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1 装 备 工 业 研 究 工 业 和 信 息 化 部 赛 迪 研 究 院 主 办 2016 年 2 月 20 日 第 1 期 总 第 24 期 本 期 主 题 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 国 际 观 察 全 球 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 现 状 及 趋 势 企 业 研 究 国 轩 目 标 : 建 成 电 动 汽 车 产 业 链 平 台 型 企 业 数 据 之 窗 2015 年 我 国 动 力 电 池 企 业 装 机 量 情 况 年 我 国 车 用 动 力 电 池 产 能 年 全 球 电 动 汽 车 销 量 年 我 国 新 能 源 汽 车 产 量

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5 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 一 车 用 动 力 电 池 产 业 内 涵 与 分 类 新 能 源 汽 车 的 三 大 关 键 组 成 部 分 为 电 池 电 机 和 电 控 系 统 其 中 电 池 的 寿 命 性 能 成 本 和 安 全 性 等 对 新 能 源 汽 车 的 推 广 应 用 起 着 决 定 性 作 用 目 前, 并 行 发 展 的 动 力 电 池 主 要 有 锂 离 子 电 池 镍 氢 电 池 和 燃 料 电 池 三 大 类 其 中, 锂 离 子 电 池 性 能 较 好, 是 目 前 车 用 动 力 电 池 的 主 体 ; 镍 氢 电 池 目 前 主 要 应 用 混 合 动 力 汽 车 的 辅 助 动 力 系 统 ; 而 燃 料 电 池 技 术 及 产 业 化 尚 未 成 熟 因 此, 发 展 锂 离 子 动 力 电 池 将 是 我 国 新 能 源 汽 车 产 业 化 的 主 要 方 向 本 文 所 研 究 的 车 用 动 力 电 池 主 要 指 锂 离 子 动 力 电 池 锂 离 子 动 力 电 池 主 要 包 括 正 极 负 极 隔 膜 及 电 解 质 等 四 大 材 料, 主 要 依 靠 锂 离 子 在 正 极 和 负 极 之 间 移 动 来 工 作 在 充 放 电 过 程 中,Li+ 在 两 个 电 极 之 间 往 返 嵌 入 和 脱 嵌 : 充 电 池 时,Li+ 从 正 极 脱 嵌, 经 过 电 解 质 嵌 入 负 极, 负 极 处 于 富 锂 状 态 ; 放 电 时 则 相 反 锂 离 子 动 力 电 池 根 据 电 解 质 的 不 同 可 以 区 分 液 态 锂 离 子 电 池 和 聚 合 物 锂 离 子 电 池, 液 态 锂 离 子 电 池 使 用 的 是 含 锂 盐 的 有 机 液 体 电 解 质, 而 聚 合 物 锂 离 子 电 池 则 以 固 体 聚 合 物 电 解 质 来 代 替 锂 离 子 动 力 电 池 的 正 极 是 含 锂 的 过 渡 金 属 氧 化 物, 包 括 钴 酸 锂 镍 酸 锂 磷 酸 铁 锂 锰 酸 锂 钴 镍 锰 酸 锂 ( 三 元 材 料 ) 等, 负 极 是 碳 素 材 料, 如 石 墨 1

6 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 表 1 锂 离 子 电 池 主 要 材 料 构 成 组 成 部 分 常 用 材 料 正 极 材 料 钴 酸 锂 锰 酸 锂 三 元 材 料 和 磷 酸 铁 锂 负 极 材 料 石 墨 石 墨 化 碳 材 料 改 性 石 墨 石 墨 化 中 间 相 碳 微 珠 隔 膜 聚 乙 烯 或 聚 丙 烯 微 孔 膜 电 解 液 碳 酸 乙 烯 酯 (EC) 碳 酸 丙 烯 酯 (PC) 碳 酸 二 甲 酯 (DMC) 碳 酸 二 乙 酯 (DEC) 二 甲 氧 基 乙 烷 (DME) 电 解 质 六 氟 磷 酸 锂 (LiPF6) 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 锂 离 子 动 力 电 池 的 上 游 是 金 属 矿 产 资 源, 如 碳 酸 锂 锰 钴 镍 等 及 各 种 电 池 材 料, 中 游 为 锂 电 生 产 设 备 及 电 芯 制 造 与 PACK 组 装, 下 游 为 轻 型 电 动 车 及 新 能 源 汽 车, 同 时, 还 应 包 括 锂 离 子 动 力 电 池 的 回 收 利 用 环 节 锂 离 子 动 力 电 池 产 业 链 中, 正 极 材 料 负 极 材 料 隔 膜 和 电 解 质 是 锂 离 子 电 池 的 核 心 材 料, 占 据 电 池 成 本 的 70% 左 右, 其 中 的 正 极 材 料 占 全 部 成 本 的 大 约 40%, 负 极 材 料 占 比 为 10%; 电 解 液 和 隔 膜 分 别 占 成 本 的 10% 和 20% 左 右 这 几 种 核 心 材 料 的 技 术 突 破, 将 对 锂 离 子 动 力 电 池 的 性 能 提 升 起 到 重 要 推 动 作 用 车 用 锂 离 子 动 力 电 池 是 未 来 动 力 电 池 的 发 展 方 向, 在 其 技 术 不 断 成 熟 以 及 新 能 源 汽 车 产 业 化 发 展 的 驱 使 下, 未 来 车 用 锂 离 子 动 力 电 池 对 上 游 电 池 材 料 的 消 耗 将 是 传 统 锂 离 子 电 池 的 上 万 倍 图 1 锂 离 子 动 力 电 池 产 业 链 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2

7 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 二 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 面 临 的 形 势 ( 一 ) 全 球 锂 离 子 动 力 电 池 产 能 投 资 不 断 扩 大 在 全 球 性 资 源 紧 缺 与 环 境 恶 化 的 背 景 下, 世 界 主 要 国 家 都 将 发 展 新 能 源 汽 车 上 升 为 国 家 战 略, 作 为 破 解 能 源 环 境 制 约 和 实 现 新 一 轮 经 济 增 长 的 突 破 口, 作 为 新 能 源 汽 车 核 心 环 节 的 锂 离 子 动 力 电 池 也 迎 来 了 较 好 的 发 展 机 遇 2014 年, 全 球 锂 离 子 电 池 市 场 规 模 快 速 发 展 到 万 KWh, 是 2010 年 的 3 倍 多 其 中, 锂 离 子 动 力 电 池 达 到 万 KWh, 占 全 球 锂 离 子 电 池 市 场 份 额 的 15.5% 各 主 要 国 家 及 各 大 企 业 纷 纷 开 始 转 变 发 展 重 心, 大 力 布 局 锂 离 子 动 力 电 池 投 资, 不 断 扩 大 产 能, 以 期 在 未 来 能 够 抢 占 动 力 电 池 一 席 之 地 表 年 全 球 投 资 规 模 在 1 亿 美 元 以 上 的 锂 离 子 电 池 项 目 序 号 参 与 企 业 投 资 规 模 项 目 建 设 情 况 建 设 地 点 1 特 斯 拉 松 下 50 亿 美 元 2 LG 化 学 35 亿 美 元 3 三 星 SDI 6 亿 美 元 4 波 士 顿 电 池 5 亿 5 锂 科 科 技 3.4 亿 6 7 巴 斯 夫 户 田 工 业 SK Innovation 北 汽 集 团 等 2 亿 1.6 亿 8 戴 姆 勒 1 亿 2015 年 开 工,2017 年 投 产, 2020 年 达 到 50 万 组 产 能 年 产 6000 万 只 电 池 芯 和 40 万 组 电 池 组,2016 年 量 产 一 期 建 设 一 条 电 池 生 产 线, 2015 年 量 产 二 期 建 设 若 干 条 生 产 线,2020 年 量 产, 月 产 能 达 到 360 万 只 电 池 芯 建 设 总 产 能 达 到 8GWh 的 电 动 汽 车 用 动 力 电 池 项 目 分 期 建 设 高 分 子 聚 合 物 电 芯 及 电 池 组 生 产 项 目 新 建 正 极 材 料 年 产 能 约 1.8 万 吨 第 一 条 生 产 线 2014 年 试 投 产, 将 建 设 国 内 第 一 条 全 自 动 的 模 组 生 产 线 和 半 自 动 的 电 池 包 装 配 线 计 划 未 来 投 资 约 1 亿 欧 元 扩 大 其 电 池 公 司 Deutsche ACCUmotive 产 能 美 国 中 国 中 国 中 国 中 国 日 本 中 国 欧 洲 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 3

8 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 中 国 成 为 重 点 投 资 布 局 区 域 2014 年 中 国 锂 离 子 电 池 产 量 占 全 球 的 75%, 全 球 锂 离 子 电 池 产 业 重 心 进 一 步 向 中 国 转 移, 同 时 关 键 配 套 材 料 的 供 应 能 力 显 著 增 强, 中 国 已 经 形 成 了 完 善 的 锂 离 子 电 池 产 业 体 系 中 国 正 在 大 力 推 广 电 动 汽 车, 庞 大 的 消 费 市 场 使 得 中 国 对 全 球 各 大 企 业 的 吸 引 力 更 加 凸 显, 已 然 成 为 各 大 企 业 的 布 局 重 点 ( 二 ) 全 球 锂 离 子 动 力 电 池 产 业 整 合 力 度 不 断 加 强 2013 年 以 来, 全 球 电 动 汽 车 产 量 持 续 快 速 增 长, 动 力 电 池 已 经 成 为 全 球 锂 离 子 电 池 产 业 主 要 驱 动 力 量 面 对 蓬 勃 发 展 的 电 动 汽 车 市 场, 全 球 汽 车 生 产 厂 商 零 组 件 供 应 商 以 及 锂 离 子 电 池 生 产 企 业 围 绕 动 力 电 池 加 强 整 合, 试 图 抢 占 行 业 发 展 先 机 一 方 面 是 汽 车 生 产 企 业 与 电 池 生 产 企 业 的 合 作 明 显 增 多 宝 马 丰 田 福 特 与 三 星 SDI 特 斯 拉 与 松 下 雷 诺 与 L G 化 学 SK Innovation 与 北 京 汽 车 集 团 等 纷 纷 联 合 研 发 动 力 型 锂 离 子 电 池 另 一 方 面 则 是 相 关 电 池 企 业 更 加 注 重 产 业 链 建 设, 加 大 上 下 游 合 作 力 度, 如 松 下 携 手 Polypore 研 发 车 用 锂 电 隔 膜 博 世 与 汤 浅 和 三 菱 合 作 开 发 下 一 代 锂 电 池 LG 化 学 向 日 本 Ube Maxell 开 放 动 力 电 池 隔 膜 技 术 授 权 三 星 SDI 与 韩 国 第 一 毛 织 合 并 进 一 步 完 善 其 供 应 链, 万 向 集 团 先 后 收 购 美 国 A123 和 菲 斯 科 以 打 通 电 动 汽 车 产 业 链 等 同 时, 欧 美 企 业 更 加 关 注 能 量 密 度 更 高 的 下 一 代 锂 离 子 电 池 ( 如 全 固 态 锂 离 子 电 池 ) 或 下 一 代 二 次 锂 电 池 ( 如 锂 硫 电 池 和 锂 空 气 电 池 等 ) 的 身 上, 期 望 在 这 些 电 池 技 术 上 实 现 汽 车 电 池 的 突 破 发 展 如 通 用 汽 车 和 大 众 集 团, 都 在 明 确 LG 化 学 为 其 电 池 合 作 伙 伴 的 同 时, 纷 纷 投 资 入 股 全 固 态 锂 离 子 电 池 技 术 开 发 企 业, 其 中 通 用 投 资 入 股 Sakti3, 大 众 投 资 入 股 QuantumScape ( 三 ) 我 国 锂 离 子 动 力 电 池 产 业 迎 来 投 资 热 潮 2014 年 以 来, 在 电 动 汽 车 产 量 井 喷 式 增 长 的 带 动 下 以 及 各 方 关 注 下, 国 内 锂 离 子 电 池 投 资 热 情 迸 发, 不 管 是 行 业 内 的 龙 头 企 业 上 市 公 司 还 是 中 小 企 业, 以 及 行 业 外 的 企 业, 大 家 纷 纷 采 取 投 资 建 厂 4

9 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 兼 并 购 买 等 多 种 方 式, 投 身 于 锂 离 子 电 池 产 业 投 资 发 展 热 潮 中 2013 年 9 月, 随 着 关 于 继 续 开 展 新 能 源 汽 车 推 广 应 用 工 作 的 通 知 的 出 台, 我 国 锂 离 子 电 池 产 业 投 资 力 度 开 始 增 强 进 入 2014 年 后, 投 资 力 度 进 一 步 增 长, 全 行 业 投 资 金 额 超 过 千 亿 元, 超 过 了 2012 年 与 2013 年 的 总 和 在 激 励 政 策 的 推 动 下, 国 内 新 能 源 汽 车 产 业 发 展 速 度 迅 速 提 升, 对 于 动 力 电 池 的 需 求 急 剧 增 长, 我 国 锂 离 子 电 池 行 业 骨 干 企 业 纷 纷 开 始 扩 大 产 能 位 居 国 内 锂 离 子 动 力 电 池 企 业 规 模 前 三 的 比 亚 迪 国 轩 高 科 天 津 力 神 在 2014 年 都 在 积 极 扩 大 产 能, 多 地 布 局, 而 多 氟 多 猛 狮 科 技 等 企 业 也 在 加 紧 上 马 新 的 动 力 电 池 生 产 线 与 此 同 时, 配 套 企 业 也 不 甘 落 后, 正 极 材 料 骨 干 企 业 杉 杉 股 份 和 天 津 巴 莫 负 极 材 料 龙 头 企 业 中 国 宝 安 电 解 液 龙 头 企 业 天 赐 材 料 和 江 苏 国 泰 均 准 备 或 已 经 开 始 投 资 建 设 新 的 生 产 基 地 表 年 我 国 投 资 规 模 在 1 亿 美 元 以 上 的 锂 离 子 电 池 项 目 序 号 发 起 企 业 投 资 规 模 投 资 情 况 1 天 津 力 神 150 亿 美 元 2 深 圳 比 克 110 亿 美 元 3 杉 杉 股 份 30 亿 美 元 从 2013 年 下 半 年 到 目 前, 力 神 在 青 岛 苏 州 武 汉 杭 州 四 地 投 资 动 力 电 池 项 目, 设 计 产 能 近 20 亿 Ah 从 2013 年 下 半 年 以 来, 比 克 分 别 在 大 连 郑 州 成 都 投 资 动 力 电 池 及 新 能 源 汽 车 项 目 建 设 万 吨 级 高 能 量 密 度 锂 电 正 极 材 料 生 产 销 售 基 地, 项 目 完 全 建 成 后 年 产 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 10 万 吨, 远 期 规 划 锂 电 正 极 材 料 产 能 100 万 吨 4 天 津 巴 莫 30 亿 元 计 划 在 眉 山 建 设 锂 电 池 材 料 生 产 基 地 5 国 轩 高 科 30 亿 元 项 目 分 两 期 建 设, 投 产 后 将 年 产 2000 辆 新 能 源 大 巴 和 5 万 辆 小 车 的 动 力 电 池 6 比 亚 迪 亿 元 拟 将 现 有 动 力 电 池 产 能 扩 大 至 10-15GWh 7 中 港 新 能 源 25 亿 元 项 目 建 成 后 具 有 年 产 7 亿 安 时 电 池 7000 吨 磷 酸 铁 锂 正 极 材 料 3000 吨 石 墨 负 极 材 料 的 生 产 能 力 8 万 向 集 团 约 24 亿 元 先 后 收 购 美 国 A123 和 菲 斯 科 5

10 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 9 深 圳 金 橙 12 亿 元 10 陕 西 有 色 约 9 亿 元 11 中 国 宝 安 7 亿 元 12 金 瑞 科 技 约 7 亿 元 13 洪 桥 集 团 6.4 亿 元 14 亿 纬 锂 能 6 亿 元 项 目 达 产 达 标 后, 将 形 成 日 产 200 兆 安 时 锂 电 池 项 目 生 产 能 力 一 期 投 资 约 2.55 亿 元, 年 生 产 磷 酸 铁 锂 动 力 电 池 约 15 万 KWh; 二 期 和 三 期 共 投 入 约 6 亿 元, 年 生 产 磷 酸 铁 锂 动 力 电 池 约 60 万 KWh 拟 向 贝 瑞 特 股 东 发 行 万 股 收 购 32.15% 股 份 建 设 金 驰 材 料 年 产 1 万 吨 电 池 正 极 材 料 生 产 基 地 项 目 和 金 瑞 科 技 年 产 7000 吨 锂 离 子 动 力 电 池 多 元 正 极 材 料 项 目 收 购 凯 荣 投 资 90.68% 股 份 连 股 东 贷 款, 发 力 锂 电 池 业 务 建 设 年 产 6720 万 支 高 性 能 锂 离 子 电 池 的 国 际 一 流 自 动 化 生 产 线 15 多 氟 多 6 亿 元 建 设 年 产 3 亿 Ah 能 量 型 动 力 锂 离 子 电 池 项 目 16 东 莞 天 丰 6 亿 元 17 江 西 睿 华 5 亿 元 18 众 和 股 份 约 5 亿 元 19 猛 狮 科 技 约 5 亿 元 20 道 明 光 学 4.5 亿 元 21 赣 锋 锂 业 4 亿 元 22 乐 凯 胶 片 4 亿 元 23 天 赐 材 料 2.7 亿 元 分 两 期 建 设, 项 目 建 成 后 年 可 产 锂 ( 离 子 ) 电 池 电 解 液 2 万 吨 总 建 筑 面 积 6 万 平 方 米 以 上 的 新 能 源 电 池 材 料 项 目 增 持 深 圳 天 骄 和 闽 锋 锂 业, 收 购 天 津 巴 莫 18.9% 股 权 建 设 年 产 1 亿 只 电 动 车 用 圆 柱 形 锂 离 子 电 池 项 目 用 于 投 入 年 产 3000 万 平 方 米 功 能 性 薄 膜 生 产 线 建 设 项 目, 其 中 包 括 年 产 1500 万 平 方 米 的 锂 电 池 软 包 装 膜 生 产 线 收 购 国 内 规 模 较 大 的 聚 合 物 锂 离 子 电 池 企 业 美 拜 电 子 建 设 高 性 能 锂 离 子 电 池 PE 隔 膜 产 业 化 建 设 项 目 锂 电 隔 膜 涂 布 生 产 线 一 期 项 目 锂 电 隔 膜 涂 布 生 产 线 二 期 项 目 用 于 收 购 锂 电 池 电 解 液 产 销 商 东 莞 凯 欣 100% 股 权, 建 设 6000t/a 液 体 六 氟 磷 酸 锂 项 目 24 欣 旺 达 1.6 亿 元 收 购 东 莞 锂 威, 拓 展 聚 合 物 电 芯 业 务 25 鑫 科 材 料 1.2 亿 元 收 购 天 津 力 神 部 分 股 权 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 6

11 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 ( 四 ) 产 业 发 展 政 策 环 境 不 断 优 化 2014 年 以 来, 我 国 新 能 源 汽 车 推 广 应 用 政 策 出 现 井 喷 2014 年 7 月, 国 务 院 出 台 了 国 务 院 办 公 厅 关 于 加 快 新 能 源 汽 车 推 广 应 用 的 指 导 意 见, 相 关 部 委 制 定 了 用 电 价 格 税 收 应 用 推 广 等 相 关 配 套 措 施, 各 地 方 政 府 积 极 出 台 新 能 源 汽 车 推 广 方 案 及 落 实 措 施, 大 大 加 速 了 我 国 新 能 源 汽 车 的 推 广 进 程 同 时, 行 业 管 理 部 门 积 极 加 快 标 准 制 定 加 强 行 业 规 范, 不 断 优 化 产 业 发 展 环 境, 为 我 国 锂 离 子 动 力 电 池 行 业 的 健 康 有 序 发 展 有 力 保 障 首 先, 标 准 方 面,2015 年 8 月, 工 信 部 起 草 锂 离 子 电 池 综 合 标 准 化 技 术 体 系, 共 列 技 术 标 准 179 项 ; 一 批 锂 离 子 电 池 领 域 国 家 和 行 业 标 准 制 修 订 项 目 启 动, 尤 其 是 发 布 了 强 制 性 国 家 标 准 便 携 式 电 子 产 品 用 锂 离 子 电 池 和 电 池 组 安 全 要 求 (GB ) 另 外, 规 范 方 面,2015 年 9 月, 工 信 部 正 式 出 台 锂 离 子 电 池 行 业 规 范 条 件, 规 范 条 件 从 产 业 布 局 与 项 目 设 立 生 产 规 模 与 工 艺 技 术 产 品 质 量 资 源 综 合 利 用 环 境 保 护 安 全 管 理 卫 生 和 社 会 责 任 等 方 面 有 针 对 性 地 提 出 了 相 应 的 要 求 规 范 条 件 对 正 极 材 料 负 极 材 料 生 产 企 业 设 置 了 一 定 规 模 门 槛, 但 未 对 细 分 产 品 产 能 提 出 要 求, 给 部 分 企 业 提 供 可 操 作 空 间 表 年 我 国 锂 离 子 电 池 行 业 标 准 及 规 范 出 台 时 间 政 策 名 称 政 策 要 点 2014 年 8 月 2014 年 12 月 锂 离 子 电 池 综 合 标 准 化 技 术 体 系 便 携 式 电 子 产 品 用 锂 离 子 电 池 和 电 池 组 安 全 要 求 (GB ) 共 列 技 术 标 准 179 项 ; 一 批 锂 离 子 电 池 领 域 国 家 和 行 业 标 准 制 修 订 项 目 启 动 标 准 主 要 针 对 锂 离 子 电 池 芯 电 池 组 规 定 了 在 正 常 使 用 合 理 可 预 见 的 误 用 和 滥 用 条 件 下 的 电 安 全 环 境 安 全 机 械 安 全 的 要 求 和 测 试 方 法 根 据 测 试 指 标, 电 池 组 的 测 试 项 目 中 除 了 包 含 常 规 的 一 般 安 全 要 求, 还 包 括 对 电 池 组 环 境 试 验 电 池 组 电 安 全 试 验 电 池 组 保 护 电 路 安 全 测 试 要 求 系 统 保 护 电 路 安 全 要 求 等 30 多 项 测 试 7

12 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 2015 年 9 月 锂 离 子 电 池 行 业 规 范 条 件 生 产 规 模 方 面 要 求 : 锂 离 子 动 力 蓄 电 池 单 体 生 产 企 业 电 池 年 产 能 不 低 于 1 亿 瓦 时 ; 正 极 材 料 年 产 能 不 低 于 2000 吨 ; 负 极 材 料 年 产 能 不 低 于 2000 吨 ; 隔 膜 年 产 能 不 低 于 2000 万 平 方 米 ; 电 解 液 年 产 能 不 低 于 2000 吨, 电 解 质 产 能 不 低 于 500 吨 企 业 申 报 时 上 一 年 实 际 产 量 不 低 于 实 际 产 能 的 50% 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 ( 五 ) 国 家 科 技 资 源 支 持 力 度 不 断 加 强 2014 年 以 来, 国 家 科 技 项 目 课 题 设 置 支 持 重 点 开 始 突 出 锂 离 子 动 力 电 池 2015 年 国 家 三 大 科 学 计 划 指 南 中,973 计 划 和 国 家 科 技 支 撑 计 划 分 别 从 不 同 角 度 为 锂 离 子 动 力 电 池 设 置 了 研 究 课 题 而 在 2014 年 列 入 国 家 火 炬 计 划 9 个 锂 离 子 电 池 项 目 中,7 个 直 接 与 锂 离 子 动 力 电 池 相 关 8 个 进 入 国 家 重 点 新 产 品 计 划 的 锂 离 子 电 池 相 关 产 品 中 有 3 个 和 锂 离 子 动 力 电 池 有 关 表 年 列 入 国 家 火 炬 计 划 的 锂 离 子 电 池 项 目 序 号 项 目 名 称 申 报 企 业 1 天 津 高 新 区 动 力 电 池 和 储 能 技 术 天 津 滨 海 高 新 技 术 产 业 开 发 区 管 创 新 型 产 业 集 群 理 委 员 会 2 高 安 全 性 复 合 隔 膜 产 业 化 及 共 性 技 术 研 究 天 津 东 皋 膜 技 术 有 限 公 司 3 高 能 量 密 度 动 力 电 池 产 业 化 及 共 性 技 术 研 究 比 克 国 际 ( 天 津 ) 有 限 公 司 4 六 氟 磷 酸 锂 江 苏 九 九 久 科 技 股 份 有 限 公 司 5 高 性 能 通 信 用 磷 酸 铁 锂 电 池 组 产 业 化 项 目 浙 江 超 威 创 元 实 业 有 限 公 司 6 智 能 型 电 动 自 行 车 用 锂 电 池 管 理 系 统 卧 龙 电 气 集 团 股 份 有 限 公 司 7 高 倍 率 长 寿 命 动 力 锂 离 子 电 池 用 改 性 人 造 石 墨 湖 州 创 亚 动 力 电 池 材 料 有 限 公 司 8 动 力 电 池 用 新 型 复 合 超 细 玻 璃 纤 维 隔 板 产 业 化 浙 江 畅 通 科 技 有 限 公 司 9 高 倍 率 锂 离 子 动 力 电 池 负 极 材 料 的 产 业 化 深 圳 市 斯 诺 实 业 发 展 有 限 公 司 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 8

13 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 表 年 列 入 国 家 重 点 新 产 品 计 划 的 锂 离 子 电 池 相 关 产 品 序 号 产 品 名 称 申 报 企 业 1 100Ah 高 能 量 锂 离 子 储 能 电 池 高 平 唐 一 新 能 源 科 技 有 限 公 司 2 128KWh 储 能 锂 离 子 蓄 电 池 组 江 苏 海 四 达 电 源 股 份 有 限 公 司 3 电 动 汽 车 用 磷 酸 铁 锂 电 池 浙 江 超 威 创 元 实 业 有 限 公 司 4 高 精 度 锂 电 池 保 护 芯 片 用 SIP 系 统 浙 江 红 果 微 电 子 有 限 公 司 5 硅 碳 复 合 负 极 材 料 湛 江 市 聚 鑫 新 能 源 有 限 公 司 6 新 型 纳 米 导 电 材 料 石 墨 烯 /BTR-GN 深 圳 市 贝 特 瑞 纳 米 科 技 有 限 公 司 7 高 电 压 型 氧 化 钴 锂 天 津 巴 莫 科 技 股 份 有 限 公 司 8 废 电 池 循 环 再 造 镍 钴 锰 酸 锂 广 东 邦 普 循 环 科 技 股 份 有 限 公 司 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 三 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 现 状 ( 一 ) 产 业 规 模 实 现 爆 发 式 增 长 根 据 工 信 部 的 统 计 数 据,2015 年 我 国 新 能 源 汽 车 呈 现 爆 发 式 增 长, 实 现 产 量 37.9 万 辆, 同 比 增 长 4 倍, 中 国 也 成 为 全 球 最 大 的 新 能 源 汽 车 增 量 市 场 新 能 源 汽 车 产 业 链 中 最 核 心 的 部 件 之 一 的 锂 离 子 动 力 电 池 的 产 业 规 模 也 在 不 断 扩 大 2015 年, 我 国 锂 离 子 动 力 电 池 的 总 体 产 能 约 为 16GWh, 以 2.5 元 /Wh 的 pack 平 均 单 位 价 格 来 估 算,2015 我 国 锂 离 子 动 力 电 池 ( 包 含 pack) 产 业 的 总 产 值 在 400 亿 人 民 币 左 右, 其 中 电 芯 部 分 的 产 值 约 为 300 亿 人 民 币, 大 约 4 倍 于 2014 年 的 数 据 预 计 2016 年, 我 国 包 含 pack 业 务 的 锂 离 子 动 力 电 池 市 场 产 值 将 有 可 能 达 到 700 亿 左 右 由 于 2015 年 众 多 企 业 的 规 划 产 能 尚 不 能 完 全 释 放, 国 内 整 个 动 力 锂 电 池 市 场 仍 是 供 不 应 求 的 局 面 而 随 着 产 能 的 大 量 释 放, 预 计 到 2016 年 底 或 者 2017 年, 整 个 国 内 动 力 电 池 新 增 的 实 际 投 资 产 能 大 概 有 60GWh 动 力 锂 电 池 的 产 能 供 求 关 系 可 能 发 生 逆 转, 分 化 明 显, 引 发 行 业 洗 牌, 兼 并 整 合 将 成 为 行 业 发 展 的 主 要 趋 势 9

14 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 表 7 我 国 重 点 电 池 生 产 企 业 2016 年 产 能 规 划 统 计 企 业 名 称 2014 年 产 能 (GWh) 2015 年 产 能 (GWh) 2016 年 产 能 (GWh) 比 亚 迪 BYD 万 向 中 航 锂 电 光 宇 宁 德 时 代 (CATL) 力 神 国 轩 高 科 微 宏 动 力 中 聚 电 池 山 东 威 能 比 克 波 士 顿 电 池 威 能 沃 特 玛 多 氟 多 三 星 LG 国 内 合 计 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 ( 二 ) 我 国 已 成 为 全 球 主 要 生 产 国 2015 年, 全 球 锂 离 子 电 池 出 货 量 达 到 GWh, 同 比 增 长 39.45%, 得 益 于 新 能 源 汽 车 产 业 的 爆 发 式 增 长, 中 国 锂 离 子 电 池 出 货 量 占 比 上 升 到 46.78% 在 动 力 电 池 领 域, 全 球 动 力 电 池 出 货 量 在 2015 年 达 到 28.46GWh, 中 国 市 场 贡 献 了 17GWh, 占 比 将 近 60% 全 球 主 要 生 产 企 业 有 20 多 家, 而 日 本 则 走 在 全 球 前 列 主 要 包 括 美 国 的 A ( 已 被 中 国 万 向 收 购 ) 江 森 自 控 ; 中 国 的 比 亚 迪 力 神 中 信 国 安 万 向 中 航 锂 电 等 ; 韩 国 的 LG 化 学 ; 日 本 的 东 芝 日 立 制 作 所 日 本 电 气 (NEC) GSYuasa 丰 田 汽 车 和 松 下 电 器 产 业 的 合 并 公 司 Panasonic EV Energy 等 企 业 10

15 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 2015 年, 全 球 锂 离 子 动 力 电 池 各 主 要 企 业 出 货 量 发 生 了 较 大 的 变 化, 比 亚 迪 依 托 自 身 乘 用 车 和 电 动 客 车 的 拉 动, 其 动 力 电 池 出 货 量 超 过 Panasonic EV Energy 和 LG 化 学, 成 为 全 球 最 大 的 锂 离 子 动 力 电 池 供 应 商 ; 国 内 的 CATL 国 轩 高 科 等 企 业 依 托 宇 通 客 车 金 龙 江 淮 等 企 业 新 能 源 客 车 出 货 量 的 增 长, 锂 离 子 动 力 电 池 出 货 量 也 都 出 现 了 爆 发 式 的 增 长 图 年 全 球 锂 离 子 动 力 电 池 企 业 所 占 市 场 份 额 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 根 据 锂 离 子 动 力 电 池 装 机 量 的 统 计 数 据,2015 年 我 国 锂 离 子 动 力 电 池 产 业 10 强 企 业 排 序 是 : 比 亚 迪 天 津 力 神 波 士 顿 电 池 CATL 万 向 国 轩 高 科 美 国 A123 北 京 普 莱 德 新 能 源 中 航 锂 电 比 克 电 池 表 年 国 内 锂 离 子 动 力 电 池 企 业 前 十 强 序 号 企 业 名 称 装 机 量 ( 辆 ) 市 场 占 有 率 1 比 亚 迪 % 2 天 津 力 神 % 3 波 士 顿 电 池 % 4 CATL % 5 万 向 % 6 国 轩 高 科 % 7 美 国 A % 8 北 京 普 莱 德 新 能 源 % 9 中 航 锂 电 % 10 比 克 电 池 % 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 11

16 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 ( 三 ) 关 键 材 料 领 域 均 涌 现 出 优 秀 企 业 经 过 近 10 年 的 发 展, 正 极 材 料 领 域, 我 国 目 前 形 成 了 以 京 津 地 区 华 中 地 区 和 华 南 地 区 为 三 大 聚 集 地 的 锂 电 正 极 材 料 产 业 集 群, 并 分 别 以 北 京 和 天 津 湖 南 广 东 为 发 展 中 心 我 国 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 行 业 在 发 展 初 期, 涌 现 出 了 大 批 的 企 业 参 与 市 场 竞 争, 随 着 市 场 格 局 的 不 断 演 变, 国 内 不 具 备 竞 争 实 力 的 企 业 也 逐 渐 地 退 出 了 历 史 的 舞 台, 行 业 内 的 优 质 资 源 逐 渐 地 向 几 家 具 备 实 力 的 大 企 业 集 中 目 前 我 国 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 领 先 企 业 主 要 包 括 中 信 国 安 盟 固 利 湖 南 杉 杉 北 大 先 行 天 津 巴 莫 深 圳 天 骄 湖 南 瑞 翔 等 表 9 我 国 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 区 域 布 局 地 区 主 要 企 业 ( 不 限 于 以 下 ) 主 要 特 点 京 津 地 区 当 升 科 技 中 信 国 安 盟 固 利 北 大 先 行 天 津 巴 莫 天 津 斯 特 兰 产 品 以 钴 酸 锂 为 主, 占 据 国 内 市 场 的 主 要 份 额, 同 时, 磷 酸 铁 锂 产 量 居 国 内 首 位 华 中 地 区 上 海 杉 杉 科 技 湖 南 杉 杉 湖 南 瑞 祥 常 州 博 杰 余 姚 金 和 产 品 设 计 锂 电 池 各 类 锂 电 正 极 材 料 华 南 地 区 深 圳 源 源 广 州 鸿 森 深 圳 天 骄 产 品 以 锰 酸 锂 三 元 材 料 为 主, 同 时 也 有 少 量 份 额 的 钴 酸 锂, 皆 为 民 营 企 业 其 他 地 区 石 家 庄 百 斯 特 西 安 213 所 产 量 低, 市 场 份 额 少 表 10 我 国 主 要 正 极 材 料 企 业 产 能 估 算 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 序 号 企 业 名 称 产 能 ( 吨 / 年 ) 1 湖 南 杉 杉 北 大 先 行 北 京 当 升 科 技 天 津 巴 莫 湖 南 瑞 翔 新 材 料 宁 波 金 和 新 材 料 深 圳 天 骄 科 技 厦 门 钨 业 深 圳 振 华 新 材 料 青 岛 乾 运 高 科 新 材 料 5500 数 据 来 源 : 中 国 电 池 网 12

17 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 负 极 材 料 领 域, 目 前 国 内 负 极 材 料 领 先 企 业 主 要 包 括 深 圳 贝 特 瑞 上 海 杉 杉 科 技 和 长 沙 海 容, 占 据 市 场 60% 以 上 的 份 额 其 中 深 圳 贝 特 瑞 占 据 全 球 12% 左 右 的 市 场 份 额, 成 为 国 内 最 大 的 负 极 材 料 供 应 商 表 11 我 国 主 要 正 极 材 料 企 业 产 能 估 算 序 号 企 业 名 称 产 能 ( 吨 / 年 ) 1 深 圳 贝 瑞 特 上 海 杉 杉 科 技 江 西 紫 宸 科 技 深 圳 斯 诺 实 业 湖 南 星 源 石 墨 江 西 正 拓 新 能 源 湖 州 创 亚 动 力 天 津 锦 美 碳 材 长 沙 海 容 成 都 兴 能 新 材 料 5000 数 据 来 源 : 中 国 电 池 网 隔 膜 领 域, 我 国 国 内 市 场 整 体 呈 现 出 国 外 品 牌 占 有 率 较 高, 本 土 隔 膜 生 产 商 市 场 份 额 快 速 增 长, 进 口 替 代 作 用 日 益 提 高 的 局 面 目 前 国 内 本 土 隔 膜 生 产 企 业 主 要 有 星 源 材 质 金 辉 高 科 格 瑞 恩 和 新 时 科 技 等 企 业 其 中 星 源 材 质 金 辉 高 科 和 格 瑞 恩 占 据 了 全 国 隔 膜 2/3 的 产 量, 具 备 较 强 的 竞 争 优 势 星 源 材 质 的 动 力 电 池 隔 膜 可 替 代 进 口, 达 到 国 际 先 进 水 平 新 时 科 技 山 东 正 华 和 中 科 来 方 等 企 业 的 隔 膜 生 产 线 已 经 产 业 化 生 产 随 着 国 家 对 储 能 电 站 电 动 自 行 车 和 新 能 源 汽 车 的 大 力 推 动, 隔 膜 行 业 的 市 场 空 间 将 被 急 剧 放 大, 大 量 新 进 入 者 如 南 洋 科 技 云 天 化 等 正 积 极 投 资 新 的 隔 膜 生 产 线 随 着 未 来 中 国 锂 离 子 电 池 产 业 对 隔 膜 的 需 求 的 增 加, 该 类 企 业 将 具 备 较 好 的 发 展 前 景 13

18 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 表 12 我 国 主 要 隔 膜 材 料 企 业 产 能 估 算 序 号 企 业 名 称 工 艺 产 能 ( 万 平 方 米 ) 1 深 圳 星 源 材 质 熔 融 拉 伸 法 / 热 致 相 分 离 法 佛 山 金 辉 高 科 热 致 相 分 离 法 格 瑞 恩 熔 融 拉 伸 法 沧 州 明 珠 熔 融 拉 伸 法 新 时 科 技 熔 融 拉 伸 法 山 东 正 华 熔 融 拉 伸 法 中 科 来 方 熔 融 拉 伸 法 铜 峰 电 子 熔 融 拉 伸 法 南 洋 科 技 熔 融 拉 伸 法 1500 云 天 化 热 致 相 分 离 法 1500 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 电 解 质 领 域, 目 前 国 内 电 解 质 生 产 企 业 主 要 包 括 华 荣 化 工 天 津 金 牛 东 莞 杉 杉 珠 海 赛 纬 电 子 广 州 天 赐 北 京 创 亚 化 工 公 司 等 10 余 家 作 为 电 解 质 首 选 的 六 氟 磷 酸 键 材 料, 由 于 其 较 高 的 技 术 壁 垒 国 内 仅 有 少 数 企 业 能 够 规 模 化 生 产 目 前 国 内 能 够 产 业 化 生 产 六 氟 磷 酸 锂 的 企 业 主 要 包 括 天 津 金 牛 多 氟 多 广 州 天 赐 九 九 久 等 企 业 锂, 也 是 电 解 质 中 利 润 最 高 的 关 表 13 中 国 现 有 六 氟 磷 酸 锂 产 能 及 技 术 来 源 序 号 企 业 名 称 目 前 产 能 ( 吨 ) 技 术 来 源 1 九 九 久 2000 中 国 矿 业 大 学 2 多 氟 多 2200 开 始 引 进 德 国 CHENCO 公 司 公 司 六 氟 磷 酸 锂 技 术, 失 败 后 采 取 自 主 研 发 技 术 3 天 津 金 牛 1000 天 津 化 工 研 究 院 4 森 田 化 学 3220 森 田 化 学 5 江 苏 国 泰 300 公 司 自 有 技 术 6 广 州 天 赐 1000 引 进 美 国 Dr. Novis Smith 7 汕 头 金 光 自 主 研 发 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 14

19 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 ( 四 ) 磷 酸 铁 锂 电 池 仍 是 主 要 技 术 路 线 我 国 动 力 电 池 研 发 与 整 车 发 展 同 步, 十 五 起 步 阶 段 开 展 了 镍 氢 电 池 锰 酸 锂 氧 化 物 锂 离 子 电 池 燃 料 电 池 的 研 发, 十 一 五 期 间 加 大 了 磷 酸 铁 锂 电 池 研 发 与 产 业 化, 十 二 五 期 间 推 进 三 元 材 料 电 池 的 研 发 与 产 业 化 能 量 密 度 成 本 安 全 性 热 稳 定 性 循 环 寿 命 是 锂 离 子 动 力 电 池 的 5 个 关 键 指 标, 根 据 正 极 材 料 的 不 同 来 划 分, 三 元 材 料 锰 酸 锂 与 磷 酸 铁 锂 任 何 一 个 材 料 在 这 5 方 面 都 不 具 有 绝 对 优 势, 导 致 锂 离 子 动 力 电 池 材 料 技 术 路 线 的 差 异 其 中, 磷 酸 铁 锂 循 环 性 能 良 好, 但 能 量 密 度 较 低, 是 目 前 国 内 锂 离 子 动 力 电 池 正 极 材 料 的 重 点 发 展 方 向, 其 优 点 在 于 安 全 性 能 好 和 成 本 低, 但 其 低 温 性 能 较 差 三 元 材 料 主 要 包 含 了 镍 钴 锰 三 种 元 素, 且 具 有 容 量 高 电 压 高 等 优 点, 在 电 动 汽 车 应 用 中 逐 步 成 为 主 流 未 来 高 能 量 与 低 成 本 是 锂 离 子 动 力 电 池 发 展 主 流 趋 势, 因 此, 我 国 的 锂 离 子 动 力 电 池 发 展 的 技 术 路 线 将 由 磷 酸 铁 锂 逐 步 过 渡 到 三 元 材 料, 并 逐 步 超 越 磷 酸 铁 锂 将 成 为 正 极 材 料 的 主 流 表 14 当 前 主 要 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 性 能 比 较 性 能 指 标 锰 酸 锂 (LMO) 磷 酸 铁 锂 (LFP) 三 元 材 料 (NCM) 安 全 性 好 很 好 较 好 寿 命 中 很 好 较 好 能 量 密 度 中 中 较 好 功 率 密 度 中 较 差 很 好 成 本 5-6 万 元 / 吨 万 元 / 吨 20 万 元 / 吨 其 他 问 题 高 温 循 环 性 能 差 批 次 稳 定 性 差 专 利 权 纠 纷 问 题 高 倍 率 性 能 差 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 15

20 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 表 15 我 国 锂 离 子 动 力 电 池 厂 商 正 极 材 料 技 术 路 线 地 区 企 业 名 称 正 极 材 料 中 国 大 陆 力 神 磷 酸 铁 锂 三 元 材 料 锰 酸 锂 中 国 大 陆 比 克 磷 酸 铁 锂 中 国 大 陆 光 宇 磷 酸 铁 锂 中 国 大 陆 比 亚 迪 磷 酸 铁 锂 中 国 大 陆 CATL 磷 酸 铁 锂 三 元 材 料 锰 酸 锂 中 国 台 湾 有 量 磷 酸 铁 锂 三 元 材 料 锰 酸 锂 中 国 台 湾 兰 阳 磷 酸 铁 锂 中 国 台 湾 昇 阳 磷 酸 铁 锂 中 国 台 湾 必 翔 磷 酸 铁 锂 中 国 台 湾 能 元 磷 酸 铁 锂 锰 酸 锂 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 四 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 存 在 的 问 题 ( 一 ) 产 能 过 剩 迹 象 开 始 显 现 2015 年 新 能 源 汽 车 实 现 爆 发 式 增 长, 短 时 间 内 产 生 的 巨 大 市 场 需 求, 造 成 锂 离 子 动 力 电 池 行 业 处 于 供 不 应 求 的 局 面 锂 离 子 动 力 电 池 产 业 链 成 为 2015 年 投 资 最 为 密 集 的 领 域 比 亚 迪 杉 杉 股 份 德 尔 家 居 大 东 南 赢 合 科 技 等 上 市 公 司 纷 纷 投 资 锂 电 池 产 业 链, 锂 电 动 力 池 产 能 得 到 极 大 扩 充 然 而 企 业 的 投 资 和 扩 产 需 要 周 期, 尤 其 是 最 上 游 的 锂 矿 领 域 的 扩 产 周 期 还 相 当 长, 这 导 致 锂 离 子 动 力 电 池 上 游 原 材 料 的 价 格 也 在 快 速 上 涨, 如 碳 酸 锂 的 价 格 在 一 年 内 增 长 了 几 倍, 相 关 企 业 获 利 巨 大 从 最 上 游 的 锂 矿 资 源, 到 锂 离 子 动 力 电 池 的 四 大 材 料, 价 格 均 是 以 月 为 单 位 上 涨 碳 酸 锂 在 2015 年 年 初 的 报 价 为 4 万 每 吨, 而 到 了 年 底 的 时 候 已 经 接 近 20 万 元 每 吨, 涨 幅 超 4 倍 六 氟 磷 酸 锂 的 价 格 在 2015 年 初 约 为 9 万 元 每 吨,2015 年 底 则 高 达 26 万 元 每 吨 随 着 2015 年 投 产 的 产 能 陆 续 释 放, 预 计 2016 年 国 内 锂 离 子 动 力 电 池 产 能 将 达 到 60GWh, 增 长 近 三 倍, 锂 离 子 动 力 电 池 供 不 应 求 的 局 面 将 在 2016 年 下 半 年 实 现 逆 转, 产 能 过 剩 迹 象 开 始 显 现 从 2015 年 1 季 度 的 情 况 看, 锂 离 子 动 力 电 池 供 过 于 求 的 压 力 已 经 开 始 显 现 根 据 工 信 部 数 据, 根 据 机 动 车 整 车 出 16

21 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 厂 合 格 证 统 计,2015 年 1 月, 新 能 源 汽 车 生 产 1.61 万 辆, 同 比 增 长 144%, 但 环 比 2014 年 12 月 9.98 万 辆 的 产 量 大 幅 下 滑 另 据 全 国 乘 用 车 市 场 信 息 联 席 会 发 布 的 统 计 数 据, 1 月 新 能 源 乘 用 车 销 量 达 辆, 同 比 增 长 1.8 倍, 环 比 2014 年 12 月 3.7 万 辆 的 销 量 下 降 了 63% ( 二 ) 产 品 性 能 及 技 术 水 平 不 足 产 品 性 能 不 足 虽 然 国 内 锂 离 子 动 力 电 池 行 业 产 能 急 剧 扩 张, 但 与 国 际 先 进 产 品 的 差 距 仍 十 分 明 显 由 于 我 国 锂 离 子 动 力 电 池 多 采 用 磷 酸 铁 锂 / 碳 的 化 学 体 系, 而 日 本 和 韩 国 的 动 力 电 池 企 业 多 采 取 三 元 材 料 / 碳 的 化 学 体 系, 在 能 量 密 度 等 方 面 与 国 外 先 进 水 平 存 在 较 大 差 距 此 外, 国 内 锂 离 子 动 力 电 池 产 品 在 电 池 的 一 致 性 稳 定 性 安 全 性 循 环 寿 命 等 方 面 都 存 在 着 不 小 差 距 例 如 : 锂 离 子 动 力 电 池 成 组 后 的 一 致 性 问 题, 特 别 是 使 用 一 段 时 间 后 电 池 的 一 致 性 ; 某 些 锂 离 子 动 力 电 池 ( 如 磷 酸 铁 锂 电 池 ) 低 温 性 能 较 差 ; 锂 离 子 动 力 电 池 产 品 缺 少 标 准 化 和 系 列 化, 以 及 统 一 的 电 池 测 试 和 评 价 标 准 ; 电 动 汽 车 充 电 网 络 的 改 造 和 适 用 ; 锂 离 子 电 池 材 料 的 回 收 和 处 理 等 问 题 另 外 很 多 类 型 的 车 用 锂 离 子 动 力 电 池 仍 然 处 于 实 验 限 量 生 产 水 平, 短 期 应 用 还 存 在 一 定 的 风 险 关 键 材 料 技 术 落 后 近 年 来 我 国 锂 离 子 电 池 产 业 发 展 迅 猛, 工 艺 水 平 和 技 术 能 力 都 有 了 很 大 的 提 高, 但 整 个 行 业 仍 缺 乏 核 心 竞 争 力 电 芯 是 电 池 的 核 心 部 分, 而 组 成 电 芯 的 原 材 料 决 定 了 电 芯 的 特 性 我 国 在 电 芯 关 键 材 料 方 面 的 技 术 水 平 相 对 落 后, 尤 其 是 隔 膜 正 极 材 料 等 关 键 材 料 核 心 技 术 均 掌 握 在 技 术 领 先 的 日 本 和 韩 国 的 企 业 手 中 例 如 : 对 防 止 电 池 高 温 爆 炸 有 最 重 要 作 用 的 隔 膜 材 料, 目 前 日 本 普 遍 采 用 的 是 PE 材 料, 而 由 于 我 国 暂 不 具 备 制 造 此 类 PE 材 料 的 能 力, 只 能 高 价 从 日 本 购 买, 电 池 厂 家 为 了 节 省 成 本 通 常 采 用 性 能 更 差 的 PP 材 料 或 PP 与 PE 混 用 的 三 层 结 构, 这 大 大 降 低 了 锂 离 子 电 池 的 安 全 性 忽 视 安 全 结 构 设 计 由 于 激 烈 的 市 场 竞 争, 国 内 厂 家 大 多 把 注 意 力 放 在 追 求 高 容 量 和 低 成 本 上, 忽 视 了 对 锂 离 子 电 池 安 全 设 计 的 考 虑 如 在 电 芯 上 采 用 的 一 些 额 外 保 护 装 置, 包 括 安 全 阀 和 开 关 元 件 安 全 阀 是 一 种 泄 压 装 置, 其 设 置 的 17

22 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 主 要 作 用 是 当 电 芯 的 内 部 压 力 达 到 一 定 的 数 值 时, 自 动 打 开 并 卸 掉 内 部 压 力 以 保 持 电 芯 安 全 目 前 国 内 生 产 的 锂 电 芯 在 安 全 阀 的 采 用 上 普 遍 比 较 落 后, 或 者 为 了 节 约 成 本 干 脆 不 使 用 泄 压 装 置, 这 大 大 增 加 了 电 芯 爆 炸 的 概 率 在 电 芯 的 结 构 设 计 上, 许 多 对 安 全 有 影 响 的 关 键 点 也 被 厂 家 忽 视, 如 关 键 部 位 没 有 绝 缘 胶 带, 隔 膜 设 计 没 有 留 有 余 量 或 余 量 不 足, 正 负 极 容 量 比 设 计 不 合 理 正 负 极 活 性 物 质 面 积 比 设 计 不 合 理 等, 这 些 都 可 能 给 电 池 的 安 全 性 埋 下 隐 患 续 航 里 程 短 锂 离 子 动 力 电 池 比 能 量 偏 低, 影 响 了 电 动 汽 车 的 续 航 里 程 当 前 锂 离 子 动 力 锂 电 的 比 能 量 基 本 上 在 180Wh/kg 以 下, 价 格 高 于 300 美 元 /KWh, 还 没 有 到 达 美 国 先 进 蓄 电 池 协 会 (USABC) 在 2005 年 公 布 的 电 动 汽 车 动 力 电 池 性 能 指 标 锂 离 子 动 力 电 池 比 能 量 偏 低 使 得 电 动 汽 车 的 续 航 里 程 普 遍 低 于 300 公 里, 个 别 车 型 的 续 航 里 程 突 破 400 公 里, 但 与 当 前 燃 油 汽 车 的 主 流 行 驶 里 程 500 公 里 相 比 还 有 一 定 差 距 锂 离 子 动 力 电 池 充 电 速 度 慢, 制 约 了 电 动 汽 车 的 便 捷 使 用 正 常 速 度 下, 电 动 汽 车 的 锂 离 子 动 力 电 完 全 充 满 需 要 4 到 8 个 小 时 采 用 快 速 充 电 的 话, 可 以 在 1 到 2 小 时 内 充 满, 但 会 明 显 影 响 到 动 力 锂 电 的 性 能 及 寿 命 ( 三 ) 电 池 回 收 及 综 合 利 用 工 作 亟 待 开 展 按 照 国 务 院 2012 年 颁 布 的 节 能 与 新 能 源 汽 车 产 业 发 展 规 划, 到 2020 年, 我 国 纯 电 动 汽 车 和 电 式 混 合 动 力 汽 车 生 产 能 力 达 200 万 辆, 累 计 产 销 量 超 过 500 万 辆 新 能 源 汽 车 的 快 速 发 展, 对 动 力 电 池 寿 命 到 期 后 的 处 理 和 利 用 提 出 新 的 课 题 按 照 动 力 电 池 5 年 寿 命 推 算,2016 年 下 半 年, 我 国 第 一 批 次 新 能 源 汽 车 动 力 电 池 将 陆 续 退 役 预 计 到 2020 年 前 后, 我 国 仅 纯 电 动 ( 含 插 电 式 ) 汽 车 和 混 合 动 力 汽 车 锂 离 子 动 力 电 池 的 累 计 报 废 量 将 会 达 到 12 万 -17 万 吨 的 规 模 如 果 对 新 能 源 汽 车 电 池 产 品 的 处 理 不 能 及 早 统 筹 谋 划, 将 会 对 环 境 造 成 巨 大 影 响 目 前, 由 于 受 规 模 和 技 术 限 制, 我 国 车 用 动 力 电 池 的 回 收 利 用 尚 未 形 成 完 备 的 市 场 和 全 国 性 的 网 络, 未 建 立 有 效 的 回 收 模 式 从 国 18

23 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 际 范 围 看, 比 利 时 优 美 科 公 司 美 国 Toxco 公 司 等 厂 商 正 在 大 力 推 进 动 力 电 池 回 收 利 用 研 究, 为 大 规 模 商 业 回 收 进 行 技 术 储 备 国 内 较 早 从 事 废 旧 锂 电 池 资 源 化 利 用 的 企 业 有 深 圳 格 林 美 佛 山 邦 普 衢 州 三 晟 等 公 司 但 负 极 石 墨 电 解 液 隔 膜 等 回 收 利 用 技 术 有 待 进 一 步 攻 关 目 前, 我 国 动 力 电 池 研 究 主 要 集 中 在 提 高 其 安 全 性 能 及 使 用 寿 命 等 方 面, 而 回 收 利 用 环 节 相 关 技 术 研 发 却 严 重 脱 节 国 家 五 部 委 联 合 发 布 了 电 动 汽 车 动 力 蓄 电 池 回 收 利 用 技 术 政 策 (2015 年 版 ), 明 确 了 电 池 生 产 企 业 和 整 车 企 业 ( 含 进 口 商 ) 以 及 电 池 梯 级 利 用 企 业 为 回 收 责 任 主 体 不 过, 广 大 消 费 者 关 于 废 旧 车 用 动 力 电 池 对 环 境 危 害 的 严 重 性 还 认 识 不 足, 没 有 积 极 主 动 参 与 到 回 收 处 理 过 程, 相 关 的 宣 传 教 育 工 作 开 展 也 不 够 深 入 到 位 此 外, 我 国 动 力 电 池 综 合 回 收 利 用 的 法 规 标 准 支 撑 尚 不 完 善 车 用 动 力 电 池 标 准 体 系 主 要 包 括 可 拆 解 性 设 计 外 观 标 识 包 装 运 输 余 能 检 测 梯 级 利 用 及 回 收 拆 解 等 方 面 虽 然 我 国 先 后 出 台 了 危 险 废 物 污 染 防 治 技 术 政 策 废 电 池 污 染 防 治 技 术 政 策 等 法 规, 但 还 未 针 对 车 用 动 力 电 池 回 收 利 用 处 理 的 专 门 立 法, 缺 乏 回 收 利 用 企 业 准 入 条 件 和 管 理 办 法, 制 约 了 车 用 动 力 电 池 有 效 回 收 利 用 五 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 的 对 策 建 议 ( 一 ) 强 化 行 业 管 理, 引 导 产 业 集 约 化 发 展 健 全 行 业 管 理 体 系 贯 彻 落 实 锂 离 子 电 池 行 业 规 范 条 件,, 加 大 规 范 行 业 发 展 力 度, 建 立 产 业 门 槛 制 度, 推 动 落 后 产 能 退 出 市 场, 防 止 产 能 盲 目 扩 张 和 地 区 性 盲 目 投 资 强 化 质 量 品 牌 建 设 利 用 行 业 规 范 条 件 落 实 的 契 机, 加 强 对 锂 离 子 动 力 电 池 产 品 及 配 套 材 料 的 检 验 检 查, 建 立 产 品 质 量 通 报 制 度, 对 于 不 合 格 的 产 品 及 相 关 企 业 及 时 向 社 会 公 开 积 极 推 动 企 业 品 牌 建 设, 鼓 励 骨 干 企 业 加 强 品 牌 宣 传 力 度, 扩 大 品 牌 影 响 力, 强 化 品 牌 保 护 措 施 坚 持 扶 优 扶 强 策 略 引 导 财 政 产 业 金 融 土 地 等 资 源 向 重 点 企 业 倾 斜, 加 快 形 成 产 业 核 心 竞 争 力, 鼓 励 骨 干 企 业 通 过 兼 并 重 19

24 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 组 强 强 联 合 等 方 式 扩 大 优 质 的 生 产 经 营 规 模, 引 导 龙 头 企 业 向 新 型 工 业 化 产 业 示 范 基 地 等 产 业 园 区 集 聚, 加 强 各 配 套 环 节 和 电 池 生 产 企 业 协 作, 实 现 集 约 化 发 展 建 立 健 全 标 准 体 系 结 合 新 能 源 汽 车 电 动 自 行 车 等 市 场 发 展, 推 进 相 关 电 池 产 品 生 产 设 备 原 辅 料 等 领 域 的 标 准 制 定, 加 快 研 究 制 定 锂 离 子 动 力 电 池 的 安 全 标 准 积 极 推 动 做 好 标 准 落 实 工 作, 结 合 行 业 规 范 条 件 实 施, 通 过 标 准 手 段 不 断 提 升 产 品 质 量 ( 二 ) 加 大 技 术 研 发 力 度, 构 建 产 学 研 用 创 新 体 系 锂 离 子 动 力 电 池 作 为 新 能 源 汽 车 产 业 发 展 的 重 要 环 节, 我 国 应 借 科 技 创 新 体 制 机 制 改 革 机 遇, 集 中 利 用 好 有 关 资 源, 重 点 支 持 锂 离 子 电 池 产 业 核 心 技 术 和 前 瞻 技 术 研 究 核 心 技 术 方 面, 加 强 高 性 能 隔 膜 正 极 材 料 负 极 材 料 等 关 键 材 料 制 备 技 术 研 究, 突 破 电 池 成 组 技 术 瓶 颈, 推 进 成 套 自 动 化 生 产 设 备 研 制, 加 快 低 成 本 高 质 量 锂 离 子 动 力 电 池 产 业 化 前 瞻 技 术 方 面, 积 极 开 展 新 型 正 极 材 料, 如 三 元 材 料 富 锂 锰 基 固 溶 体 正 极 材 料 ; 新 型 负 极 材 料, 如 硅 碳 复 合 负 极 材 料 ; 加 强 石 墨 烯 超 级 电 容 器 等 新 技 术 与 锂 离 子 电 池 的 融 合 创 新, 突 破 锂 离 子 电 池 比 容 量 瓶 颈, 开 发 柔 性 可 折 叠 的 全 固 态 电 池 以 及 安 全 可 靠 的 大 容 量 动 力 电 池, 研 制 高 度 智 能 化 的 电 池 管 理 系 统, 加 大 对 动 力 电 池 数 字 化 制 造 成 套 装 备 的 支 持 同 时, 推 动 大 中 小 企 业 高 校 科 研 院 所 等 组 建 协 同 攻 关 开 放 共 享 的 动 力 电 池 研 发 创 新 平 台 或 研 究 院, 在 关 键 材 料 电 池 系 统 等 共 性 基 础 技 术 研 发 上 集 中 发 力, 构 建 专 利 同 盟, 以 应 用 为 导 向, 加 强 瓶 颈 问 题 攻 关, 加 快 推 进 新 技 术 和 新 产 品 的 产 业 化, 加 快 建 立 自 主 知 识 产 权 体 系, 加 快 实 现 动 力 电 池 革 命 性 突 破 ( 三 ) 加 快 废 旧 电 池 回 收 利 用 体 系 建 设 第 一, 应 落 实 生 产 者 责 任 延 伸 制 度 废 旧 资 源 来 源 于 新 产 品, 最 终 循 环 利 用 后 又 用 于 新 产 品, 生 产 企 业 是 循 环 利 用 的 源 头, 也 是 受 益 者, 生 产 企 业 有 责 任 保 证 自 己 的 产 品 得 到 恰 当 的 回 收 和 利 用 我 国 2005 年 修 订 实 施 的 中 华 人 民 共 和 国 固 体 废 物 污 染 环 境 防 治 法 第 十 五 条 明 确 规 定 产 生 固 体 废 物 的 20

25 本 期 主 题 : 我 国 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 对 策 研 究 单 位 和 个 人, 应 当 采 取 措 施, 防 止 或 者 减 少 固 体 废 物 对 环 境 的 污 染 因 此, 对 于 从 事 新 能 源 汽 车 用 动 力 电 池 生 产 的 企 业 以 及 生 产 带 有 动 力 电 池 的 整 车 企 业, 均 有 责 任 对 报 废 电 池 进 行 收 集 和 无 害 化 处 理 电 池 生 产 企 业 新 能 源 汽 车 生 产 企 业 及 经 销 商 应 建 立 废 电 池 收 集 网 络, 利 用 现 有 销 售 网 络 逆 向 回 收 废 旧 电 池 第 二, 对 动 力 电 池 回 收 利 用 企 业 实 施 资 格 准 入 管 理 废 旧 动 力 电 池 的 拆 解 再 生 金 属 冶 炼 涉 及 人 身 安 全 和 环 保, 需 要 企 业 具 备 较 高 的 专 业 技 术 及 设 备 因 此, 国 家 应 出 台 相 关 管 理 法 规 和 技 术 标 准, 对 从 事 动 力 电 池 回 收 利 用 的 企 业 提 出 资 质 要 求, 符 合 规 定 的 由 政 府 主 管 部 门 颁 发 资 质 认 定 书 或 者 进 行 公 告, 并 且 定 期 进 行 资 质 核 查 获 得 资 质 的 企 业 在 经 营 过 程 中 有 违 规 行 为 或 者 运 行 过 程 中 环 保 不 能 达 标 的, 应 停 业 整 顿 甚 至 取 消 资 质 第 三, 建 立 经 济 激 励 机 制 促 进 废 旧 电 池 有 序 回 收 鉴 于 回 收 环 节 的 管 理 难 度 大, 企 业 和 政 府 有 必 要 建 立 相 关 经 济 激 励 机 制 以 改 变 这 种 散 乱 且 环 境 风 险 大 的 回 收 方 式 根 据 发 达 国 家 企 业 经 验, 以 旧 换 新 制 度 是 一 种 有 效 的 经 济 激 励 机 制 基 本 原 则 是 消 费 者 更 换 电 池 时 应 向 销 售 商 交 回 同 数 量 的 旧 电 池, 交 回 的 旧 电 池 可 以 折 抵 部 分 新 电 池 的 价 格 通 过 以 旧 换 新 制 度 引 导 消 费 者 把 废 电 池 返 还 给 销 售 商, 将 电 池 回 收 纳 入 生 产 者 的 回 收 体 系, 避 免 无 序 回 收 同 时, 相 关 有 色 金 属 再 生 产 业 作 为 环 保 产 业, 国 家 应 该 鼓 励 其 良 性 竞 争 和 发 展 国 家 应 运 用 税 费 信 贷 补 贴 等 价 值 工 具, 贯 彻 经 济 利 益 原 则, 充 分 调 动 再 生 企 业 保 护 环 境 的 积 极 性 ( 作 者 : 徐 楠 ) 21

26 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 国 际 观 察 : 全 球 车 用 动 力 电 池 产 业 发 展 现 状 及 趋 势 一 产 业 发 展 现 状 ( 一 ) 全 球 新 能 源 汽 车 市 场 继 续 保 持 高 速 增 长 在 各 国 政 府 的 积 极 推 动 和 汽 车 制 造 商 的 共 同 努 力 下, 随 着 动 力 电 池 技 术 进 步 和 成 本 的 降 低, 新 能 源 汽 车 的 发 展 进 程 正 在 不 断 加 快 2009 年, 德 国 在 国 家 电 动 汽 车 发 展 计 划 明 确 将 发 展 纯 电 动 汽 车 和 插 电 式 混 合 动 力 汽 车 作 为 主 要 技 术 路 线 2010 年, 韩 国 政 府 推 出 了 绿 色 车 辆 综 合 推 进 路 线 图, 明 确 未 来 新 能 源 汽 车 的 发 展 以 纯 电 动 汽 车 插 电 式 混 动 汽 车 和 燃 料 电 池 汽 车 为 主 要 技 术 路 线 2014 年 全 球 电 动 汽 车 销 量 中, 纯 电 动 汽 车 (BEV) 和 插 电 式 混 合 动 力 汽 车 (PHEV) 占 比 分 别 达 到 了 61% 和 31% 据 国 际 能 源 机 构 预 测, 到 2030 年 电 动 汽 车 将 占 世 界 汽 车 销 量 的 30% 插 电 式 混 合 动 力 汽 车 和 纯 电 动 汽 车 已 成 为 电 动 汽 车 发 展 的 方 向 2015 年, 中 国 制 造 2025 将 节 能 与 新 能 源 汽 车 列 为 10 大 重 点 发 展 领 域, 明 确 将 继 续 支 持 纯 电 动 汽 车 插 电 式 电 动 汽 车 和 燃 料 电 池 汽 车 发 展 图 年 主 要 国 家 新 能 源 汽 车 ( 乘 用 车 ) 销 量 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 22

27 国 际 观 察 2015 年 全 球 新 能 源 汽 车 累 计 销 售 54.9 万 辆, 同 比 增 长 68%, 从 2009 年 到 2015 年 全 球 新 能 源 汽 车 销 量 保 持 了 112% 的 年 复 合 增 长 率 中 国 美 国 是 新 能 源 汽 车 主 要 的 销 售 市 场, 占 据 了 全 球 市 场 55% 的 销 量, 挪 威 英 国 法 国 日 本 德 国 位 列 其 后, 这 7 个 国 家 新 能 源 汽 车 总 销 量 达 到 44.3 万 辆, 占 到 全 球 新 能 源 汽 车 销 量 的 80% 中 国 在 2014 年 销 量 超 过 欧 洲 和 日 本, 成 为 全 球 增 长 最 快 的 地 区, 在 2015 年 超 过 美 国, 成 为 全 球 第 一 大 新 能 源 汽 车 产 销 国 法 国 的 纯 电 动 汽 车 销 量 略 高 于 德 国, 但 在 插 电 式 混 合 动 力 汽 车 销 量 方 面 落 后 于 德 国 展 望 2016 年, 预 计 全 球 销 量 有 望 达 到 85 万 辆 从 车 企 销 量 来 看,2015 年, 中 国 品 牌 比 亚 迪 康 迪 和 众 泰 进 入 全 球 新 能 源 汽 车 销 量 前 10 位, 有 7 家 车 企 进 入 全 球 新 能 源 汽 车 销 量 前 20 位 2015 年, 全 球 前 十 家 新 能 源 汽 车 企 业 累 计 市 场 占 有 率 达 到 75%, 其 中, 比 亚 迪 超 过 特 斯 拉, 成 为 全 球 销 量 第 一 的 新 能 源 汽 车 企 业 随 着 我 国 新 能 源 汽 车 产 业 政 策 的 加 快 落 实, 以 及 产 品 性 能 的 持 续 提 升, 预 计 2016 年 我 国 中 国 品 牌 新 能 源 汽 车 企 业 将 会 进 一 步 提 高 全 球 市 场 占 有 率, 我 国 新 能 源 汽 车 产 业 将 快 速 崛 起 这 也 会 使 材 料 电 池 电 机 电 控 等 全 产 业 链 中 国 品 牌 企 业 受 益, 为 中 国 品 牌 整 车 企 业 的 成 长 带 来 叠 加 效 应 表 年 全 球 主 要 新 能 源 汽 车 企 业 销 量 排 名 车 企 2015 年 销 量 ( 辆 ) 2014 年 销 量 ( 辆 ) 增 幅 (%) 市 场 份 额 (%) 1 比 亚 迪 % 11.2% 2 特 斯 拉 % 9.4% 3 三 菱 % 8.8% 4 日 产 % 8.6% 5 大 众 % 7.3% 6 宝 马 % 6.1% 7 康 迪 % 5.1% 8 雷 诺 % 5.0% 9 众 泰 % 4.5% 10 福 特 % 3.9% 23

28 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 11 雪 佛 兰 % 3.7% 12 北 汽 % 3.1% 13 奇 瑞 % 2.6% 14 奥 迪 % 15 上 汽 荣 威 % 16 奔 驰 % 17 江 淮 % 18 沃 尔 沃 % 1.9% 19 起 亚 % 1.4% 20 保 时 捷 % 1.2% 前 20 名 总 计 % 91.8% 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 从 车 型 销 量 看,2015 年, 我 国 比 亚 迪 公 司 生 产 的 插 电 式 混 合 动 力 轿 车 秦 和 吉 利 公 司 生 产 的 康 迪 品 牌 纯 电 动 轿 车 熊 猫 分 别 位 列 全 球 新 能 源 汽 车 销 量 排 行 的 第 4 位 和 第 6 位 由 于 插 电 式 混 合 动 力 对 于 充 电 设 施 的 需 求 略 低 于 纯 电 动 汽 车, 更 容 易 被 消 费 者 接 受, 各 大 车 企 正 计 划 推 出 此 类 车 型 因 此 预 计 2016 年, 插 电 式 混 合 动 力 汽 车 的 市 场 份 额 将 继 续 提 升, 受 制 于 充 电 设 施 建 设 进 展 缓 慢, 纯 电 动 汽 车 的 销 量 有 可 能 低 于 插 电 式 混 合 动 力 汽 车 表 年 1-9 月 全 球 新 能 源 汽 车 销 量 排 行 ( 按 车 型 ) 排 名 车 型 2015 年 前 三 季 度 销 量 ( 辆 ) 市 场 份 额 (%) 1 特 斯 拉 ModelS % 2 日 产 聆 风 % 3 三 菱 欧 蓝 德 PHEV % 4 比 亚 迪 秦 % 5 宝 马 i % 6 康 迪 K11 熊 猫 EV % 7 雷 诺 Zoe % 8 比 亚 迪 唐 % 24

29 国 际 观 察 9 雪 佛 兰 沃 蓝 达 % 10 大 众 高 尔 夫 GTE % 11 北 汽 E 系 列 EV % 12 众 泰 Z100/ 云 EV % 13 大 众 e- 高 尔 夫 % 14 奥 迪 A3 e-tron % 15 荣 威 550 PHEV % 16 江 淮 iev % 17 福 特 Fusion Energi % 18 福 特 C-Max Energi % 19 康 迪 K10 EV % 20 奇 瑞 eq % 前 20 名 总 计 % 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 ( 二 ) 车 用 动 力 电 池 存 在 多 条 技 术 路 线 综 合 性 能 技 术 成 熟 度 及 成 本, 锂 离 子 电 池 是 现 阶 段 新 能 源 汽 车 用 动 力 电 池 的 最 佳 选 择 对 比 现 有 铅 酸 镍 镉 镍 氢 等 主 流 化 学 储 能 电 池, 锂 离 子 电 池 在 体 积 能 量 密 度 和 质 量 能 量 密 度 等 方 面 优 势 明 显 而 在 技 术 成 熟 度 方 面, 锂 金 属 电 池 (Li-metal) 锂 聚 合 物 电 池 (Li-polymer) 锌 空 气 电 池 (Zn/air) 等 高 性 能 电 池 体 系 不 如 锂 离 子 电 池, 锂 离 子 电 池 是 现 阶 段 作 为 新 能 源 汽 车 储 能 装 置 的 最 佳 选 择 以 日 产 聆 风 为 参 照, 以 相 同 搭 载 质 量 计 算, 目 前 主 流 化 学 储 能 技 术 及 所 能 支 持 的 续 驶 里 程 分 别 为 : 铅 酸 电 池 50 公 里 镍 镉 电 池 80 公 里 镍 氢 电 池 100 公 里 锂 离 子 电 池 160 公 里, 其 成 本 分 别 为 美 元 / 千 瓦 时 而 目 前 正 在 研 发 的 电 池 体 系, 包 括 高 性 能 锂 离 子 电 池 锌 - 空 气 电 池 锂 - 硫 电 池, 成 本 有 望 降 至 150 美 元 / 千 瓦 时, 在 同 等 搭 载 量 下 分 别 支 持 200 公 里 225 公 里 和 400 公 里 的 续 驶 里 程 而 备 受 关 注 的 锂 空 气 电 池 则 有 望 将 续 驶 里 程 进 一 步 提 高 到 25

30 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 550km 然 而 包 括 高 性 能 锂 离 子 电 池 在 内, 这 些 电 池 体 系 并 未 完 全 走 出 实 验 室, 其 商 业 化 短 则 2-3 年, 长 则 年 综 合 成 本 因 素 考 虑, 现 阶 段 锂 离 子 电 池 已 成 为 纯 电 动 车 及 插 电 式 混 合 动 力 车 用 储 能 装 置 的 首 选 1 混 合 动 力 汽 车 (HEV) 在 HEV 方 面, 镍 氢 电 池 仍 为 市 场 的 主 体, 但 市 场 份 额 正 在 逐 渐 下 降 镍 氢 电 池 凭 借 其 较 高 的 技 术 成 熟 度, 受 到 日 本 尤 其 是 丰 田 汽 车 公 司 青 睐, 成 为 其 混 合 动 力 车 普 锐 斯 的 车 用 储 能 装 置 从 2013 年 镍 氢 电 池 厂 商 份 额 占 比 来 看, 在 小 型 电 池 领 域, 主 要 电 池 厂 商 均 来 自 日 本 和 中 国 企 业, 而 在 大 型 电 池 领 域, 松 下 与 丰 田 的 合 资 公 司 Primearth EV Energy(PEVE) 通 过 向 全 球 销 量 第 一 的 混 合 动 力 车 型 普 锐 斯 供 应 动 力 电 池 组, 占 据 了 93% 以 上 的 市 场 份 额 然 而, 由 于 锂 离 子 电 池 在 成 本 能 量 密 度 等 方 面 的 优 势, 随 着 技 术 的 逐 渐 成 熟, 从 2012 年 开 始 镍 氢 电 池 在 HEV 市 场 的 份 额 正 逐 渐 被 锂 离 子 电 池 蚕 食, 未 来 锂 离 子 电 池 替 代 镍 氢 电 池 的 趋 势 将 难 以 逆 转 2 插 电 式 混 合 动 力 (PHEV) 和 纯 电 动 汽 车 (EV) (1) 锂 离 子 电 池 是 目 前 PHEV/ EV 车 型 车 用 储 能 装 置 的 最 佳 选 择 在 PHEV/EV 方 面, 统 计 截 至 2014 年 12 月 全 球 销 量 排 名 前 6 名 的 国 家 中 累 计 销 量 在 2000 辆 以 上 的 车 型, 全 球 排 名 前 12 的 车 型 ( 均 超 过 1 万 辆 ), 除 了 奇 瑞 QQ3 采 用 铅 酸 电 池 外, 其 余 车 型 均 采 用 锂 离 子 电 池 其 中, 国 外 车 型 以 采 用 锰 酸 锂 及 三 元 材 料 电 池 为 主, 而 国 内 车 型 则 以 采 用 磷 酸 铁 锂 电 池 为 主 随 着 中 国 品 牌 新 能 源 汽 车 销 量 的 快 速 增 长, 2-3 年 内 全 球 动 力 电 池 将 呈 现 磷 酸 铁 锂 和 三 元 材 料 电 池 共 存 的 局 面 (2) 锂 离 子 动 力 电 池 的 技 术 路 线 选 择, 主 要 取 决 于 车 型 应 用 的 细 分 领 域 从 正 极 材 料 比 容 量 电 压 平 台 压 实 密 度 能 量 密 度 循 环 寿 命 安 全 性 技 术 成 熟 度 等 方 面, 对 搭 载 不 同 电 池 类 型 的 代 表 车 型 丰 田 普 锐 斯 日 产 聆 风 比 亚 迪 秦 特 斯 拉 Model S 及 雪 佛 兰 沃 蓝 达 进 行 评 价, 可 以 看 出 各 种 电 池 技 术 路 线 各 有 优 缺 点 对 比 现 有 主 要 锂 离 子 电 池 类 型, 镍 钴 铝 酸 锂 电 池 (NCA) 在 能 力 密 度 功 率 密 度 等 方 面 优 势 明 显, 磷 酸 铁 锂 电 池 (LFP) 在 成 本 寿 命 及 安 全 性 等 26

31 国 际 观 察 方 面 优 势 突 出, 镍 钴 锰 酸 锂 电 池 (NCM) 则 在 功 率 密 度 安 全 性 温 度 适 应 性 寿 命 成 本 等 方 面 综 合 性 能 更 佳 不 同 细 分 领 域 对 电 池 性 能 的 要 求 不 同, 也 决 定 了 不 同 电 池 技 术 路 线 当 前 国 内 动 力 锂 电 池 主 要 生 产 企 业 以 生 产 磷 酸 铁 锂 电 池 为 主, 相 关 上 市 新 能 源 车 型 绝 大 部 分 配 套 磷 酸 铁 锂 电 池, 磷 酸 铁 锂 电 池 是 国 内 当 前 的 主 流, 部 分 车 型 使 用 三 元 锂 电 池 从 生 产 端 看, 国 内 前 4 大 生 产 厂 商 比 亚 迪 天 津 力 神 CATL 合 肥 国 轩 的 动 力 锂 电 池 均 是 磷 酸 铁 锂 路 线,2014 年 出 货 量 达 到 全 行 业 的 50% 左 右 ; 从 现 阶 段 上 市 的 新 能 源 车 看, 客 车 如 宇 通 中 通 金 龙 和 比 亚 迪 等 主 要 新 能 源 客 车 企 业 采 用 磷 酸 铁 锂 路 线, 已 上 市 的 20 种 乘 用 车 中 有 13 种 运 用 的 是 磷 酸 铁 锂 电 池 部 分 车 型 采 用 三 元 锂 电 池, 如 北 汽 EV200 北 汽 ES210 奇 瑞 eq 众 泰 云 100 华 晨 宝 马 530Le 等 国 外 动 力 锂 电 池 以 三 元 锂 电 池 为 主, 未 来 韩 系 企 业 在 国 内 新 建 的 合 资 企 业 也 是 三 元 锂 电 池 路 线 现 在 国 际 上 主 要 新 能 源 车 型 如 特 斯 拉 日 产 leaf 通 用 volt 宝 马 i 系 列 采 用 的 都 是 三 元 锂 电 池, 未 来 韩 系 企 业 如 LG 化 学 三 星 SDI SK 在 华 新 建 产 能 都 是 采 用 三 元 锂 电 池 路 线 表 3 主 要 化 学 储 能 电 池 性 能 对 比 正 极 材 料 镍 氢 锰 酸 锂 磷 酸 铁 锂 镍 钴 钼 酸 锂 镍 钴 锰 酸 锂 + 锰 酸 锂 代 表 车 型 丰 田 普 锐 斯 (HEV) 日 产 聆 风 (EV) 比 亚 迪 秦 (PHEV) 特 斯 拉 ModelS (EV) 雪 佛 兰 沃 兰 达 (PHEV) 电 池 供 应 商 PEVE AESC 比 亚 迪 松 下 LG 化 学 能 量 密 度 (Wh/kg) 循 环 寿 命 >500 >2000 >800 >500 安 全 性 技 术 成 熟 度 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 27

32 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 ( 三 ) 全 球 车 用 动 力 电 池 市 场 形 成 日 韩 领 先 的 竞 争 格 局 从 全 球 格 局 来 看, 韩 国 日 本 中 国 三 分 天 下 的 格 局 短 期 内 不 会 发 生 明 显 变 化 三 国 锂 离 子 电 池 市 场 占 有 率 依 然 占 全 球 市 场 95% 以 上, 其 中 韩 国 在 2011 年 超 过 日 本, 成 为 锂 离 子 电 池 市 场 占 有 率 第 一 的 国 家 韩 国 在 市 场 份 额 方 面 的 优 势, 主 要 得 益 于 其 稳 定 的 性 能 和 低 廉 的 成 本 图 2 韩 国 日 本 主 要 动 力 电 池 企 业 市 场 份 额 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 韩 国 锂 离 子 电 池 市 场 的 增 长, 主 要 来 自 于 三 星 和 LG 化 学 销 量 的 持 续 稳 定 增 长 2011 年 后, 韩 国 企 业 三 星 牢 牢 占 据 市 场 头 把 交 椅 反 观 日 本, 即 使 在 松 下 收 购 三 洋 后, 依 然 未 能 撼 动 三 星 的 地 位, 特 别 是 由 于 业 务 下 滑 及 电 池 业 务 的 亏 损, 2008 年 全 球 排 名 第 3 的 索 尼 公 司 的 锂 离 子 电 池 市 场 占 有 率 年 年 下 滑 韩 日 企 业 包 揽 锂 离 子 电 池 市 场 占 有 率 前 4 名, 其 市 场 占 有 率 之 和 超 过 72.7% 中 国 锂 离 子 电 池 生 产 企 业 市 场 份 额 仅 约 8% 2013 年, 中 国 锂 离 子 电 池 生 产 企 业 中 仅 有 比 亚 迪 力 神 和 比 克 进 入 前 10 名, 市 场 份 额 分 别 为 3% 3% 和 2%, 市 场 份 额 之 和 仅 勉 强 超 过 市 场 份 额 已 明 显 下 滑 的 索 尼 公 司, 中 国 锂 离 子 电 池 生 产 企 业 多 而 不 大 大 而 不 强 的 局 面 依 旧 很 严 峻 在 锂 离 子 动 力 电 池 市 场 份 额 方 面, 凭 借 特 斯 拉 Model S 超 过 3 万 辆 28

33 国 际 观 察 的 全 球 销 量 以 及 单 车 高 电 池 搭 载 量 (85kWh/ 车 ), 其 电 池 供 应 商 松 下 两 度 蝉 联 动 力 电 池 销 量 榜 首,2014 年 动 力 电 池 出 货 量 超 过 2.7GWh, 同 比 增 长 超 过 60% 年 前 3 名 的 位 置 没 有 变 化, 日 产 聆 风 的 电 池 供 应 商 AESC 和 通 用 雪 佛 兰 沃 蓝 达 的 电 池 供 应 商 LG 分 列 第 2 和 第 3 名, 而 2014 年 比 亚 迪 凭 借 其 插 电 式 混 合 动 力 车 秦 的 优 异 表 现 代 替 日 本 LEJ 公 司 进 入 前 4 名 2014 年 动 力 电 池 销 量 超 过 100MWh 的 中 国 企 业 还 有 普 莱 德, 其 主 要 客 户 为 北 汽 在 新 能 源 汽 车 爆 发 式 增 长 的 近 几 年, 掌 握 电 池 制 造 know-how 并 具 备 稳 定 客 户 及 规 模 化 供 货 能 力 的 企 业, 将 在 整 车 企 业 未 来 业 务 增 长 中 扮 演 越 来 越 重 要 的 角 色 图 年 动 力 电 池 销 售 超 过 100MWh 的 企 业 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 二 产 业 未 来 趋 势 分 析 ( 一 ) 产 能 继 续 扩 大 可 能 结 构 性 过 剩 2015 年 我 国 锂 离 子 动 力 电 池 产 能 将 从 7.3GWh 增 加 到 20.4GWh, 然 而 低 端 产 品 产 能 过 剩 及 高 品 质 动 力 电 池 供 不 应 求 的 局 面 将 同 时 存 在 一 方 面, 高 品 质 动 力 电 池 产 品 供 不 应 求 的 局 面 依 然 存 在 比 亚 迪 坑 梓 动 力 电 池 工 厂 设 计 产 能 8Gwh, 于 2014 年 12 月 底 正 式 投 产, 到 2015 年 底 比 亚 迪 铁 电 池 生 产 规 模 将 达 到 10GWh 然 而 2014 年 积 压 的 订 单 和 2015 年 快 速 增 长 的 新 能 源 汽 29

34 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 车 订 单, 决 定 了 2015 年 比 亚 迪 动 力 电 池 仅 能 自 给 力 神 国 轩 高 科 CATL 万 向 等 企 业 2015 年 动 力 电 池 的 产 能 有 望 翻 番, 但 同 样 面 临 产 品 供 不 应 求 的 现 状 另 一 方 面, 低 端 产 品 产 能 过 剩 的 局 面 亦 将 共 存 由 于 近 两 年 国 内 外 主 要 动 力 电 池 企 业 相 继 启 动 产 能 扩 张, 因 此 整 个 产 业 的 产 能 利 用 率 将 下 降, 同 时 无 论 是 新 能 源 汽 车 整 车 企 业 还 是 动 力 电 池 企 业, 随 着 技 术 的 不 断 进 步, 也 将 开 始 新 一 轮 的 优 胜 劣 汰, 低 端 产 品 供 过 于 求 的 局 面 仍 将 不 容 乐 观 未 来 国 内 电 池 企 业 将 面 临 国 外 电 池 企 业 抢 占 中 国 市 场 所 带 来 的 巨 大 压 力 韩 国 SK 集 团 于 2013 年 9 月 与 北 京 汽 车 集 团 及 北 京 电 控 公 司 三 方 共 同 组 建 了 国 内 第 一 家 中 外 合 作 的 动 力 电 池 企 业 北 京 电 控 爱 思 开 科 技 有 限 公 司, 项 目 总 投 资 10 亿 元, 将 建 设 国 内 第 一 条 全 自 动 的 电 池 模 块 生 产 线 和 半 自 动 的 电 池 系 统 装 配 线, 第 一 条 电 池 系 统 生 产 线 已 于 2014 年 6 月 试 投 产 三 星 SDI 公 司 也 于 2014 年 1 月 份 与 安 庆 环 新 集 团 西 安 高 科 集 团 共 同 合 作, 计 划 5 年 内 分 阶 段 进 行 约 6 亿 美 元 的 投 资, 在 西 安 高 新 区 建 设 中 国 最 大 规 模 汽 车 动 力 电 池 生 产 基 地, 项 目 于 2014 年 下 半 年 开 工, 于 2015 年 投 产 LG 化 学 公 司 与 南 京 紫 金 建 设 发 展 有 限 公 司 南 京 新 工 投 资 集 团 在 华 总 投 资 35 亿 美 元 的 动 力 电 池 项 目 也 已 于 2014 年 7 月 4 日 落 户 南 京 经 济 技 术 开 发 区, 项 目 于 2014 年 7 月 底 正 式 动 工, 达 产 初 期 将 形 成 年 产 6000 万 单 体 电 池 和 40 万 电 池 系 统 的 生 产 能 力 韩 国 LG 公 司 表 示 目 前 已 收 到 上 汽 长 安 通 用 和 观 致 公 司 超 过 10 万 辆 的 动 力 电 池 订 货, 而 韩 国 在 生 产 工 艺 及 设 备 自 动 化 水 平 等 方 面 都 有 较 多 的 优 势, 加 上 在 华 投 产 后 采 购 国 产 化 产 品 带 来 的 成 本 优 势, 国 内 企 业 将 面 临 更 大 的 挑 战, 预 计 2016 年 国 内 锂 离 子 动 力 电 池 企 业 数 量 有 可 能 从 去 年 的 82 家 减 少 到 36 家 左 右 30

35 国 际 观 察 图 4 我 国 动 力 电 池 产 能 情 况 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 ( 二 ) 生 产 成 本 继 续 下 探 锂 离 子 动 力 电 池 的 成 本 是 新 能 源 汽 车 能 否 大 规 模 推 广 的 关 键, 现 阶 段 车 用 锂 离 子 动 力 电 池 组 的 价 格 正 在 迅 速 下 降 根 据 Nature Climate Change(Nature 子 刊 ) 对 截 至 2014 年 9 月 10 日 行 业 内 所 有 对 纯 电 动 车 电 池 组 价 格 的 报 道 (102 篇 ) 以 及 相 关 投 资 咨 询 机 构 ( 包 括 BCG DOE IEA 麦 肯 锡 等 ) 的 预 测 数 据, 车 用 锂 离 子 动 力 电 池 组 的 价 格 正 迅 速 下 降, 目 前 行 业 领 导 者 特 斯 拉 Model S 和 日 产 聆 风 的 电 池 组 的 价 格 已 接 近 300 美 元 / 千 瓦 时 ( 约 合 2 元 / 瓦 时 ), 已 接 近 具 有 竞 争 力 的 电 池 组 成 本 (1.55 元 / 瓦 时 ) 预 计 车 用 锂 离 子 动 力 电 池 组 年 的 价 格 将 下 降 至 230 美 元 /kwh( 约 合 1.4 元 / 瓦 时 ) 图 4 我 国 动 力 电 池 产 能 情 况 电 池 组 成 本 ( 元 ) 每 公 里 折 算 成 本 ( 元 / 公 里 )

36 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 续 驶 里 程 ( 公 里 ) 电 池 容 量 ( 千 瓦 时 ) 电 池 比 能 量 ( 瓦 时 / 公 斤 ) 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 车 用 锂 离 子 动 力 电 池 组 的 成 本 主 要 由 单 体 电 池 电 池 模 块 连 接 件 外 壳 及 控 制 件 组 成, 其 中 材 料 成 本 约 占 电 池 组 的 50% 左 右, 而 制 造 成 本 约 占 25% 左 右 在 动 力 电 池 材 料 成 本 中, 正 极 材 料 的 成 本 占 40-50%, 负 极 材 料 约 占 8-10%, 隔 膜 约 占 7-9%, 电 解 液 约 占 20-30% 而 在 四 种 主 要 材 料 的 生 产 成 本 中, 原 材 料 人 工 设 备 及 能 耗 占 绝 大 部 分 其 中 NCA/NCM/ LMO 等 正 极 材 料 及 电 解 液 溶 剂 的 原 材 料 成 本 占 比 较 高, 而 LFP 等 正 极 材 料 石 墨 / 硬 碳 等 负 极 材 料 及 隔 膜 的 原 材 料 成 本 较 低 LFP 材 料 由 于 较 低 的 原 材 料 成 本, 有 望 通 过 规 模 效 应 等 进 一 步 降 低 人 工 设 备 及 能 耗 在 产 品 中 的 成 本 比 例 未 来 随 着 价 格 的 进 一 步 降 低, 磷 酸 铁 锂 材 料 将 继 续 在 HEV 储 能 等 领 域 得 到 广 泛 的 应 用 图 4 我 国 动 力 电 池 产 能 情 况 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 32

37 国 际 观 察 动 力 电 池 成 本 的 下 降, 需 要 通 过 优 化 电 池 结 构 及 工 艺 规 模 化 生 产 提 高 自 动 化 生 产 水 平 和 采 用 高 容 量 的 材 料 体 系 来 实 现 目 前 我 国 磷 酸 铁 锂 离 子 电 池 系 统 的 成 本 约 为 3-5 元 / 瓦 时, 在 材 料 体 系 不 变 的 情 况 下, 依 靠 原 材 料 成 本 下 降 生 产 水 平 提 高 等 电 池 成 本 每 年 一 般 下 降 5-8%, 至 2020 年 有 望 降 至 2 元 / 瓦 时 左 右, 尚 不 能 满 足 节 能 与 新 能 源 汽 车 产 业 发 展 规 划 ( 年 ) 的 要 求 (1.5 元 / 瓦 时 ) 未 来, 车 用 动 力 电 池 将 继 续 优 化 现 有 电 池 结 构 设 计 或 工 艺, 提 高 产 能 通 过 规 模 化 效 应 降 低 电 池 成 本, 提 高 自 动 化 生 产 水 平, 提 高 产 品 成 品 率 及 一 致 性, 采 用 具 有 更 高 容 量 的 电 池 材 料 体 系 等, 不 断 减 低 生 产 成 本 ( 三 ) 能 量 密 度 不 断 提 升 锂 离 子 电 池 能 量 密 度 的 提 升 速 度 正 在 逐 渐 加 快 1991 年 索 尼 推 出 首 个 商 用 锂 离 子 电 池, 其 能 量 密 度 约 190Wh/L, 初 期 其 与 镍 氢 电 池 的 能 量 密 度 不 相 上 下 1993 年 后, 锂 离 子 电 池 相 对 镍 氢 电 池 在 能 量 密 度 方 面 的 优 势 逐 渐 显 现, 至 1999 年 前 后 其 能 量 密 度 已 超 过 390Wh/L, 略 高 于 同 期 镍 氢 电 池 发 展 水 平 2000 年 后, 随 着 新 材 料 工 艺 及 先 进 设 备 的 应 用, 锂 离 子 电 池 的 能 量 密 度 逐 年 提 高 作 为 锂 离 子 电 池 性 能 的 衡 量 标 志,18650 型 锂 离 子 电 池 的 容 量, 以 约 11% 的 增 长 速 度, 从 原 来 的 1Ah 左 右, 提 高 到 了 1999 年 左 右 的 3.1Ah 而 在 2011 年 和 2012 年 随 着 松 下 采 用 新 型 正 负 极 材 料, 其 型 电 池 的 容 量 先 后 增 加 到 了 3.4Ah 和 4.0Ah, 其 体 积 能 量 密 度 则 分 别 提 高 到 了 730 和 800Wh/L, 是 2012 年 其 容 量 增 长 速 度 达 到 了 18% 锂 离 子 电 池 能 量 密 度 的 快 速 提 升, 将 进 一 步 加 快 新 能 源 汽 车 的 产 业 化 进 程 而 率 先 进 行 产 品 性 能 提 升 和 下 一 代 产 品 技 术 积 累 的 公 司, 将 有 望 在 未 来 市 场 竞 争 中 建 立 技 术 壁 垒 提 高 锂 离 子 动 力 电 池 组 能 量 密 度 的 关 键 在 于 提 高 单 体 电 池 的 能 量 密 度, 而 单 体 电 池 的 能 量 密 度 则 取 决 于 所 采 用 的 正 负 极 材 料 体 系 及 生 产 工 艺 以 正 极 材 料 为 例, 其 材 料 实 际 能 量 密 度 (Wh/L)= 比 容 量 (mah/g) 电 压 (V) 压 实 密 度 (g/ml) 活 性 物 质 含 量 (%), 33

38 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 目 前 提 高 电 池 材 料 实 际 能 量 密 度 的 主 要 途 径 也 正 是 从 提 高 这 四 个 参 数 入 手, 如 提 高 生 产 工 艺 水 平, 提 高 电 极 和 材 料 的 压 实 密 度, 提 高 活 性 物 质 含 量, 挖 掘 现 有 材 料 体 系 的 潜 力, 选 择 具 有 高 比 容 量 的 正 负 极 材 料 或 是 高 工 作 电 压 平 台 的 正 极 材 料, 提 高 电 池 能 量 密 度 等 三 各 国 加 紧 布 局 下 一 代 动 力 电 池 ( 一 ) 规 划 高 性 能 低 成 本 产 品 新 能 源 汽 车 竞 争 力 的 提 升, 依 赖 于 动 力 电 池 性 能 的 不 断 提 高 和 成 本 的 不 断 下 降 德 国 中 国 日 本 韩 国 美 国 等 纷 纷 出 台 国 家 级 动 力 电 池 性 能 和 成 本 发 展 规 划 在 性 能 ( 能 量 密 度 ) 方 面, 我 国 的 规 划 比 其 他 国 家 都 要 激 进,2020 年 我 国 动 力 电 池 组 能 量 密 度 将 达 到 300Wh/kg, 而 德 国 的 发 展 目 标 则 最 为 保 守, 其 2015 年 2020 年 的 动 力 电 池 组 能 量 密 度 规 划 仅 分 别 为 147 和 168Wh/kg 在 动 力 电 池 组 成 本 方 面, 美 国 将 其 2020 年 动 力 电 池 组 成 本 目 标 为 100 美 元 / 千 瓦 时, 同 样 的, 德 国 的 目 标 最 为 保 守, 而 我 国 的 目 标 则 位 于 各 国 目 标 中 间 开 发 新 型 材 料 体 系 是 进 一 步 提 高 锂 离 子 电 池 能 量 密 度 的 主 要 思 路 现 阶 段 我 国 锂 离 子 电 池 材 料 体 系 的 开 发 重 点 主 要 包 括 三 元 (NCM 及 NCA) 富 锂 锰 基 固 溶 体 正 极 材 料 和 硅 碳 复 合 负 极 材 料, 采 用 不 同 的 正 负 极 材 料 搭 配, 其 能 量 密 度 有 望 超 过 200Wh/kg, 甚 至 达 到 280Wh/ kg( 以 富 锂 锰 基 固 溶 体 为 正 极 硅 基 材 料 为 负 极 的 电 池 ), 这 也 是 近 中 期 完 成 节 能 与 新 能 源 汽 车 产 业 发 展 规 划 ( 年 ) 所 要 求 2015 年 动 力 电 池 模 块 比 能 量 达 到 150 瓦 时 / 公 斤 以 上, 成 本 降 至 2 元 / 瓦 时 以 下 的 主 要 方 案 但 是 要 实 现 规 划 中 提 出 的 到 2020 年, 动 力 电 池 模 块 比 能 量 达 到 300 瓦 时 / 公 斤 以 上, 成 本 降 至 1.5 元 / 瓦 时 以 下 的 目 标, 就 可 能 需 要 新 的 材 料 体 系, 例 如 近 期 备 受 学 术 和 产 业 界 关 注 的 锂 硫 电 池 和 锂 空 气 电 池 ( 二 ) 寻 找 新 型 材 料 在 发 展 新 型 电 池 及 材 料 体 系 方 面, 各 国 布 局 基 本 类 似, 但 各 有 侧 重 点 其 中 美 国 侧 重 于 锂 硫 电 池 锂 空 气 电 池 固 态 电 池 液 流 电 34

39 国 际 观 察 池 富 锂 锰 基 固 溶 体 电 池 等 ; 日 本 侧 重 于 全 固 态 电 池 锂 空 气 电 池 硅 基 负 极 材 料 及 有 机 体 系 电 池 等 ; 韩 国 侧 重 富 锂 锰 基 固 溶 体 材 料 和 燃 料 电 池 ; 欧 洲 侧 重 发 展 燃 料 电 池 和 生 物 燃 料 ; 而 我 国 则 侧 重 于 富 锂 锰 基 固 溶 体 材 料 硅 基 负 极 材 料 和 锂 硫 电 池 燃 料 电 池 等 2013 年 美 国 能 源 部 发 布 了 EV Everywhere Grand Challenge Blueprint, 提 出 2022 年 美 国 生 产 PHEV 的 使 用 便 利 性 和 成 本 与 与 传 统 汽 车 相 当 根 据 2013 年 能 源 部 发 布 的 技 术 路 线 图,2022 年 下 一 代 锂 离 子 电 池 实 用 化, 系 统 比 能 量 250Wh/kg, 成 本 接 近 0.8 元 /Wh, 2030 年 后 锂 离 子 电 池 实 用 化 美 国 通 过 能 源 部 下 属 先 进 能 源 研 究 项 目 署 (ARPA-E) 资 助 包 括 Sion Power( 锂 硫 电 池 ) Polyplus ( 锂 硫 电 池 ) Planar Energy( 固 态 电 池 ) 2 4 M ( 液 流 电 池 ) Envia( 富 锂 锰 基 固 溶 体 电 池 ) Pellion( 镁 离 子 电 池 ) ReVolt ( 锌 空 气 电 池 ) 等 进 行 相 关 研 究 日 本 2012 年 实 施 蓄 电 池 战 略, 提 出 2020 年 蓄 电 池 占 世 界 市 场 50% 根 据 2013 年 NEDO 发 布 的 技 术 路 线 图,2020 年 先 进 锂 离 子 电 池 实 用 化, 系 统 比 能 量 250Wh/kg, 成 本 达 到 1.5 元 /Wh;2030 年 革 新 电 池 实 用 化, 比 能 量 达 到 500Wh/kg, 成 本 达 到 0.8 元 /Wh 以 下 发 展 重 点 包 括 全 固 态 电 池 锂 空 气 电 池 硅 基 负 极 材 料 及 有 机 体 系 电 池 等 丰 田 公 司 以 燃 料 电 池 全 固 态 电 池 和 锂 空 气 电 池 作 为 其 车 用 动 力 电 池 发 展 的 重 点 燃 料 电 池 和 锂 空 气 电 池 所 涉 及 关 键 技 术 及 材 料 空 气 电 极 结 构 设 计 和 催 化 剂 材 料 在 原 理 上 是 相 通 的, 而 全 固 态 电 池 所 用 固 体 电 解 质 则 是 锂 空 气 电 池 发 展 的 关 键 技 术 借 助 在 燃 料 电 池 方 面 的 技 术 积 累, 丰 田 汽 车 公 司 另 辟 蹊 径, 正 在 确 立 未 来 化 学 储 能 电 池 的 关 键 优 势 韩 国 侧 重 富 锂 锰 基 固 溶 体 材 料 和 燃 料 电 池, 其 中 三 星 公 司 明 确 将 富 锂 锰 基 固 溶 体 硅 基 材 料 和 锂 空 气 电 池 燃 料 电 池 作 为 其 产 品 开 发 的 重 点 我 国 则 侧 重 于 富 锂 锰 基 固 溶 体 材 料 硅 基 负 极 材 料 和 锂 硫 电 池 燃 料 电 池 等 国 内 包 括 比 亚 迪 力 35

40 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 神 CATL 国 轩 高 科 等 在 磷 酸 锰 铁 锂 富 锂 锰 基 固 溶 体 硅 基 负 极 材 料 等 方 面 均 有 所 布 局, 在 下 一 代 锂 离 子 动 力 电 池 方 面 已 有 较 强 技 术 积 累, 将 最 有 可 能 在 未 来 新 技 术 应 用 进 程 中 占 得 发 展 先 机 其 中 比 亚 迪 积 极 布 局 新 型 电 池 技 术 以 持 续 提 高 动 力 电 池 组 能 量 密 度 比 亚 迪 最 新 研 发 的 磷 酸 铁 锰 锂 电 池 的 能 量 密 度 达 到 了 150Wh/Kg, 突 破 了 传 统 磷 酸 铁 锂 电 池 的 能 量 密 度 限 制, 并 且 在 成 本 控 制 上 更 具 有 优 势, 同 时 作 为 技 术 储 备, 也 在 锰 酸 锂 三 元 材 料 等 技 术 路 线 上 做 了 长 期 的 积 累 和 探 索 ( 三 ) 未 来 可 能 产 业 化 的 技 术 1 硅 基 材 料 电 池 : 有 望 将 现 有 锂 离 子 电 池 能 量 密 度 提 高 至 300Wh/kg 使 用 硅 基 材 料 替 代 石 墨 材 料, 有 望 使 现 有 锂 离 子 电 池 的 能 量 密 度 超 过 300Wh/kg 2014 年 11 月, 日 立 制 作 所 通 过 在 正 极 采 用 高 镍 含 量 三 元 材 料, 负 极 采 用 硅 基 材 料, 并 将 电 池 正 极 层 厚 度 增 加 到 原 来 的 2 倍 以 提 高 活 性 物 质 含 量 等 方 法, 试 制 了 30Ah 级 电 池 单 元, 电 池 能 量 密 度 达 到 335Wh/kg, 功 率 密 度 达 到 了 1600W/Kg 硅 基 材 料 应 用 的 最 大 问 题 在 于 其 充 放 电 过 程 中 会 发 生 严 重 的 体 积 变 化, 导 致 活 性 材 料 发 生 粉 化 甚 至 从 集 流 体 上 脱 落, 从 而 导 致 电 池 循 环 寿 命 较 短 日 立 制 作 所 通 过 开 发 高 强 度 粘 结 剂, 实 现 了 硅 基 材 料 与 集 流 体 的 强 的 结 合 力 目 前 该 电 池 的 循 环 寿 命 是 其 短 板 ( 约 50 次 ), 日 立 制 作 所 计 划 继 续 推 进 技 术 开 发, 以 延 长 寿 命 提 高 稳 定 性 和 安 全 性,2020 年 将 该 技 术 投 入 实 用 2 锂 硫 电 池 : 同 时 实 现 高 性 能 和 低 成 本 的 最 优 方 案 锂 硫 电 池 的 理 论 能 量 密 度 超 过 2500Wh/kg, 目 前 实 际 能 量 密 度 已 超 过 350Wh/kg, 而 且 由 于 采 用 硫 单 质 作 为 正 极, 有 望 推 动 锂 离 子 电 池 成 本 进 一 步 下 降 美 国 Sion Power 公 司 是 首 批 从 事 锂 硫 电 池 研 发 的 公 司 之 一, 该 公 司 2010 年 获 得 美 国 政 府 500 万 美 元 的 资 助,2012 年 获 得 德 国 化 工 巨 头 巴 斯 夫 5000 万 美 元 的 投 资 Sion Power 公 司 采 用 硫 碳 复 合 材 料 作 为 正 极, 金 属 锂 作 为 负 极, 所 开 发 的 锂 硫 电 池 能 量 密 度 已 超 过 350Wh/kg 目 前 锂 硫 电 池 普 遍 面 临 的 问 题 是 循 环 寿 命 较 短 (<100 36

41 国 际 观 察 次 ),Sion Power 公 司 的 目 标 是 在 2016 年 将 产 品 能 量 密 度 提 高 至 600Wh/kg, 并 将 循 环 次 数 延 长 到 1000 次 西 班 牙 Graphenano 公 司 ( 以 工 业 规 模 生 产 石 墨 烯 的 公 司 ) 同 西 班 牙 科 尔 瓦 多 大 学 合 作 研 究 出 了 首 例 石 墨 烯 聚 合 材 料 电 池, 其 能 量 密 度 已 超 过 497Wh/kg 德 国 汽 车 企 业 也 计 划 用 此 电 池 与 电 动 汽 车 进 行 试 验 目 前 该 石 墨 烯 电 池 的 比 能 量 超 过 497wh/kg, 使 用 寿 命 是 传 统 锂 离 子 电 池 的 两 倍, 充 满 电 的 时 间 只 需 要 8 分 钟, 而 且 成 本 将 比 锂 电 池 低 77% 3 金 属 空 气 电 池 : 突 破 锂 离 子 动 力 电 池 能 量 密 度 瓶 颈 的 终 极 方 案 锂 空 气 电 池 的 理 论 比 能 高 达 Wh/kg( 不 考 虑 氧 气 质 量 ), 有 望 成 为 解 决 锂 离 子 电 池 能 量 密 度 瓶 颈 的 终 极 解 决 方 案 锂 空 气 电 池 是 以 金 属 锂 或 含 锂 合 金 作 为 负 极, 以 空 气 中 的 氧 气 作 为 正 极 反 应 物 的 一 种 化 学 电 源 由 于 锂 的 摩 尔 质 量 很 小, 因 此 锂 空 气 电 池 的 理 论 比 能 高 达 Wh/kg( 不 考 虑 氧 气 质 量 ), 在 各 种 金 属 空 气 电 池 中 居 于 首 位 我 国 中 科 院 张 新 波 团 队 通 过 抑 制 锂 空 气 电 池 电 解 质 分 解, 调 控 空 气 电 极 固 - 液 - 气 三 相 界 面 以 及 优 化 锂 空 二 次 电 池 体 系 与 结 构, 成 功 解 决 目 前 锂 空 气 电 池 循 环 寿 命 短 的 问 题, 将 锂 空 气 电 池 循 环 寿 命 从 目 前 文 献 报 道 的 最 长 100 次 大 幅 提 高 至 500 次, 并 首 次 开 发 出 可 实 用 化 的 锂 空 气 电 池 组 4 全 固 态 电 池 : 最 安 全 的 锂 离 子 电 池 全 固 态 锂 离 子 电 池 是 解 决 能 量 密 度 和 安 全 性 双 刃 剑 问 题 的 方 案 目 前 商 业 化 锂 离 子 电 池 使 用 的 是 液 态 有 机 电 解 质 液 态 有 机 电 解 质 易 腐 蚀 正 负 极, 造 成 电 池 容 量 不 可 逆 损 失, 同 时 在 过 充 过 放 等 滥 用 条 件 下 及 高 温 挤 压 针 刺 等 极 端 条 件 下 容 易 造 成 液 态 电 解 质 的 泄 露 分 解, 进 而 产 生 燃 烧 甚 至 爆 炸 等 安 全 问 题 采 用 固 体 电 解 质 代 替 有 机 电 解 液 发 展 全 固 态 锂 离 子 电 池 有 可 能 在 提 高 锂 离 子 电 池 体 积 能 量 密 度 的 同 时 解 决 电 池 安 全 问 题 丰 田 公 司 采 用 室 温 离 子 电 导 率 ~10-2S/cm 的 固 体 电 解 质, 试 制 了 层 压 型 软 包 电 池, 其 体 积 能 量 密 度 为 现 有 锂 离 子 电 池 的 3 倍 以 上 丰 田 计 划 于 37

42 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 2020 年 全 面 实 现 全 固 态 电 池 商 业 化, 并 将 全 固 态 电 池 应 用 于 RAV4 车 型, 将 续 驶 里 程 提 高 至 500 公 里 美 国 Sakti3 公 司 研 发 的 薄 型 全 固 态 电 池 体 积 能 量 密 度 可 达 1000Wh/L, 支 持 电 动 车 的 续 航 里 程 从 256 英 里 提 升 到 480 英 里 ( 约 772 公 里 ), 而 且 其 成 本 仅 约 100 美 元 / 千 瓦 时 ( 约 0.62 元 / 瓦 时 ), 有 望 同 时 解 决 制 约 新 能 源 汽 车 发 展 的 续 航 里 程 和 成 本 问 题 5 液 流 电 池 : 充 电 将 像 加 油 一 样 简 单 采 用 液 流 电 池 作 为 储 能 装 置 使 电 动 车 充 电 像 加 油 一 样 简 单 年 3 月, 来 自 列 支 敦 士 登 的 NanoFlowcell 公 司 推 出 了 全 球 首 款 采 用 液 流 电 池 作 为 车 用 储 能 装 置 的 车 型 Quant F 与 传 统 锂 离 子 电 池 通 过 锂 离 子 在 正 负 极 之 间 传 输 以 实 现 电 能 的 充 放 不 同, 在 液 流 电 池 中, 正 负 极 活 性 物 质 分 别 与 电 解 液 形 成 正 极 电 解 液 及 负 极 电 解 液, 当 正 负 极 电 解 液 流 经 隔 膜 时 发 生 锂 离 子 交 换, 从 而 在 外 电 路 形 成 电 流 液 流 电 池 的 最 大 优 势 在 于 补 电 十 分 方 便, 只 要 把 放 完 电 的 正 负 极 电 解 液 更 换 为 满 电 的 新 电 解 液, 电 池 即 完 成 充 电, 整 个 过 程 在 数 分 钟 内 即 可 完 成 Quant F 的 底 部 安 装 了 两 个 250 升 的 容 器, 带 电 总 量 为 160kWh, 电 池 组 能 量 密 度 达 到 了 320Wh/L, 续 航 里 程 可 达 800km 6 铝 离 子 电 池 : 兼 具 锂 离 子 电 池 和 超 级 电 容 器 的 优 点 铝 离 子 电 池 可 能 是 解 决 未 来 超 快 充 电 的 理 想 方 案 斯 坦 福 戴 宏 杰 团 队 最 近 报 道 了 一 种 可 快 速 充 电 的 铝 离 子 电 池, 该 电 池 使 用 铝 金 属 作 为 正 极, 三 维 石 墨 泡 沫 作 为 负 极, 离 子 液 体 作 为 电 解 质, 放 电 电 压 平 台 接 近 2V, 比 容 量 达 到 70mAh/g 的 比 容 量 虽 然 其 能 量 密 度 相 比 锂 离 子 电 池 没 有 突 破, 但 其 优 势 在 于 充 电 时 间 在 1 分 钟 内, 并 且 在 7500 个 循 环 内 几 乎 没 有 容 量 衰 减 未 来 如 果 离 子 液 体 的 成 本 进 一 步 下 降, 工 作 电 压 和 能 量 密 度 进 一 步 提 高, 铝 离 子 电 池 有 望 成 为 解 决 新 能 源 汽 车 超 快 充 电 的 理 想 方 案 未 来 新 能 源 汽 车 的 发 展, 取 决 于 下 一 代 电 池 由 于 硅 基 材 料 电 池 锂 硫 电 池 锂 空 气 电 池 全 固 态 电 池 等 下 一 代 电 池 体 系 在 能 量 密 38

43 国 际 观 察 度 成 本 安 全 性 快 速 充 电 灯 方 面 拥 有 巨 大 的 发 展 潜 力, 率 先 进 行 新 材 料 新 电 池 的 技 术 及 产 品 开 发, 积 累 技 术 开 发 经 验 并 进 行 产 品 布 局 的 企 业, 将 有 望 使 产 品 具 备 与 传 统 燃 油 车 竞 争 的 优 势, 推 动 新 能 源 汽 车 产 业 渡 过 行 业 发 展 的 萌 芽 期, 进 入 快 速 增 长 的 发 展 阶 段 表 5 下 一 代 动 力 电 池 体 系 成 本 能 量 密 度 安 全 性 快 速 充 电 硅 基 材 料 电 池 锂 硫 电 池 锂 空 气 电 池 全 固 态 电 池 液 流 电 池 铝 离 子 电 池 数 据 来 源 : 赛 迪 智 库 整 理 2016,02 ( 作 者 : 徐 可 ) 39

44 专 业 就 是 实 力 精 准 就 是 品 牌 企 业 研 究 : 国 轩 目 标 : 建 成 电 动 汽 车 产 业 链 平 台 型 企 业 一 公 司 概 况 合 肥 国 轩 高 科 动 力 能 源 有 限 公 司 成 立 于 2006 年 5 月, 坐 落 在 合 肥 市 新 站 区 瑶 海 工 业 园, 现 有 职 工 2300 人 企 业 主 要 从 事 新 型 锂 离 子 电 池 及 其 材 料 的 研 发 生 产 和 经 营, 拥 有 核 心 技 术 知 识 产 权, 主 要 产 品 为 磷 酸 铁 锂 材 料 电 芯 动 力 电 池 组 BMS 系 统 及 储 能 型 电 池 组,2010 年 至 2014 年, 国 轩 高 科 公 司 累 计 销 售 动 力 电 池 组 逾 9 亿 瓦 时 国 轩 高 科 为 国 家 重 点 高 新 技 术 企 业, 先 后 承 担 了 三 项 国 家 863 重 大 项 目 还 参 与 了 3 项 新 能 源 汽 车 创 新 工 程 先 后 通 过 ISO9000 等 三 标 一 体 认 证 和 TS16949 质 量 体 系 认 证, 并 被 评 为 合 肥 市 知 识 产 权 示 范 试 点 单 位 合 肥 市 最 具 成 长 性 企 业 安 徽 省 环 境 保 护 创 新 试 点 单 位 安 徽 省 三 高 企 业 安 徽 省 工 程 技 术 研 究 中 心 安 徽 省 企 业 技 术 中 心 和 安 徽 省 博 士 后 工 作 站, 并 被 认 定 为 国 家 级 企 业 技 术 中 心 截 止 去 年, 该 企 业 已 累 计 申 请 专 利 533 项, 获 得 授 权 专 利 255 项, 其 中 发 明 专 利 40 项, 含 2 项 美 国 发 明 专 利 近 几 年, 在 电 池 材 料 电 芯 设 计 工 艺 电 池 成 组 技 术 和 电 池 管 理 系 统 等 领 域, 相 继 与 中 科 院 中 科 大 合 工 大 新 加 坡 国 立 大 学 美 国 阿 贡 国 家 实 验 室 等 一 大 批 高 等 学 府 科 研 机 构 开 展 科 研 合 作 截 止 目 前, 专 利 成 果 覆 盖 到 正 极 材 料 的 制 备 电 池 的 制 备 技 术 电 池 的 原 辅 材 料 设 计 电 池 的 成 组 技 术 电 池 的 筛 选 技 术 电 池 的 PACK 技 术 电 池 管 理 系 统 等 电 池 制 备 到 应 用 的 全 过 程 二 发 展 历 程 及 现 状 国 轩 高 科 公 司 是 国 内 最 早 从 事 动 力 电 池 生 产 研 发 的 企 业 之 一, 自 2007 年 开 始 建 成 并 批 量 生 产 磷 酸 铁 锂 电 池, 而 后 在 2008 年 磷 酸 铁 锂 正 极 材 料 生 产 线 投 产 运 行, 为 自 产 自 用 正 极 材 料 打 下 基 础, 这 也 是 国 轩 高 科 公 司 的 优 势 之 一 对 电 池 材 料 的 深 入 布 局, 使 得 其 动 力 电 池 产 40

45 企业研究 品在安全性 一致性等方面表现突 终于迎来了2014年至今的新能源汽 出 得到了如江淮汽车 安凯客 车爆发带来的动力电池市场的持续 车 金龙汽车等厂商的认可和合 火爆 动力电池市场份额已经位 作 通过不断地与各个整车厂商开 居国内前5 迈入动力电池第一梯 展合作 逐渐形成了立足安徽 辐 队 主要应用领域包括 纯电动和 射华东的区位优势 从2012年以 混合动力大巴车 电动乘用车 城 来 国轩高科建立起包括PACK和 市物流车 各类特种车辆 叉车 BMS组装的完整生产线 利用多种 环卫车等 此外 国轩高科产品 途径控制电池组生产的中间环节成 也应用于储能电站 通讯基站 风 本 销售高附加值的完整电池组 光互补 移动电源和电动自行车等 经过多年在动力电池市场的坚守 领域 图1 国轩高科发展历程 数据来源 赛迪智库整理 数据来源 赛迪智库整理 图2 国轩高科主要产品 装备工业研究 2016 年第 1 期 41