂离子二二次电池池，简称称锂离子子电池。 由于锂离子子电池具具备可反反复充放放电的性性质，而而且在其其工作过过程中碳碳排放为为零，因因此在日日常生活活中，特特别是大大型储能能设备如如车载用用电池中中得到广广泛应用用。另外外，由于于锂离子子电池环环保安全全及循环环使用的的特点，在在电动工工具、电电动车、路路灯备用用电源、大大型电力力储能设设备以及及手机、数数码相机机、笔记记本计算算机等电电子产品品中得到到广泛应应用，本本文将重重点着力力于介绍绍锂离子子电池。锂离子电池池在结构构上主要要有五大大块：正正极、负负极、电电解液、隔隔膜、外外壳与电电极引线线。电池池

4、内部采采用螺旋旋绕制结结构，用用一种非非常精细细而渗透透性很强强的聚乙乙烯薄膜膜隔离材材料在正正、负极极间间隔隔而成。正正极包括括由钴酸酸锂（或或镍钴锰锰酸锂、锰锰酸锂、磷磷酸亚铁铁锂等）及及铝箔组组成的电电流收集集极。负负极由石石墨化碳碳材料和和铜箔组组成的电电流收集集极组成成。电池池内充有有有机电电解质溶溶液。另另外还装装有安全全阀和PPTC元元件（正温度度系数热热敏电阻阻），以便便电池在在不正常常状态及及输出短短路时保保护电池池不受损损坏。单单节锂电电池的电电压为33.7 V（磷磷酸亚铁铁锂正极极的为33.2 V）。由由于电池池容量也也不可能能无限大大，因此此常常将将单节锂锂电池进进行串

5、、并并联处理理，以满满足不同同场合的的要求。（一）正极极材料1钴酸锂锂（LiiCoOO2）钴酸锂也是是目前应应用最为为广泛的的正极材材料，钴钴产生33.9 V的电电压平台台，对钴钴酸锂而而言，对对应于其其理论容容量，高高达2774 mmAh/g，实实际容量量可达1155 mAhh/g，具具有很高高的能量量密度。主要应用于便携电池领域：如手机、PDA、移动DVD、MP3/MP4和笔记本电脑等。2镍酸锂锂（LiiNiOO2）在镍酸锂电电池中，化化学离子子对Nii4+/NNi3+可产生生3.775 VV的电压压平台，提提供接近近2000 mAAh/gg的循环环容量。但但在实际际中，很很难得到到这个结

6、结果。首首先在高高温下，由由于Lii的挥发发，很难难合成化化学计量量比LiiNiOO2，高温温时六方方相的LLiNiiO2晶体很很容易转转变为立立方相的的LiNNiO22晶体。这这种锂镍镍置换的的立方的的没有电电化学活活性，而而且该反反应的逆逆过程很很慢并且且不完全全。此外外在充放放电过程程中，LLiNiiO2还可能能发生其其他一系系列的结结构变化化，而导导致嵌锂锂容量的的损失。因因此实际际上镍酸酸锂无太太大实用用价值。3镍钴二二元复合合材料考虑到钴酸酸锂价格格昂贵，镍镍酸锂合合成困难难，研究究人员开开发出镍镍钴二元元材料结结合了二二者的优优点，用用价格相相对低廉廉的镍替替代部分分钴，合合成具

7、有有LiCCoO22一样的的优良电电化学性性能的正正极材料料，那么么将具有有广阔的的应用前前景。4尖晶石石锰酸锂锂（LiiMn22O4）尖晶石锰酸酸锂能够够产生44.0 V的电电压平台台，与钴钴酸锂相相当，理理论容量量1488 mAAh/gg，实际际容量1120 mAhh/g左左右，比比现在所所用的钴钴酸锂稍稍低。与与钴酸锂锂和镍酸酸锂相比比，锰酸酸锂原料料来源广广泛，价价格非常常便宜（只只有钴的的10%），而而且没有有毒性，对对环境友友好。曾曾一度被被认为是是替代LLiCooO2的首选选锂离子子电池正正极材料料。但是是尖晶石石LiMMn2O4容量容容易衰减减的。5磷酸铁铁锂（LLiFeePO

8、44）1997年年，Gooodeenouugh等等研究人人员首次次报道了了橄榄石石型的磷磷酸铁锂锂（LiFFePOO4）可用于于锂离子子电池正正极材料料，其中中的锂离离子可以以完全从从晶格中中脱出形形成层状状FePPO4，其相相对于锂锂的电极极电压为为3.55 V，理理论容量量为1770 mmAh/g。6材料性性能综合合评价综上所述，LLiCooO2的研究究比较成成熟，综综合性能能优良，但但价格昂昂贵，容容量较低低，毒性性较大。LLiNiiO2成本较较低，容容量较高高，但制制备困难难，材料料性能的的一致性性和重现现性差，存存在较为为严重的的安全问问题。镍镍钴二元元复合材材料，兼兼有LiiNiO

9、O2和LiiCoOO2的优点点，但仍仍存在较较为苛刻刻的合成成条件，综综合性能能有待改改进。同同时由于于含较多多昂贵的的Co，成成本也较较高。尖尖晶石LLiMnn2O4成本低低，安全全性好，但但循环性性能尤其其是高温温循环性性能差，在在电解液液中有一一定的溶溶解性，储储存性能能差。因因此上述述钴酸锂锂、镍酸酸锂、锰锰酸锂及及其同类类正极材材料尚不不能满足足要求。磷磷酸铁锂锂作为锂锂离子电电池的正正极材料料是近几几年才出出现的事事，国内内开发出出大容量量磷酸铁铁锂电池池是20005年年7月（比比亚迪公公司）。其其充放循循环寿命命达20000次次，过充充电压330 VV下不燃燃烧，穿穿刺不爆爆炸。

10、磷磷酸铁锂锂正极材材料类锂锂离子电电池更易易串联使使用，以以满足电电动车频频繁充放放电的需需要。由由于同时时具有无无毒、无无污染、安安全性能能好、原原材料来来源广泛泛、价格格便宜，寿寿命长等等优点，磷磷酸铁锂锂可视为为是新一一代锂离离子电池池的理想想正极材材料。（二）负极极材料目前，锂离离子电池池所采用用的负极极材料一一般都是是碳素材材料，如如石墨、软软碳（如如焦炭等等）、硬硬碳等。正正在探索索的负极极材料有有氮化物物、PAAS、硅硅基氧化化物、锡锡基氧化化物、锡锡合金，以以及纳米米负极材材料等。作作为锂离离子电池池负极材材料要求求具有以以下基本本性能：（1）锂离离子在负负极基体体中的插插入氧

11、化化还原电电位尽可可能低，接接近金属属锂的电电位，从从而使电电池的输输出电压压高；（2）在基基体中大大量的锂锂能够发发生可逆逆插入和和脱插以以得到高高容量密密度；（3）氧化化还原电电位不会会发生显显著变化化，可保保持较平平稳的充充电和放放电；（4）插入入化合物物应有较较好的电电导率和和离子电电导率，这这样可减减少极化化并能进进行大电电流充放放电；（5）从实实用角度度而言，主主体材料料应该便便宜，对对环境无无污染；碳负极锂离离子电池池在安全全和循环环寿命方方面显示示出较好好的性能能，并且且碳材料料价廉、无无毒，目目前商品品锂离子子电池广广泛采用用碳负极极材料。近近年来随随着对碳碳材料研研究工作作

12、的不断断深入，已已经发现现通过对对石墨和和各类碳碳材料进进行表面面改性和和结构调调整，将将比容量量从原来来的理论论值3772 mmAh/g，大大大提高高到7000 - 10000 mAhh/g，同同时使锂锂离子电电池的比比能量大大大增加加。目前，已研研究开发发的锂离离子电池池负极材材料主要要有：石石墨、石石油焦、碳碳纤维、热热解炭、中中间相沥沥青基炭炭微球（MMCMBB）、炭炭黑、玻玻璃炭等等，其中中石墨和和石油焦焦最有应应用价值值。一般般来说，根根据石墨墨化程度度，可将将碳负极极材料分分成石墨墨、软碳碳和硬碳碳。石墨墨材料导导电性好好，结晶晶度较高高具有良良好的层层状结构构，充放放电容量量可

13、达3300 mAhh/g以以上，充充放电效效率在990%以以上，可可与提供供锂源的的正极材材料钴酸酸锂、锰锰酸锂、镍镍酸锂等等匹配，组组成的电电池平均均输出电电压高，是是目前锂锂离子电电池应用用最多的的负极材材料。软软碳材料料为容易易石墨化化的碳素素材料，是是指在225000以上的的高温下下经过石石墨化转转变的无无定形碳碳。软碳碳的石墨墨化程度度低，与与电解液液的相容容性好。常常见的软软碳有石石油焦、针针状焦、碳碳纤维、碳碳微球等等。而硬硬碳材料料是指难难于石墨墨化的碳碳素材料料，是由由高分子子聚合物物经过热热分解形形成的，锂锂容量很很大（5500 - 110000 mAAh/gg）。这这类碳

14、在在25000以上的高高温也难难以石墨墨化，常常见的硬硬碳有树树脂碳（酚酚醛树脂脂、环氧氧树脂）。（三）电解解液基质质目前锂电池池电解液液基质绝绝大多数数使用六六氟磷酸酸锂，其其分子式式为LiiPF66，白色色晶体，稳稳定性较较差，易易与水反反应，加加热分解解。六氟氟磷酸锂锂可溶于于无水氟氟化氢、低低烷基醚醚、腈、吡吡啶和醇醇等非水水溶剂，但但难溶于于烷烃和和苯等有有机溶剂剂。LiiPF66易与酸酸反应生生成PFF5和锂盐盐，含有有LiPPF6的有机机电解液液因具有有良好的的导电性性和电化化学稳定定性，被被选定为为锂离子子电池的的电解质质。综上，锂离离子电池池各部分分材料市市场价格格如下：（四

15、）隔膜膜锂电池隔膜膜是锂电电池结构构中最重重要的一一部分。现现在要求求隔膜的的厚度一一般为225微米米，单层层隔膜可可能达到到的厚度度为7-40微微米。隔隔膜通常常有两种种类型。一一、选用用聚乙烯烯-聚丙丙稀-聚聚乙烯三三层合拼拼隔膜纸纸，目前前有美国国Cellgarrd及日日本UBBE。制制造此类类型隔膜膜特点在在于降低低成本，但但制造工工艺复杂杂，对超超薄166微米以以下尤为为难做到到。二、单单层聚乙乙烯隔膜膜，目前前有日本本的旭化化成、东东燃、美美国的EENTEEK三家家公司。此此类型隔隔膜由于于是单层层聚乙烯烯，故生生产成本本较高。日日本优质质电池隔隔膜几乎乎全部采采用单层层聚乙烯烯隔

16、膜。WWIDEE公司的的隔膜纸纸产品也也采用单单层聚乙乙烯隔膜膜。电池的正负负极之间间的隔膜膜，首先先它必须须具备良良好的电电绝缘性性，其次次由于它它在电解解液中处处于浸湿湿状态，必必须具备备良好的的耐碱性性，并且且要有良良好的透透气性等等。因此此电池制制造商在在选择隔隔膜时多多选用在在较广的的温度范范围内（-555 - 85）保持电电子稳定定性、体体积稳定定性、和和化学稳稳定性。隔隔膜性能能的好坏坏在很大大程度上上将影响响电池的的循环寿寿命和自自放电状状况。因因此，透透气性、厚厚度、阻阻抗的设设计成为为判别电电池品质质好坏的的重要指指标。对对于锂电电池，如如果隔膜膜的隔膜膜孔洞不不好，将将影

17、响锂锂离子在在正负极极之间的的传递，继继而影响响锂电池池的充放放电。二、锂电池池产业发发展分析析（一）国内内锂电池池发展刺刺激政策策电动汽车对对中国战战略意义义重大，政政府动作作频频。作作为汽车车生产和和消费大大国，中中国由于于在传统统汽车制制造领域域处于绝绝对落后后，因此此政府非非常重视视电动汽汽车的研研发，希希望借此此实现跨跨越式发发展，缩缩小汽车车这个支支柱产业业与世界界先进水水平的差差距。从从近些年年政府政政策制定定看，对对电动汽汽车的支支持力度度很大。继继20009年1月，由由科技部部、财政政部、发发改委、工工业和信信息化部部共同启启动十城城千辆工工程之后后，20010年年6月，财财

18、政部、科科技部、工工业和信信息化部部、国家家发展改改革委联联合发布布了关关于开展展私人购购买新能能源汽车车补贴试试点的通通知，备备受关注注的新能能源汽车车补贴实实施细则则正式出出台。实实施细则则确定在在上海、长长春、深深圳、杭杭州、合合肥等55个城市市启动私私人购买买新能源源汽车补补贴试点点工作，政政策明显显倾向发发展锂电电池电动动汽车，对对插电式式混合动动力乘用用车及纯纯电动车车每辆最最高补贴贴5万和6万元，对对弱混电电动车每每辆仅补补贴30000元元。市场推广政政策（1）科技技部“十城千千辆”计划：每年发发展100个城市市，每个个城市推推出10000辆辆新型动动力汽车车开展示示范运行行，涉

19、及及公交、出出租、公公务、市市政等领领域，将将至少推推广使用用6万辆辆的节能能与新能能源汽车车；（2）20009年年9月，国国家电网网公司宣宣布其正正在北京京、上海海和其他他大型城城市建造造电动车车充电站站，每座座充电站站投资额额为255万元人人民币；（3）科技技部目前前正在考考虑建造造可插入入汽车充充电的充充电站，而而另一种种是锂离离子电池池交换站站，汽车车在此可可将用尽尽的电池池交换一一块充满满电的电电池；（4）20009年年10月月，通用用透露正正与国家家电网商商讨合作作，以建建立电动动车充电电平台。经济优惠政政策（1）财政政部补贴贴计划：在上海海、长春春、深圳圳、杭州州、合肥肥等5个个

20、城市启启动私人人购买新新能源汽汽车补贴贴试点工工作，政政策明显显倾向发发展锂电电池电动动汽车，对对插电式式混合动动力乘用用车及纯纯电动车车每辆最最高补贴贴5万和和6万元元，对弱弱混电动动车每辆辆仅补贴贴30000元。（2）将通通过应用用汽车消消费者税税等各种种税费政政策，引引导新型型动力汽汽车消费费；（3）目前前正在研研究通过过所得税税减免、进进口税收收优惠等等政策，支支持企业业加大对对新能源源汽车的的投入和和技术改改造的力力度；（4）科技技部会同同重庆市市政府将将对长安安杰勋混混合动力力汽车购购买者提提供每辆辆2万元元的补贴贴。法律强制政政策结合合研发经经费补助助（1）从220088年至22

21、0122年，湖湖南省和和株洲、湘湘潭市每每年共安安排45500万万元资金金，专项项用于电电动汽车车产业的的发展；（2）国家家电网公公司正在在加快建建设电动动汽车能能源供给给系统检检测实验验室，为为开展电电动汽车车能源供供给系统统相关技技术研究究提供试试验手段段；正在在积极开开展电动动汽车供供电系统统、充电电系统和和电池系系统等标标准规范范的研究究和制订订工作，目目前已经经完成了了公共能能源供给给系统标标准体系系第一批批6套标标准规范范的起草草工作；此外还还将开展展电动汽汽车相关关配套政政策的研研究，为为政府出出台相关关政策提提供决策策支持。（二）国外外刺激政政策为了加速本本国电动动汽车产产业发

22、展展，占领领未来行行业竞争争的制高高点，西西方各国国纷纷推推出电动动汽车产产业扶持持政策，加加大在相相关领域域的研发发投入。从从政策着着力点考考虑，政政策可包包括2方面：供给端端政策和和需求端端政策。供供给端政政策主要要是加大大基础材材料的研研发投入入，加快快充电站站等相关关配套设设施建设设和相关关人员培培训等。需需求端政政策主要要是购车车补贴，税税收优惠惠，政府府采购电电动车等等措施。（三）锂离离子电池池市场现现状及需需求前景景分析锂离子电池池具有工工作电压压高、体体积小、无无记忆效效应、无无污染、自自放电小小、循环环寿命长长等优点点，目前前已广泛泛应用于于手机、笔笔记本电电脑、PPDA、数

23、数码相机机和携带带式电动动工具等等领域，其其中笔记记本电脑脑占233%，手手机占550%，为为最大应应用领域域。锂离子电池池自19992年年由索尼尼公司产产业化以以来，全全球锂电电池市场场基本由由日本独独霸天下下。近年年来，随随着中国国和韩国国的迅速速崛起，日日本锂电电池的市市场分额额逐渐减减少，全全球锂电电池产业业形成了了中、日日、韩三三分天下下的格局局。随着着手机、笔笔记本电电脑等便便携电器器设备的的发展，全全球锂离离子电池池的市场场规模广广阔。目前锂电池池的主要要应用领领域为笔笔记本电电脑和手手机。119988年至今今，全球球锂离子子电池需需求量持持年均两两位数以以上的增增长。在在全球新

24、新一代33G移动动通讯技技术、互互联网、数数字化娱娱乐便携携设备逐逐步普及及的情况况下，笔笔记本电电脑、手手机、上上网本、数数码产品品、游戏戏机等消消费电子子领域的的需求将将继续保保持旺盛盛的增长长。电动汽车对对锂电池池材料消消耗量相相当于传传统电池池的上万万倍。由由于电动动汽车需需要的是是大功率率电能，因因此实际际使用过过程中，往往往使用用上千个个电芯串串联成电电池组以以保证能能量的供供应。以以日本尼尼桑公司司20110年推推出纯电电动车型型LEAAF为例例，锂电电池容量量为244 kWhh，是标标准手机机电池容容量的1120000倍。因因此，电电动汽车车对锂离离子电池池材料的的需求很很大。

25、据据测算，一一台纯电电动汽车车需要440 50 kg的正正极材料料和电解解液，是是单个手手机电池池耗用量量的一万万倍左右右。根据测算，仅仅生产1100万万辆电动动车所需需的锂离离子电池池相关材材料，就就将是目目前全球球锂电池池材料总总需求量量的数倍倍。因此此，电动动汽车的的推广将将带动锂锂离子电电池相关关材料的的需求呈呈现爆发发性增长长。三、锂电池池技术分分析（一）材料料比较锂电池的市市场将会会爆发性性增长，已已经无需需置疑。电电动汽车车产量的的快速扩扩张必将将带动对对锂电池池材料的的需求。锂锂电池主主要由44部分构构成，即即电极、电电解液、隔隔膜和包包装材料料。其中中，包装装材料和和石墨负负

26、极技术术相对成成熟，成成本占比比不高。锂锂离子电电池的核核心材料料主要是是正极材材料、电电解液和和隔膜。其其中，正正极材料料是锂离离子电池池电化学学性能的的决定性性因素。正极材料占占锂电池池成本的的比例超超过400%，是是最主要要的构成成部分。电电解液和和隔膜，成成本占比比分别为为10%和20%。由于目前锂锂电池核核心材料料仍处于于研发阶阶段，离离大规模模成熟应应用于电电动汽车车仍有一一定距离离，国内内企业仍仍需要持持续研发发，改进进工艺，以以满足电电动汽车车对材料料的更高高要求。综综合技术术、产品品盈利能能力和需需求增长长幅度，对对各子行行业排序序如下：1. 从技术成熟熟度考虑虑，电解解液磷

27、酸铁铁锂=六氟磷磷酸锂隔膜。电电解液主主要是复复配技术术，技术术最为成成熟，不不存在新新产品替替代的风风险，风风险因而而最低；与之相相对，磷磷酸铁锂锂的技术术路线风风险最高高，日韩韩企业基基本采取取三元材材料和高高端锰酸酸锂的技技术路线线。另一一方面，国国内磷酸酸铁锂的的生产取取得一定定突破，但但一致性性目前仍仍未得到到有效解解决，国国内绝大大多数生生产企业业都还处处于小量量送样阶阶段，未未实现工工业化量量产；六六氟磷酸酸锂的技技术路线线风险相相对较低低，但产产品要求求严格，工工业化生生产难度度很高；隔膜的的难点不不在合成成而在于于工艺，国国内相对对落后的的应用研研究，导导致隔膜膜成为锂锂电池

28、核核心材料料中，国国产化率率最低，也也是生产产难度最最大的材材料。2. 从产品收益益率考虑虑，隔膜膜六氟磷磷酸锂磷酸铁铁锂电解液液。技术术门槛的的高低，决决定了产产品盈利利的高低低。因此此，佛塑塑股份的的隔膜虽虽然质量量落后于于国际巨巨头，定定位中端端，仍然然具有660%以以上的毛毛利率。而而江苏国国泰的电电解液，定定位高端端，毛利利率预计计在300%-440%左左右。六六氟磷酸酸锂和磷磷酸铁锂锂，预计计盈利能能力介于于两者之之间。3. 从动力电池池带来的的需求增增长幅度度考虑，磷磷酸铁锂锂隔膜电解液液=六氟磷磷酸锂。由由于磷酸酸铁锂不不能用于于传统小小型锂电电池，因因此动力力电池对对其的需需

29、求拉动动最为显显著；动动力电池池对隔膜膜安全性性要求很很高，目目前主要要使用33层复合合隔膜，因因此大大大提升了了隔膜的的需求量量。而传传统锂电电池领域域的约11.5亿亿平米左左右的需需求量，决决定了其其需求弹弹性略低低于磷酸酸铁锂；六氟磷磷酸锂与与电解液液基本保保持1：10的比比例，因因此两者者的需求求弹性相相同。（二）存在在问题磷酸铁锂的的一致性性问题有有待解决决。国内内目前对对于锂离离子电池池的研究究，大多多数集中中于正极极材料。各各种正极极材料都都有各自自的优缺缺点，因因此都需需要通过过工艺改改进提高高其性能能。目前前，通过过掺混技技术、碳碳包覆、纳纳米制程程以及一一些其它它工艺，改改

30、善正极极材料的的循环寿寿命、提提高电化化学性能能成为研研究热点点。对企企业而言言，掌握握合成工工艺仅仅仅是第一一步，大大批量供供货的情情况下，如如何保证证产品质质量的批批次稳定定性是更更为重要要的环节节。由于于磷酸铁铁锂对合合成工艺艺条件的的要求更更为苛刻刻，这就就对企业业从原料料采购、工工艺控制制、现场场管理、产产品检验验等各方方面都提提出更高高要求。六氟磷酸锂锂质量难难控制，合合成难度度高。锂锂电池的的电解质质主要是是六氟磷磷酸锂，其其生产的的主要原原料为无无水氢氟氟酸和五五氟化磷磷，均为为氟化工工产品。生生产过程程中，反反应流程程长，工工艺条件件严苛，产产品纯度度要求高高。目前前行业标标

31、准要求求水分小小于300 ppmm，游离离酸小于于10 ppmm，要求求极为苛苛刻。因因此生产产企业若若没有重重化工生生产经验验，尤其其是氟化化工的技技术积累累，很难难做到稳稳定高效效的生产产出合格格产品。隔膜生产工工艺极难难掌握，技技术壁垒垒很高。生生产隔膜膜的原理理并不复复杂，主主要难点点在于提提高隔膜膜孔隙率率、降低低隔膜厚厚度的同同时还要要保证隔隔膜的机机械强度度。由于于原理简简单，理理论研究究很少。而而生产工工艺难度度极高，核核心技术术掌握在在少数几几家手中中，因此此应用经经验也很很少。（三）正极极材料发发展分析析1钴酸锂锂钴酸锂是目目前最成成熟的，唯唯一商品品化的锂锂离子电电池正极

32、极材料，主主要应用用于手机机、笔记记本电脑脑、数码码相机等等便携式式数码产产品以及及电动玩玩具等。优点：材料料的加工工性能很很好，密密度高，比比容量相相对较高高，材料料的结构构稳定，循循环性能能好，材材料的电电压平台台较高且且比较稳稳定缺点：价格格昂贵、容容量几乎乎发挥到到了极限限、资源源紧缺、安安全性差差。未来方向：在传统统锂离子子电池领领域，镍镍钴锂和和镍钴锰锰锂三元元材料是是最有希希望代替替。钴酸锂锂的正极极材料。安安全性差差和过高高的成本本，限制制了其在在动力电电池领域域的大规规模应用用。传统统电池领领域，钴钴酸锂也也面临成成本更低低的三元元材料和和锰酸锂锂的挑战战。由于于钴酸锂锂工艺

33、成成熟，基基数较大大，因此此未来数数年内仍仍将占有有正极材材料大部部分市场场份额。根根据IIIT报告告的预测测，到220122年，全全球对正正极材料料的需求求量约为为7.667万吨吨，其中中钴酸锂锂需求量量约3万吨，占占比约440%，仍仍旧是第第一大消消费品种种。099年到20012年年，钴酸酸锂复合合增长率率9.332%，多多元材料料复合增增长率337.005%，锰锰酸锂复复合增长长率799.566%，磷磷酸铁锂锂复合增增长率1114.72%。磷酸酸铁锂和和锰酸锂锂的增速速明显高高于其它它产品，主主要得益益于其在在动力电电池中的的应用。2锰酸锂锂和三元元材料锰酸锂是除除钴酸锂锂外研究究最早的

34、的正极材材料，适适合于电电动工具具、矿灯灯电池和和手机电电池等对对容量要要求不高高的领域域。优点：安全全性较高高，尤其其是高温温下的稳稳定性较较好。电电解锰目目前价格格仅1.8万元元，具有有明显成成本优势势。缺点：比容容量较低低，高温温循环性性能目前前还没有有得到较较好的解解决，未来方向：小型锂锂电池市市场，日日本研发发的高端端锰酸锂锂材料可可用于动动力电池池。镍钴锰三元元材料同同样也是是非常有有前途的的正极材材料，有有望在小小型锂电电池领域域替代钴钴酸锂。优点：高容容量的正正极材料料，比容容量可以以达到1180 mAhh/g以上上，安全全性较好好，成本本低，与与电解液液的相容容性好，循循环性

35、能能优异，缺点：合成成困难、合合成条件件苛刻、合合成材料料的稳定定性差；电压平平台相对对较低，只只有3.55 V左右右；密度度相对较较低；充充电电压压较高，达达到了44.5 V左右右。未来方向：主要是是小型锂锂离子电电池市场场，也有有望进入入动力电电池市场场。3磷酸铁铁锂磷铁酸锂材材料是最最近两年年才快速速发展起起来的正正极材料料，其低低廉的价价格，较较高的安安全性能能，较好好的结构构稳定性性，优越越的循环环性能使使得其作作为动力力电池和和备用电电源领域域有广阔阔的应用用前景。高安全性和和热稳定定性是磷磷酸铁锂锂的突出出优点。在在针刺和和挤压实实验中，磷磷酸铁锂锂电池不不发热、不不冒烟、不不起

36、火。在在过充实实验中，将将电池过过充到44.5 V，过过放至00 V，电电池循环环1000次，外外观无任任何异常常，容量量保持率率达到884%，表表现堪称称优异。对对于动力力电池领领域，安安全性是是首要考考虑的因因素。正正是凭借借磷酸铁铁锂在安安全性方方面的优优势，基基本确立立了其现现阶段汽汽车动力力锂电池池的正极极材料首首选的地地位。磷酸铁锂的的主要缺缺点是振振实密度度低，体体积比容容量低，电电导率低低，低温温放电性性能差，倍倍率放电电差等问问题。其其中，振振实密度度和体积积比容量量低对动动力电池池来说，问问题并不不严重。目前，磷酸酸铁锂已已经成为为我国动动力锂电电池行业业的主流流选择，比比

37、亚迪的的电动汽汽车正是是采用这这种材料料。全球供给高高度集中中。由于于磷酸铁铁锂能量量密度较较低，需需要采用用碳包覆覆等技术术对其进进行改性性，提高高了磷酸酸铁锂的的生产难难度和成成本。目目前，国国际上磷磷酸铁锂锂的生产产商主要要有美国国的A1123、Vallencce和加加拿大的的phoosteech公公司。据据估计，A123和威能公司产能合计约1000吨，phostech公司产能约750吨。由于A123和威能的磷酸铁锂全部自用，不对外销售原料，因此国内磷酸铁锂的供应主要靠phostech、天津斯特兰公司和北大先行等极少数几家。phostech、天津斯特兰产能均为500吨，北大先行宣称产能2

38、000吨，实际产量大大低于产能。国内市场群雄并起，行业格局有待规范。合成难度大，产品供不应求，导致全球磷酸铁锂价格居高不下。磷酸铁锂目前国内厂家的产品一般在15-18万/吨，美国A123系统公司和Valence公司报价在20-30万/吨。目前，由于磷酸铁锂尚处于市场导入期，前期研发和市场开拓费用较高，行业内公司，无论是国际巨头如A123和valence还是国内企业如天津斯特兰和北大先行，普遍亏损。磷酸铁锂未来广阔的前景，吸引众多资本热情投入。据粗略统计，国内目前从事磷酸铁锂合成的公司多达100家左右。由于正极材料规模效应显著，未来行业必将进行整合，仅有少数技术和产品质量领先的公司能够笑到最后。

39、（四）电解解液发展展分析电解液主要要原材料料为六氟氟磷酸锂锂，占电电解液成成本的550%左左右，其其生产成成本为110万元元/吨，售售价为440万元元/吨，毛毛利率高高达755%。六六氟磷酸酸锂合成成难度较较高，整整个生产产过程涉涉及高温温、低温温、真空空、高压压、腐蚀蚀性强、易易燃易爆爆和剧毒毒化学品品，对设设备和人人员要求求高、工工艺难度度极大。森森田化工工在张家家港的建建设年产产3000吨六氟氟磷酸锂锂的工厂厂，照搬搬日本工工厂的成成熟设备备和工艺艺，仍然然历时33年才稳稳定达产产，可见见工艺难难度之高高。难点在于杂杂质控制制。电解解液对六六氟磷酸酸锂的纯纯度要求求极高，行行业标准准要求

40、水水分小于于30pppm，游游离酸小小于100ppmm。由于于六氟磷磷酸锂本本身具有有吸潮性性，因此此高纯原原料的获获取和生生产过程程中杂质质控制和和产品提提纯都是是关键因因素。较较高的技技术门槛槛，导致致极高的的市场集集中度，市市场主要要被关东东电化学学工业、STELLA、森田化学等几家日本企业垄断。国内目前仅仅有天津津金牛能能实现工工业化生生产，产产量约880吨，产产品全部部自用不不对外销销售。江江苏国泰泰和多氟氟多正在在进行中中试生产产。发展趋势：长期看看，新电电解质体体系的开开发将是是大势所所趋。六六氟磷酸酸锂材料料的热稳稳定性较较差，从从60开始就就有少量量分解，在在较高温温度或恶恶

41、劣的环环境下，分分解的比比例大大大增加，产产生氢氟氟酸等游游离酸，会会使电解解液酸化化，最终终导致电电极材料料的损坏坏以及电电池性能能的急剧剧恶化。同同时六氟氟磷酸锂锂易潮解解，而水水分是电电解液的的大敌。近近些年，草草酸硼酸酸锂盐在在电解液液中的应应用逐渐渐引起关关注。用用草酸硼硼酸锂盐盐配制成成的电解解液有抗抗过充、阻阻燃等功功能，形形成的SSEI膜膜非常稳稳定，满满足动力力电池高高安全性性的要求求。更长长远看，聚聚合物锂锂电池可可能成为为锂电池池未来的的发展方方向。由由于用固固体电解解质代替替了液体体电解质质，与液态态锂离子子电池相相比，聚聚合物锂锂离子电电池具有有可薄形形化、任任意面积

42、积化与任任意形状状化等优优点，也也不会产产生漏液液与燃烧烧爆炸等等安全上上的问题题，因此此外壳材材质可以以更轻，从从而可以以提高整整个电池池的比容容量。此此外，聚合物物锂离子子电池在在工作电电压、充充放电循循环寿命命等方面面都比普普通锂离离子电池池有所提提高。（五）隔膜膜发展分分析隔膜生产难难度最高高，盈利利最丰厚厚。在锂锂电池中中主要作作用是防防止正负负极短路路，同时时在充放放电过程程中提供供离子运运输的电电通道。由由于锂离离子电池池具有工工作电压压高，隔隔膜材料料与高电电化学活活性的正正负极材材料应具具备优良良的相容容性，同同时还应应具备优优良的稳稳定性、耐耐溶剂性性、离子子导电性性、电子

43、子绝缘性性、较好好的机械械强度、较较高的耐耐热性及及熔断隔隔离性。满满足锂电电池的特特殊需求求的同时时，还要要满足制制膜工艺艺的可行行性，涉涉及多学学科领域域，因此此隔膜研研发进展展缓慢。目目前一般般采用聚聚丙烯、聚聚乙烯单单层微孔孔膜，以以及由两两者复合合制成多多层微孔孔膜作为为隔膜。以以聚丙烯烯为例，原原料成本本仅8千元/吨，而而加工制制成隔膜膜后，价价格可达达3000万元/吨，升升值数百百倍。锂电池隔膜膜供给高高度集中中，严重重依赖进进口。隔隔膜的主主要技术术掌握在在少数企企业手中中，集中中度很高高。国外外的隔膜膜生产主主要集中中在美国国的ceelgaard公公司和日日本的旭旭化成、东东

44、燃和宇宇部。由由于技术术壁垒较较高，投投资风险险大，国国内企业业的投资资热情并并不高。国国内能够够生产锂锂电池隔隔膜的，仅仅有佛山山金辉高高科（佛佛塑股份份的子公公司）、新新乡格瑞瑞恩、桂桂林新时时代和深深圳星源源材质44家公司司，产品品质量与与国外同同类相比比，仍存存在较大大差距。其其中，佛佛山金辉辉的产品品质量相相对较好好，供应应中低端端市场。国国内中高高端市场场，主要要由东燃燃、旭化化成和ccelggardd公司垄垄断。根根据国内内锂离子子电池产产量估算算，国内内隔膜的的年需求求量约22亿平米米左右。国国内龙头头佛山金金辉的产产量仅112000万平米米，即使使考虑其其它几家家公司有有限的

45、产产量，供供给也远远低于需需求。佛佛山金辉辉的产品品虽然主主要用于于中低端端市场，毛毛利率仍仍然高达达60%以上。未来发展方方向：更更薄、更更安全。锂离子子电池隔隔膜的发发展，是是随着电电池需求求的不断断变化而而不断发发展的。从从需求看看，锂电电池正朝朝着更安安全和更更轻薄两两个方向向发展。数数码产品品电池方方面，为为迎合美美观和便便携的需需求，未未来的锂锂电池将将朝着小小型化方方向发展展。为追追求单位位体积下下的高能能量，锂锂电池隔隔膜当然然需要越越薄越好好。与此此同时，要要保证隔隔膜的机机械强度度和吸液液性能。动动力电池池领域，大大功率恶恶劣工况况的使用用条件下下，锂电电池安全全性尤为为重

46、要。因因此，动动力电池池隔膜往往往使用用厚度在在40微米米以上、PE与PP多层复合的隔膜，以获得良好的机械性能、热关断性能和热稳定性。德固萨公司结合有机物的柔韧和无机物热稳定性好的特点，制备出有机底膜和无机涂层复合的锂离子电池隔膜，为解决动力电池安全性提供了一个可行的解决方案，有望成为未来的重点发展方向。四、投资风风险投资锂动力力电池的的风险，首首先来源源于产品品的创新新性和探探索性所所带来的的风险。当当然，在在市场经经济条件件下，任任何投入入都是有有风险的的，只不不过投资资锂动力力电池与与其它产产业相比比，风险险比较突突出。这这主要来来源于高高度探索索性带来来的技术术风险。在在探索开开发的过

47、过程中，开开发的产产品成功功与否具具有不确确定性。锂锂动力电电池做为为高科技技项目，仍仍然没有有成熟的的技术，仍仍然存在在着安全全隐患，仍仍然需要要深入研研发和探探索。不不管是电电池使用用的原材材料、配配方、涂涂膜，以以及其制制作过程程，仍然然还处于于开发完完善的阶阶段。这这种研发发完善的的过程，也也就是资资本投入入的过程程。谁进进入了这这个过程程，谁就就进入了了投资风风险。所所以说，投投资锂动动力电池池风险，首首先来源源于探索索性带来来的技术术风险。高高新科技技项目，最最明显的的特性就就是探索索性和创创新性。投投资商在在选项和和资本运运作上，同同样存在在着探索索性和创创新性。对对项目管管理和

48、资资本运作作，来不不得半点点马虎和和盲目。对对研发人人员除了了高薪善善待，还还必须建建立切实实可行的的管理机机制，投投资锂动动力电池池产业，不不但研发发探索过过程存在在风险，投投资商的的管理同同样存在在着风险险。特别别对研发发过程不不能进入入有效的的管理，则则企业夭夭折的可可能性会会更大。投资锂动力力电池同同样也存存在着相相当大的的市场风风险。锂锂动力电电池不管管是军工工还是民民用，所所有便携携式移动动电源均均可使用用。其使使用面之之广，应应用范围围之大。然然而，锂锂动力电电池存在在一个通通病，这这就是产产品成本本较高。锂锂动力电电池比铅铅酸动力力电池成成本要高高出1.5倍左左右（以以能量价价格比）。一一辆普通通锂动力力电动轿轿车比一一辆普通通燃油轿轿车的一一次性投投资也要要高出五五万元左左右。这这就在人人们的意意识上，普普遍存在在着“这玩意意儿贵”的想法法。用一一辆铅酸酸电池组组合的电电动自行行车，与与用锂动动力电池池装配的的电动自自行车对对比，铅铅酸电动动自行车车的成本本在8000元左左右，而而锂动力力自行车车的成本本就是118000元左右右。在人人们消费费意