锂离子电池及其电极材料大规模应用的瓶颈.docx

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锂离子电池及其电极材料大规模应用的瓶颈

锂离子电池及其电极材料大规模应用的瓶颈

1、锂离子电池产业亟待冲破技术瓶颈

   中国电池工业协会曹先生表示，用电低谷时进行储能，峰值时释放电能，智能电网和锂电池的有效衔接，是资源利用最高效的模式

   国家质检总局的数据显示，目前，中国是世界最大的锂电池生产制造基地、第二大锂电池生产国和出口国，锂电产品已经占到全世界40％的市场份额。

仅2020年，国内出口可充电锂电池32．69亿只、出口总额10．81亿美元，出口一次性锂电池0．7598亿只、出口总额5．08亿美元。

不仅如此，这组数字从2006年至今，每一年都在以20%—30%的速度增加着。

   中国消费者对锂电池的认知始于电话，确实是因为有了它，“大哥大”才能从手里拿着到兜里揣着，体积缩小的同时，还拥有了更长的待机时刻。

其实，锂电池还有更为辉煌的成绩，比如，心脏起搏器确实是因为运用了锂亚原电池，才拥有了自放电率低、放电电压平缓的特点，使得起搏器植入人体长期利用成为可能。

   今天，伴随微电子技术的进展，小型化设备日趋增多，电话、笔记本电脑、电动工具、路灯备用电源、航灯、家用小电器上等等，无处不见锂电池的身影。

锂电池凭着储量大、轻巧、可反复充电、无污染（不含重金属镉）等优势，迅速淘汰了镍镉、镍氢等电池技术，独占市场鳌头。

   锂电池进展瓶颈

和过去粗放型经济中很多产业一样，中国锂电池能够迅速占据国际市场的宝贝也是低本钱。

对此无可奈何的美国政府乃至编出些“锂电池需按危险品进行包装”的把戏，方式设法给中国锂电池出口增加本钱和门坎。

暂且不去理会外人如何拆台，中国锂电池在短短十余年地快速进展中，自己也存在着或多或少的硬伤。

撇开锂电池的材料和生产设备不谈，咱们国家锂电池的技术水平和国际上是同步的，咱们才十几年的进展，因此这点是值得宣传的。

但同时也说明，在技术水平和生产设备等方面，咱们仍是被其他国家牵着鼻子走。

据了解，若是问题存在于生产设备和工艺流程方面，我国还能够仰仗入口和半人工的方式来解决，即即是高额的入口设备费用，仍能够依*低廉的人工本钱进行摊薄。

而在生产锂电池的材料方面，如隔膜、电池外表钢壳冲压材料等还依*入口的话，不但本钱陡但是生、并受制于其他国家，更给一些质量低劣的入口材料打开口子，最终反过来阻碍中国锂电池的品牌形象。

   另外，由于微电子产品的自主品牌少，锂电池企业多效劳于海外客户，因此客户产品的每一次调整，我国的锂电池生产企业就必需更改生产线的相关标准，而且在很多方面海外公司的要求都超级苛刻。

保定风帆新能源公司（风帆蓄电池唯一全资子公司）市场部副领导潘晶告知《证券日报》记者，“客户的要求确信是要遵守的，咱们公司几乎通过了所有国际通行的认证标准。

”

即便如此，综合国际标准、入口材料、技术水平等多方面的因素，中国的锂电池仍是给人低端、廉价的第一印象。

潘晶给记者算了一笔账，“笔记本电脑锂电池18650型号中的一根电芯，三星能够卖到3.65美元，而我国企业仅卖到1.8美元，中国企业生产如此一个电芯的利润最多只能达到7%—10%，相较之下，三星的利润就可想而知了。

”

   在锂电池自身进展的瓶颈方面，曹先生举例说，“风电、光伏对锂电池的材料要求很高，如沙漠环境下的耐高温性能，再比如海上风电的耐低温性能。

”潘晶也告知记者，“锂电池的适应环境为零下20度—60度，具体到我国南方北方的温差，都会对产品本身性能起到一些阻碍。

”与此同时，更为广漠的市场对锂电池容积、反复充电能力、快速充电能力都提出了更严格的标准，而刚适才适应了微电子产品对体积、容积的要求后的锂电池，马上就得顺应市场需求的进展，快速提升一系列的技术指标，这本身确实是一大难题。

2.浅析我国锂离子电池产业的进展瓶颈

锂电池属于高成长行业，生产线需要常常变更，没有必然的资金、规模和科技实力的公司是难以立足的。

短时间内假设无国家的倾斜扶持，无法培育一些具有国际竞争力的重点企业，弯道超车的理想有可能会成为妄图。

锂离子电池是电动汽车的核心部件，其价钱在专门大程度上决定着新能源汽车的普及程度。

近日，日本新能源产业技术开发机构（NEDO）发布预测，2021年车载锂电池本钱将下降到3万日元/kWh（约2502人民币/kWh），只有目前价钱的1/3.而据中国科学院物理研究所研究员黄学杰在某行业论坛上表示，目前我国锂电池本钱几近5000元人民币/kWh，2021年的目标是达到3000元人民币/kWh，与日本还存在必然差距。

　　据业内人士表示，锂电池的本钱问题始终披着一层神秘的面纱，不为外界所知。

其居高不下的价钱，给新能源汽车进展前景也蒙上了阴影。

（1）电池本钱是瓶颈

据业内人士透露，电池是新能源汽车产业链中最重要的一环。

目前业内电池本钱所占整车价钱比例一样为25%~30%，有些车型乃至达到50%.电池本钱的高低大体决定了整车在市场中的价钱竞争力强弱。

　　中国电池工业协会官网公布数据查询说明，目前锂电池的生产可拆分为五个部份，别离是隔膜部份、电解液部份、正极材料部份、负极材料部份及铜箔、铝箔、添加液等电池制造与封装的附属配件组成部份。

　　目前隔膜、电解液、正极材料、负极材料这四个部份总共占到锂电池本钱的85%，别离约为25%、15%、30%、15%.锂离子电池价钱的居高不下，专门大程度上是该行业尚未形成产业化，批量少、生产线不足、装备科技含量低、低端产品重复建设等均制约了其进展。

另外，附属配件、负极材料目前国内企业已经实现批量生产，拥有自主知识产权。

可是占电池本钱约70%的电解液、隔膜与正极材料仍然依托入口，专门是在高端市场尤其突出。

　　隔膜是锂电材料中技术含量最高的高附加值材料，隔膜的性能好坏，直接阻碍电池的容量、循环及平安性能等特性。

国内只有三家公司星源科技、金辉高科、格瑞恩，像比亚迪、力神等知名企业仍然依托入口国际产品。

目前隔膜材料市场前景看似专门好，可是在国际上拥有发言权的大体上只有日本Asahi（旭化成工业株式会社、Tonen（东燃化学株式会社），韩国的SK公司、WIDE公司、Finepol公司，美国Celgard公司和英国N-Tech公司等国际巨头，这些企业大体垄断全世界市场。

而目前在国内大量利用的磷酸铁锂电池领域，其材料利用中所涉及的三大核心技术专利牢牢把握在加拿大Phostech公司和美国威能公司手中。

（2）老伤疤：

不把握核心技术

目前锂离子电池的核心技术大体上处于卖方市场，核心的东西是买不来的。

电解液号称锂电池的血液，而六氟磷酸锂是生产电解液的最要紧原材料，其占电解液本钱的50%左右。

目前全世界范围内只有中国、日本实现了六氟磷酸锂产业化。

可是我国要紧依托入口，由于生产技术难度超级高，在国际上要紧由关东电化学工业、森田化学等几家日本企业垄断。

国内只有金光高科、天津化工设计研究院、天津金牛等少数企业能生产，但产能较少,品质与国外也存在专门大差距。

目前，国产隔离膜相较国外优秀隔离膜的要紧区别在国产的一致性差，利用国产隔离膜会致使电池质量不稳固。

尽管有少数企业称专利没有问题，但里面有很多复杂的问题有待解决。

美国威能公司已开始在国内布局，现已在苏州成立了两家公司，只生产电池成品，业内未见技术输出打算，且其产品大体是用于对国外高端客户的出口，很难对国内技术水平带来较大提升。

自2020年初国家将新能源汽车进展定位产业进展后，国内锂电池工厂如雨后春笋般在全国遍地开花。

目前国内做锂电池的厂家表面上有数百家，可真正具有整套动力电池生产能力的只有20~30家。

据国海证券《锂电池材料行业研究报告》公布分析数据显示，目前锂电池材料行业瓶颈较高，国内目前正极、负极处于供需平稳状态，电解液、隔膜为技术含量最高的环节，产品供不该求。

（3）亟待政策导向

目前新能源汽车补助均为面向整车企业，电池供给商被排除国家补助之外。

在阻碍消费者购买需求的因素中，锂离子电池的高本钱已然成为新能源汽车普及的瓶颈。

目前国家财政的补助资金铺的面太广，尽管培育了新能源汽车市场，可是由于资金投入分散，新能源汽车锂离子电池厂家处境比较困难。

由于难以享受到国家的政策补助，关于核心技术的把握仍然受制于人。

而国内数量众多的锂离子电池厂家，更是在国际舞台上难觅踪迹。

　　某证券汽车行业分析师指出，国内从事锂电池的公司由前年150家激增到目前600多家，真正有投资价值的企业并非多。

锂电池属于高成长行业，生产线需要常常变更，没有必然的资金、规模和科技实力的公司是难以立足的。

短时间内假设无国家的倾斜扶持，无法培育一些具有国际竞争力的重点企业，弯道超车的理想有可能会成为妄图。

3.锂电池进展遇瓶颈谈锂电池在电动自行车行业的应用

“锂动”时期的到来，给咱们电动自行车行业带来什么?

是机缘?

仍是挑战?

“锂动”时期是电动自行车工业产品转型进级的标志之一，电动自行车工业在中国崛起的十几年里，一方面取得了高速的进展和长足的提高，可是作为铅酸电池企业在必然范围内伴随而来的铅酸电池污染及其引发的的血铅超标事件时有发生，在必然程度上阻碍了铅酸电池在电动自行车上的运用远景。

（1）远景看好

锂电池出产企业，风起云涌，技术进级，产能扩张，驱动量利齐升，运用领域日趋普遍，针对电动自行车和电动摩托车的开发运用远景超级看好。

有关厂家做过实验在一样体积和容量的情形下，锂电池与铅酸电池价钱相差为2.5倍（均价），重量却是铅酸电池的五分之一，利用寿命是铅酸电池的四倍，因此从综合（长期）利用本钱来看，锂电池是占优的。

　　另外，海内市场“锂电”正处起步时期，整个行业要改变两个97.5%（即锂电车占整个电动自行车的产量为2.5%，出口量占整个电动自行车产量为2.5%）的局面，还正需要“锂动”来作推动，电动自行车新尺度后时期的即以后临，将会给更多的标准企业，通过配套运用来实现轻型化进步整车的整体科技含量，从而晋升企业产品的出口竞争力。

所有这一切引发了政府相关部份、行业协会和社会各界的普遍关注。

在不久前召开的“锂电自行车工业化与市场化推行顶峰论坛”上，传导出一个信号：

锂电池作为新型清洁能源，将在国家政策的大力支持下，迎来一波向上进展的冲破性行情。

而那个行情，无疑将会助推电动自行车工业走上一个新的台阶。

根占有关权势巨子部份统计，国家科技部科技中小型立异基金2020年度第1批支持项目3827项，支持金额240208万元，其中锂电领域共29个公司的29个项目，共获无偿资助1620万元，贷款贴息130万元。

　　锂电自行车的推行将不断丰硕重现新能源的利用。

各项配套政策会有力推动锂电池自行车的贸易化进程，从而改变个别城市治理部份的电动自行车持有的“禁放两难”的无奈方式主意。

　　从市场贸易化运作的情形来看，最近几年来铅价大幅波动和经济苏醒带来的原材料价钱不断爬升，加上铅酸电动自行车的利润空间日趋紧缩，大大地刺激了经销商和消费者对锂型自行车的销售的愿望和销量需求。

（2）进展瓶颈

技术层面：

从整体上说，锂电池工业关于中国仍是一个超级年青的工业，枢纽技术及枢纽部件的国产化之路仍很漫长，技术立异的课题仍旧良多。

以隔膜为例，市场供给量严峻不足，90%需要依托入口，市场要紧被美国Celgard及日本旭化成、东燃化学等企业把持，属于严峻的典型的卖方市场。

而隔膜出产具有典型的“高技术、高资本”特点，项目周期长，海内企业投资热情不高，不肯为此冒风险。

　　另外，磷酸铁锂技术由美国、加拿大已在中国注册，尽管中国电池产业协会年前在中国政法大学的匡助下向有关部份提出了“无效申请”，但结果恐仍是遥遥无期。

号称电池爱惜神的电源治理系统（也称爱惜板），目前仍有很多技术挫折需要攻克，目前一样锂电出产厂与之配套的爱惜系统大多为非主动平稳型，需要开发为主动平稳型，实现智能化的“劫富济贫”和深度治理。

　　政策层面：

电动自行车和电动客用汽车一样作为民用产品，一样作用绿色环保产品，但系列政策的支持力度不一样，消费者在一次购买电动自行车中并无取得相应的优惠补助，这多少减弱锂电自行