一、新能源汽车锂电池简介

目前，车用电池主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池以及燃料电池。铅酸电池已非常成熟，在电动自行车领域得到了大范围运用，镍氢电池刚进入成熟期，锂电池现也已进入产业化阶段，由于锂电池性能更优越，更符合插电式混合动力汽车以及纯电动汽车的要求，从中长期来看，锂电池将逐步实现对铅酸电池和镍氢电池的取代。

锂离子电池包括正极、负极、隔膜及电解液等四大材料。正极材料是锂离子电池中最为关键的原材料，直接决定了电池的安全性能和电池能否大型化，约占锂离子电池电芯材料成本的 10%-20%左右。目前常用的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂三种。

几种二次电池的综合性能对比

这几种二次电池的性能见下表：

二、中国电动汽车产业化概况

国内企业从事纯电动汽车研发、少量产业化生产与试运营的有东风、天津清源、北京理工科凌、比亚迪、万向等企业。2006 年，我国第一批纯电动轿车取得了产品准入公告，吸引更多企业加入蓄电池或纯动力汽车的研发或试运营，如咸阳威力克能源有限公司、博信电池（上海）有限公司、上海瑞华集团、深圳雷天绿色电动源有限公司、中信黄金有限公司、合肥工业大学等。东风公司是国内最早从事电动汽车研发的汽车企业之一，开发了游览车、多功能车、工业专用车和高尔夫球车等 4大系列、近 20 个品种的纯电动车，包括东风纯电动轿车（EQ7160EV）、纯电动富康轿车（EQ7140EV）、纯电动客车（EQ6690EV）等。2003 年东风纯电动车实现商品化销售以来，已累计销售 1000 余台，进入行业前三甲。截止到 2005年 11 月，参与示范运营的东风纯电动小巴有 93 台。到 2010 年，东风电动车公司计划实现纯电动场地车销售 5000 辆的年产销量。 

“十五”期间，国家 863 计划电动汽车重大专项项目中纯电动轿车研制点之一在天津汽车。天津市电动车辆研究中心与天津一汽产品开发中心联合众多汽车技术研究中心与大学资源，组建天津清源电动车辆有限责任公司，承担 863 计划重点项目“XL-2 纯电动轿车”研发工作，各项技术指标达到了国际先进水平，全车总重 1600公斤，最高时速达到 140 千米/小时，续驶里程超过 260 千米，0 千米/小时～50 千米/小时的加速时间 6.8 秒，被认为是国内水平最高又最接近产业化的电动车型。2005 年，清源公司开发的 6 辆“幸福使者”纯电动汽车出口美国，这是国内电动汽车整车第一次出口。根据美方要求，该车作为美国家庭用车，最高时速限定为 40公里，最大续驶里程 100公里，整车定价近 1 万美元。之后，清源公司继续向美国出口纯电动轿车，2005 年出口总数达到 112 辆，2006 年销往欧美 500 辆，2007 年国际市场订单已超过 1000辆。2006 年底，清源公司在天津滨海新区建设电动汽车研发制造基地，将形成一条年产 2 万辆纯电动汽车的生产线。 

“十一五”期间，北京理工大学作为整车总体单位承担了 863 电动汽车重大专项“纯电动客车项目”，作为技术依托单位承担了北京市科技奥运电动汽车特别专项“电动汽车运行示范、研究开发及产业化”等项目。已完成纯电动准低地板公交车、纯电动中巴客车、纯电动旅游客车、纯电动超低地板公交车等四种车型的整车开发、型式认证和定型设计，并进行了 40 余辆的小批量试生产，各项动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已达到或接近国际水平；组建电动汽车示范车队，在北京市开展“一线一区”两种模式示范运行。目前，北京理工大学等单位已经完成了北京理工科凌电动车辆股份有限公司密云电动车辆产业化生产基地的建设，初步形成了关键技术的研发能力和产业化配套能力。 

著名电池制造商比亚迪在动力电池方面的研究成果一直处于世界的前沿，该公司最新研发的车用产品的充电时间已缩短到 8～9小时，最高续驶里程可达 450～500公里，最高时速可达120～180 公里/小时，0～100 公里/小时加速时间小于 13 秒。2006 年 7 月，比亚迪为加速纯电动汽车的商业化步伐，推出一款全新技术的电动轿车——F3e。这款车基于 F3 平台而开发，装载比亚迪在全球首家推出的技术“铁”动力电池“ET-power”，一次充电能够行使 350km，单次充电时间 22 分钟。“ET-power”是以比亚迪在电池领域里的最新发明“铁电池”为核心技术支持的纯电动汽车动力体系。（注：E 表示环保和电力 environment 和 electric 的首字母，T 则表示技术 technology，power 则表示动力和能量）同时，比亚迪计划首批 200 台纯电动出租车于 2007 年投入示范性商业运营。目前比亚迪已经在北京、上海、深圳、西安等四大基地完成了内部实验性电动汽车充电站的建设，计划先在企业内部进入“电动汽车”时代。 

万向集团公司从 1999 年开始涉足电动汽车领域，目前已经研制出了纯电动轿车和纯电动公交车，运行总里程已经超过了 15 万公里。其纯电动轿车最高时速为 126 公里，经济时速下最大续驶里程为 380 公里，百公里平均耗电量为 11 千瓦时；纯电动公交车最高时速为 90公里，经济时速下的最大续驶里程为 280 公里，百公里平均耗电量为 70 千瓦时，充电方式采用设置换电站快速更换电池组方式。2006 年 4月，万向集团公司研制的锂离子电池驱动纯电动汽车在杭州开始示范运行。

三、我国车用锂电池行业发展有利条件

大力发展新能源车是降低我国原油进口依赖的战略性举措。我国原油进口量从2001 年的 6025 万吨上升到 2008 年的 1.78 亿吨，年进口均速达 16.8%，原油对外存度由24%上升到48%。原油的表观消费量从2001 年的 2.17亿吨上升到3.65亿吨，年均增长 7.7%。我国原油消费中，60%左右用于交通用油。如何降低交通用油量，大规模应用清洁能源汽车，是国家构建节能社会，减轻对原油进口依赖的战略举措。

推动动力锂电池系统产业发展，还可以有以下三方面意义。

1、我国是世界最大的动力电池产业，但是由于发达国家将高污染的铅酸电池产业人为地转移到发展中国家是我国迅速成果最大动力电池生产国的主要原因。推动发展动力锂电池，并逐步取代污染严重的铅酸电池，可推动建立我国新型绿色动力电池产业的发展。

虽然在前一阶段我国在大容量新型绿色动力电池产业发展上处于国际领先地位，为实现我国绿色动力电池大国奠定了基础，但若不能快速解决进入产业化发展新阶段后的新挑战，在美国、日本等发达国家强力支持下，很有可能失去已有的优势。

2、动力锂电池系统是一个包括电池管理系统、新型充电系统、新型用电系统的高技术集成系统，动力锂电池系统集成可以促生出包括新型充电系统、新型用电系统、电池管理系统、电池维护管理系统等新型产业，促进产业整体优化升级。

3、我国电动汽车已经被列为中长期发展战略重点项目。电动汽车的发展进程，直接取决于动力锂电池产业发展进程。推动动力锂电池产业发展，可以有效推动电动汽车和基础设施的发展。

鉴于推动动力锂电池产业的发展，可带动和促进一个庞大的绿色产业集群的迅速崛起，具有重大战略意义。国家出台各项支持，重点加以扶持。在国家科技项目的重点支持下，我国动力锂电池关键技术、关键材料和产品研已经取得重大进展。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。

前一个阶段，关注的重点集中在动力锂电池关键技术，关键材料和产品研究上。动力锂电池成组应用技术和设备研究没有引起应有的重视，致使动力锂电池成组应用技术和产品研究严重落后于电池技术的发展。动力锂电池成组应用技术和产品研究严重滞后于电池技术发展的局面，已经成为制约动力锂电池产业发展的关键。

进入产业化建设和推广应用阶段后，工作重点是动力锂电池成组应用技术和设备研究，建立动力锂电池系统标准化体系，推动动力锂电池系统集成关键技术、关键零部件和产品研究，以及建立动力锂电池系统的市场支撑体系。这个工作是一个复杂的系统工程，不是任何一个企业能完成的。只有在的具体指导和强有力的支持下，充分调动全行业的力量才有可能完成。

在国家发展与改革委员会和工业和信息化部的大力支持指导下，2008年12月19日全国动力锂电池系统七项标准工作会议在京举行；2009年2月27日，促进动力锂电池系统产业发展战略合作签字仪式在机械科学研究总院举行。产业发展战略合作明确了充分利用各自优势，汇集行业优势资源，由中国电子商会电源专业委员会牵头，依托机械科学研究总院，联合相关企业、科研院所和大专院校，以企业为主导，以促进动力锂电池系统产业发展为目的，争取在两年左右基本完成我国动力锂电池系统的基础标准化体系、公共服务体系、公共技术支撑体系和规范的市场体系建设，以实现促进我国动力锂电池产业持续、健康、快速发展的目标。

国家先后出台的支持包括：

（1）2006 年 9 月 14 日，国家财政部等五部委联合印发了《关于调整部分商品出口退税率和增补加工贸易禁止类商品目录的通知》。根据《通知》规定，铅酸蓄电池、氧化汞电池的出口退税被取消；而早在 2004 年，电池的出口退税率便开始逐年下调，并将逐步全面取消退税。目前铅酸蓄电池、氧化汞和镉镍电池已被列入加工贸易禁止类目录，对列入此目录的商品进口一律征收进口关税和进口环节税。而国家对锂离子电池出口退税从 13%上调至 17%。

（2）信息产业部等 7 部委出台的《电子信息产品污染控制管理办法》于 2007 年3 月 1 日实施，同时，国家等部门将出台《废旧家用电器回收管理办法》，将对废旧电器，包括电池的回收进行规范，由于铅、汞、镉等有毒有害物质在电池领域大量使用，电池行业的发展将受到极大影响。这对锂离子电池产业的发展来说是利好。

（3）“十一五”期间，将在锂离子电池研制方面投资 6000 万元，同时要求承担项目的公司按照 10 倍比例投入配套资金，这样，总的投资将达到 6 亿元。而“十五”期间，在锂电池研发上的国拨经费只有 800 万元，加上地方的配套经费，大约只有 1600 万元。

四、车用锂电池发展的制约因素

（1）目前锂离子电池发展的瓶颈是其安全性能和汽车动力电池的管理系统：安全性能方面，由于锂离子动力电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境恶劣等方面的原因，加上以人为本的安全理念，因此，用户对电池的安全性提出了非常高的要求。汽车动力电池的管理系统方面，由于汽车动力电池的工作电压是 12V 或 24V，而单个动力锂离子电池的工作电压是 3.7V，因此必须由多个电池串联而提高电压，但由于电池难以做到完全均一的充放电，因此导致串联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况，电池会出现充电不足和过放电现象，而这种状况会导致电池性能的急剧恶化，最终导致整组电池无法正常工作，甚至报废，从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。

（2）目前锂电池使用的隔膜基本靠进口，如果实现国产化则可大大降低制造成本，目前国内仅有个别企业突破了隔膜制造技术，开始批量生产，但还不能完全替代进口隔膜。

（3）扩大锂电池的生产规模化，提升自动化水平，降低成本，这些需要资金的大量介入，另外还需要配套的充电站设施的大量先期投入，提供方便电动车应用的大环境，国内目前在配套设施方面比较落后，从而影响了锂电池动力汽车在国内的使用。

（4）新能源汽车行业启动较慢，短期内无法将需求有效释放出来。而车用锂电池在其他方面的应用也不广泛，相关和企业对锂电池过度乐观，盲目投资，导致发展过热，给企业发展带来更多的不确定性。

（5）产权意识不强，认识不足，无论是材料还是电池，发达国家均已在中国境内申请多项专利，经专家分析，这些专利的覆盖面极广，国内的大量专利甚至无法摆脱其制约。这些问题不重视，中国DVD的命运也就是未来动力锂离子电池的命运。

五、国外车用锂离子蓄电池的发展现状与相关

在最近几年里，用于汽车制造中的锂离子蓄电池技术的发展变化很大，主要是在其动力、充电后续驶时间和成本上有很大改进。这就激励了全世界的制造商去开发许多新的纯电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)和插电式混合动力汽车(P-HEV)。 

技术的飞跃发展表明，锂离子蓄电池技术已成为轻型电动汽车制造中令人惊喜的新的潜在动力来源。因此，近来世界上许多大汽车制造商，如通用、丰田和日产与已有的蓄电池厂家和主要的电子企业一起成立了蓄电池研发和生产合资企业。 

像雪佛兰混合动力汽车这些车型的即将出现预示着人们对锂离子蓄电池潜在需求的增长。当这些汽车开始成批量销售后，锂离子蓄电池技术的成本应该下降，届时会形成一个良性循环，产量的增加也会导致蓄电池厂家的成本降低，制造商和终端用户都会受益。 

在美国和欧洲，越来越严格的排放规定使制造商正在寻找办法降低其汽车的排放值，在美国，按加利福尼亚州零排放汽车计划的要求，零排放汽车在2012~2014年至少达到2.5万辆，在2015~2017年达到5万辆。尽管燃料电池技术在不断发展，但要使这些数字成为现实的话，使用电动汽车和充电式混合动力汽车可能是关键。 

人们越来越意识到，当国家和制定在城市中心使用常规汽车和鼓励使用电动汽车时，在未来的中短期里，电动汽车才是真正的唯一可行的零排放车。像雷诺和日产投资的项目Project Better Place正是鼓励人们在城市中要大量使用全电动汽车。

六、磷酸铁锂电池细分行业发展现状

自 1996 年日本 NTT首次揭露橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料之后，1997年美国得克萨斯州立大学的 John.B.Goodenough 教授，也接着报道了 LiFePO4 的可逆性地嵌入脱出锂的特性，从此磷酸铁锂逐渐成为一种具有低成本、多元素、同时又对环境友好的正极材料之一。与传统的正极材料，尖晶石结构的 LiMn2O4  和层状结构的 LiCoO2 相比，橄榄石结构的LiMPO4  结构极其稳定，与氧的键结很强，不会因为短路而产生爆炸，容量达到170mAh/g，原材料来源更广泛、价格更低廉。由于LiFePO4 与 FePO4 结构相似，锂离子脱出/嵌入后，LiFePO4 晶体结构几乎不发生重排，因此 LiFePO4 的循环性能更好，锂离子可以自由进出，可反复充放电达1000次以上，也有报道称通过材料改性，可使磷酸铁锂寿命达到 1 万次以上。

从全球动力锂电池发展情况看，目前主要有三个派系：以日本和韩国为代表的企业，主打三元和锰酸锂电池，以美国、和中国为代表的企业，则把磷酸铁锂电池定为重点发展方向。日韩企业在三元和锰系材料及电芯领域，目前在全球处于领先地位，不仅在3C（指通讯产品Communication、 电脑产品Computer、 消费类电子产品Consumer）领域得到了广泛应用，而且逐步拓展到电动工具、UPS储能、电动自行车、电动摩托车及电动汽车上。国内厂商在这个领域技术至少落后于日韩企业三年时间，要想赶超对手难度非常大。因此，大家把目光瞄准了安全性能更高、循环寿命更长及潜在成本最低的磷酸铁锂电池。

磷酸铁锂产业主要分三块：正极材料、电芯及PACK制造，从材料技术研发及应用来看，国内与国际基本处于同步水平，目前涉足材料领域的研究单位众多，在很大程度上推动了材料技术的进步和发展，不过磷酸铁锂的原始专利掌握在加拿大PHOSTECH手中，尽管现在国内还没出现专利纠纷，但潜在的风险不容忽视。对于电芯和PACK而言，业界有个普遍共识：认为中国是锂电制造大国，但称不上是制造强国。因为尖端技术没有掌握在自己手中，尤其是设备制造和工艺控制技术，日本占据着绝对的优势，中国和其他国家只能望其项背。

磷酸铁锂发展的历史不长，但产业化进程很快。2006年是磷酸铁锂产业化的元年， 2007年、2008是产业的蛰伏期，2009年市场开始发力，2010年毫无疑问将步入“高速成长期”（理由见下文）。由于磷酸铁锂市场前景不可限量，国内企业蜂拥而至前来抢食蛋糕，一方面对行业起到了推波助澜的作用，另一方面在也造成了鱼龙混杂的局面。

据最新统计，目前国内磷酸铁锂正极材料商大约有106家（包括），实现批量生产的企业接近20家，光是这20家企业的设计产能就超过1.5万吨，如把中试厂商的产能统计在内，整个产能估计超过3万吨。不过大部分企业仅仅是一种跟风行为，真正舍得大投入的企业不多，即使有钱的企业，也未必有好的技术。还有一个不为大家所重视的问题是，材料生产的少，问题就少，材料生产的多，问题就一大堆，如果以稳定生产高品质材料作为衡量标准，可以说目前还没有哪一家能达到这个地步。电芯领域与材料领域的情况几近相似，目前涉足磷酸铁锂电芯制造的企业不下200家，真正量产的企业有30家左右，大部分企业还在试验阶段，并没有真正投入生产。从技术成熟度看，单体电池制造技术基本过关，循环寿命达到2000次，甚至超过2000次都不成问题，但是作成电池组则面临一致性的问题，实际的使用寿命将大打折扣，这个问题需要材料商、电池商和控制系统提供商共同加以改进。

面对当前的行业现状，我们要清醒地认识到几点：第一，行业投资过热不等于产能过剩，从现在的市场需求看，的确存在供过于求的现象，但这是一个假象，等到明后年需求放大的时候，这样的产能还是一个很小的数字；第二，磷酸铁锂制造有相当高的技术门槛，现在进入的企业未必能作出合格的产品，后来者要想取得突破困难也是可想而知的，所以投资该领域一定要理性、再理性；第三，低成本、高品质是企业制胜的法宝，我们不能简单的通过一些数据来评价每家企业产品的好坏，好不好客户使用了再下定论，另外还要看企业持续的研发和创新能力，静态地看问题往往会作出错误的判断。

从磷酸铁锂电池在各细分市场的应用表现看，无论是在中低端的市场，还是在高端的市场，都已经步入实质性应用阶段，现在如果还担心市场需求问题，那是有点杞人忧天了。

磷酸铁锂电池近一年来在电动工具、电动玩具、户外运动器械、LED储能等领域的表现可谓风光，对镍氢、镍镉小电池的替代速度超出了很多人的预期，接下去完全有可能统占整个市场。

电动自行车、电动摩托车市场容量巨大，一年配套电池产值约400亿元人民币，加之电动轮椅车及其他的代步工具，市场容量快接近上千亿，各大厂商非常垂涎这块市场，在过去的一段时间里都做了布局。但由于价格偏高，磷酸铁锂电池一直在电动自行车和摩托车上难有作为。近期随着机动车行业标准的更改，磷酸铁锂电池估计会大显身手，这对铅酸电池来说是一个灭顶之灾。

通讯基站和银行UPS储能现在还以铅酸电池为主，短期内磷酸铁锂很难切入到这块市场，主要原因是铅酸电池成本要低廉的多，而且由于备用电源使用频率并不高，铅酸电池可以长久使用，一般而言5-8年不成问题，因此如果不是从环保角度考虑，未必要使用磷酸铁锂电池。

太阳能和风电储能领域还是一个市场空白点，铅酸电池、磷酸铁锂电池和硫锂电池均有可能打入这个市场，谁的表现更好，现在还不得而知。不过有则新闻透露了一个信号，磷酸铁锂电池在储能领域或许有上佳表现。比亚迪最近拿下了国家电网在张北风电场的1兆瓦磷酸铁锂锂电池储能电站，这个明年4月就将交付使用的项目将需要2.5吨磷酸铁锂原料。

最近磷酸铁锂电池受瞩目的市场是混合动力大巴，这块市场已经开始显露。据测算，一辆电动大巴大约要配制6万AH的电池，折算成售价为60万人民币，如按照新能源汽车产业规划目标，2011年要形成50万辆的产量，这意味着磷酸铁锂电池一年的市场规模就有3000亿。

目前安徽国轩、深圳沃特玛、山木电池、赛恩斯等企业纷纷拿到了的大额采购订单，为电动大巴提供配套的磷酸铁锂动力电池，这是一个很好的开端。电动大巴得以广泛推广有两大原因：一是公用的新能源汽车享受国家补贴，二是不受充电问题的困扰。目前，电动大巴采取的充电技术有两套解决方案：一是采用快速充电的电池，在每个公交站点上放置充电器，利用大巴停留时间进行充电；另一种方案是采用储能优良的电池，增强电动大巴的续驶里程，这样可以减少充电次数。

相对来说，磷酸铁锂电池在电动轿车上的应用较为滞缓，不仅是因为售价高，没有补贴，而且使用环境也不允许——最难解决的是充电的问题。在这种情况下，消费者购买欲望不强烈，即使购买了也无法正常使用。这方面非常值得我们学习的是美国、日本、英国和以色列，这些国家倡导低碳经济，鼓励民众使用电动轿车，并在购买的时候给予相应的补贴。此外，在城市马路上布置了数量众多的充电站，停车场、车站以及小区内也随处可见，大大方便了电动轿车的使用。从国外发展的轨迹来看，电动轿车在国内流行只是时间问题。

七、锂电池行业公司分析

锂电池材料可分为电极（正极/负极）材料、隔膜和电解液。

正极材料是锂电池的核心，目前以钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰锂和磷酸铁锂为主。在锂电池产业链目前的产能比较中，由于进入壁垒较高，锂电池正极材料的产能是最小的，这是整个产业链中最看好的一个环节。目前生产正极材料的企业主要有：中国宝安、中信和杉杉股份、比亚迪。

负极材料以石墨、固体碳粒为主。与正极材料相比，负极材料占锂电池成本比重较低，而且国内已经实现产业化。目前国内从事锂电池负极材料生产的前三甲企业是中国、杉杉股份、长沙海容，目前负极材料基本能够满足国内市场的需求，但随着新能源汽车的逐渐普及，未来这一块的市场需求将出现巨大缺口。

国内电池生产商电解液配套也已基本实现国产化。电解液主要原材料为六氟磷酸锂，占电解液成本的50％左右，其生产成本为10万元/吨，售价为40万元/吨，毛利率高达75％，但是，目前市场基本上被关东电化学工业、SUTERAKEMIFA、森田化学等几家日本企业垄断。

隔膜系锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料。毛利率通常达到70%以上，占了锂电池成本的20-30%。按照计算，一辆汽车就可以用到一千到两千平方米的隔膜。目前隔膜市场供应量严重不足，大部分依赖进口，市场主要被日本旭化成工业、东燃化学，及美国Celgard把持。隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点，而且项目周期很长，投资风险较大，国内企业的投资热情并不高。目前，国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科两家技术相对成熟。

八、车用锂电池行业企业发展策略

（一）重视产品规模化研究，降低成本；不断完善技术，提高产品性能。

（二）加大与上下游企业的合作力度，特别是与电动汽车生产厂商的合作，为企业产品开拓市场。

（三）注重自主知识产权的建立，重视国外知识产权对我国车用锂电池产业的影响和应对。

（四）拓宽车用锂电池的应用领域，加大相关方向的研发力度。下载本文