中國鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展淺析

○鄧杏才

（廣東廣新悅?cè)A資源開發(fā)有限公司）

自金融危機(jī)以來，純電力汽車和混合動(dòng)力汽車的發(fā)展被世界各國所重視，而作為其動(dòng)力的鋰電池則更為世人矚目。鋰離子電池具有不會(huì)爆炸、工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量高、無記憶效應(yīng)、無污染、自放電小、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是未來動(dòng)力電池的發(fā)展方向。動(dòng)力鋰電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅能夠以電替代石油，減少溫室氣體排放，而且亦逐步拓展到電動(dòng)工具、UPS儲(chǔ)能、電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車等領(lǐng)域。

從全球動(dòng)力鋰電池發(fā)展情況看，目前對于正極材料的選擇主要存在兩大派系：以日本和韓國為代表的企業(yè)，主打三元材料和錳酸鋰電池；以美國、中國為代表的企業(yè)，則把磷酸鐵鋰電池定為重點(diǎn)發(fā)展方向。這兩種技術(shù)路線各有優(yōu)缺點(diǎn)。錳酸鋰電池材料的密度要高于磷酸鐵鋰系電池，且低溫放電性能、倍率性能也要比磷酸鐵鋰系優(yōu)越，但磷酸鐵鋰材料的高溫循環(huán)性能和存儲(chǔ)性能則更出色。磷酸鐵鋰系是目前國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)采用的技術(shù)路線，但該核心技術(shù)的專利卻一直由國外把持，因此知識(shí)產(chǎn)權(quán)的隱患仍然存在。此外從國內(nèi)現(xiàn)時(shí)的動(dòng)力電池的產(chǎn)品來看，耐低溫性能、產(chǎn)品性能的一致性差和重量偏重仍是未來急需解決的問題。

一、電解液市場分析

作為鋰電的兩種核心物料電解液以及隔離膜的發(fā)展值得關(guān)注。電解液主要原材料為鋰鹽，學(xué)名六氟磷酸鋰LiPF6，占鋰電池成本的13%左右，毛利率接近38%。鋰鹽的原材料硅石/碳酸鋰都可以在國內(nèi)采購到。鋰鹽目前幾乎被日本幾家企業(yè)壟斷。其中，關(guān)東電工化學(xué)每年生產(chǎn)LiPF6達(dá)到950噸，主要用于宇部，SUTERAKEMIFA年產(chǎn)800噸，主要用于ECOPRO，世界最大的鋰鹽生產(chǎn)商森田化學(xué)年產(chǎn)960噸，主要用于三菱，該公司在江蘇揚(yáng)子江化工園有年產(chǎn)600噸的生產(chǎn)線，其中300多噸供給公司。國內(nèi)也有金光高科有限公司、天津化工設(shè)計(jì)研究院、山東肥城市興泰化工廠、天津金牛等企業(yè)能生產(chǎn)，但產(chǎn)能較少，品質(zhì)與國外有很大差距。由于六氟磷酸鋰未來市場需求量巨大，國內(nèi)有其他企業(yè)開始積極接入。江蘇國泰與控股子公司華榮公司共同出資成立張家港市亞源高新技術(shù)材料有限公司，投資新建年產(chǎn)300噸六氟磷酸鋰產(chǎn)品項(xiàng)目，該項(xiàng)目投資總額為8330萬元。河南多氟多化工股份業(yè)已開啟六氟磷酸鋰項(xiàng)目。總體而言，電解液市場伴隨鋰電市場的發(fā)展已處于活躍期，中國國內(nèi)電池生產(chǎn)商電解液配套也已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。目前我國亟待解決鋰電池電解液最為關(guān)鍵的電解質(zhì)成分六氟磷酸鋰（LiPF6）的生產(chǎn)合成問題，這也是電解液中最難攻克的核心技術(shù)。當(dāng)前中國是繼日本之后成為全球第二個(gè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)六氟磷酸鋰的國家。

二、隔離膜市場分析

全球鋰離子電池的需求量年均遞增30%以上，市場非常龐大，中國目前鋰離子電池生產(chǎn)量占世界總量的三分之一以上。隔膜是鋰電材料中技術(shù)壁壘最高的一種高附加值材料，毛利率通常達(dá)到70%以上，占了鋰電池成本的20%～30%。鋰離子電池隔離膜一般采用聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）單層微孔膜，以及由PP和PE復(fù)合的多層微孔膜作為隔離膜。目前隔膜市場供應(yīng)量嚴(yán)重不足，大部分依賴進(jìn)口，市場主要被日本的旭化成工業(yè)、東燃化學(xué)，及美國的Celgard把持。隔離膜具有典型的“高技術(shù)、高資本”特點(diǎn)，而且項(xiàng)目周期很長，投資風(fēng)險(xiǎn)較大，國內(nèi)企業(yè)的投資熱情并不高。

隨著鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)市場上的國產(chǎn)鋰電池用隔膜已經(jīng)漸漸走進(jìn)鋰電圈，以河南新鄉(xiāng)格瑞恩和中科科技、佛山金輝高科、臺(tái)灣高銀等為代表的國內(nèi)鋰離子電池隔膜廠家迅速成長起來，其產(chǎn)品與進(jìn)口隔膜相比，價(jià)格只有進(jìn)口隔膜的1/3—1/2，采貨周期也相對短些，但國產(chǎn)隔膜的厚度、強(qiáng)度、孔吸率不能得到整體兼顧，且量產(chǎn)批次穩(wěn)定性較差，國內(nèi)絕大多數(shù)鋰電廠家都還選用進(jìn)口隔膜。因此研究開發(fā)低成本、制作工藝簡單、孔徑尺寸適當(dāng)、空隙率高、機(jī)械強(qiáng)度能滿足要求的微孔聚合物隔膜對于提高電池性能和降低電池成本具有重要的實(shí)際意義。如何進(jìn)一步提高隔膜的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，是我國電池業(yè)目前急需解決的問題。

三、鋰礦市場分析

隨著鋰電池汽車逐步走向市場，世界鋰資源的使用和消耗將大幅增長，由此衍生的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?jié)摿薮?、前景廣闊。可以預(yù)見，誰能搶占發(fā)展先機(jī)，誰就將贏得未來鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。

鋰資源主要包括兩個(gè)部分：一是鹽湖鹵水鋰，從鹽湖鹵水提取生產(chǎn)的鋰化學(xué)產(chǎn)品主要是碳酸鋰和氯化鋰；二是礦石鋰，從礦石中分選的鋰礦產(chǎn)品主要是鋰輝石、鋰云母等鋰精礦。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）2010年1月公布的報(bào)告，金屬鋰的全球總儲(chǔ)量約為1100萬噸，其中絕大部分位于南美洲。玻利維亞、智利、中國、巴西和美國的儲(chǔ)量位居世界前五名，其中世界上近一半的探明儲(chǔ)量都蘊(yùn)藏在玻利維亞的烏尤尼鹽沼，儲(chǔ)量高達(dá)540萬噸。玻利維亞盛產(chǎn)鋰礦，就像沙特阿拉伯富有石油一樣。鋰電池廣泛應(yīng)地用于信息、能源、交通、軍事等領(lǐng)域，未來巨大的應(yīng)用空間，將會(huì)對鋰資源產(chǎn)生巨大的需求。2009年世界鋰產(chǎn)品消費(fèi)量約4萬噸（鋰化學(xué)產(chǎn)品和鋰精礦折算成金屬鋰），其中80%是以鋰化學(xué)產(chǎn)品形態(tài)消費(fèi)于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，20%是以鋰礦物形態(tài)消費(fèi)于陶瓷和玻璃行業(yè)。鋰產(chǎn)品在各行業(yè)的消費(fèi)比例是：陶瓷和玻璃21%、電池20%、潤滑劑17%、醫(yī)藥5%、聚合物4%、空調(diào)制冷劑8%、鋁冶煉5%、合金和農(nóng)業(yè)等其他應(yīng)用20%。

我國屬于鋰資源儲(chǔ)量大國，鋰資源儲(chǔ)量為110萬噸，2008年的產(chǎn)量為3500噸。鹽湖鹵水鋰礦主要分布在青海、西藏、湖北等地，礦石鋰主要分布在四川、江西、湖南、新疆等地。如果2012年我國生產(chǎn)100萬輛電動(dòng)汽車，那么至少新增2萬噸電池級碳酸鋰需求。隨著電動(dòng)汽車的不斷推廣，對鋰的需求大幅上升，今后電池產(chǎn)業(yè)將成為碳酸鋰最大的市場。

表1 2006年世界鋰儲(chǔ)量和儲(chǔ)量基礎(chǔ) 單位：萬噸

為了盡快開發(fā)出高性能、低成本的車用動(dòng)力電池，國外各大汽車廠商紛紛采取與電池生產(chǎn)商合作的方式進(jìn)行開發(fā)，掀起了國際開發(fā)車用動(dòng)力電池的熱潮。其中，通用汽車同時(shí)與國際知名鋰電池巨頭A123、Compact Power、Cobasys和Saft四家公司進(jìn)行合作，搶占鋰電池技術(shù)領(lǐng)先地位的意圖非常明顯。就國內(nèi)市場而言，目前鮮有類似的合作戰(zhàn)略，一方面是國內(nèi)鋰電行業(yè)本身技術(shù)層次低，工藝水平落后，很多自動(dòng)化設(shè)備都需進(jìn)口；另一方面國內(nèi)的汽車行業(yè)雖說近年來發(fā)展很快，但與國外大型車企相比無論是技術(shù)儲(chǔ)備還是資金流都還有很大差距。

四、結(jié)語

綜上所述，我國鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，但仍然存在不少問題。因此我們需要做到：一是明確產(chǎn)業(yè)定位、理順管理體制。鋰電池并非僅為電動(dòng)汽車的一個(gè)部件，應(yīng)將鋰電池產(chǎn)業(yè)明確定位為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，及時(shí)編制鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。二是加大科研投入。設(shè)立鋰電池科研專項(xiàng)基金，用于研究鋰電池材料產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、大容量電池制造工藝、電池成組技術(shù)及智能電池管理系統(tǒng)等。三是完善標(biāo)準(zhǔn)體系。制定和完善鋰電池基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)企業(yè)良性發(fā)展。四是加強(qiáng)鋰資源保障能力。重視鋰資源的戰(zhàn)略地位，同時(shí)要加強(qiáng)鋰電池回收力度，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用?？傊?，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景十分廣闊，但基礎(chǔ)還很薄弱，不僅在技術(shù)上有待進(jìn)步，而且低水平重復(fù)建設(shè)和盲目跟風(fēng)現(xiàn)象泛濫，要想使我國鋰電池產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展、贏得先機(jī)，既離不開政府及行業(yè)管理部門的科學(xué)規(guī)劃和合理約束，更需要相關(guān)企業(yè)的冷靜決策。