鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈

一般大家熟悉的鋰電池，實(shí)際是鋰離子電池。它靠著鋰離子在正、負(fù)極中的嵌入與脫出來(lái)實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)充放電過(guò)程。

鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游的原材料、中游的電極材料及電芯、下游的應(yīng)用領(lǐng)域。

二、鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1. 輸出電壓高。

單體電池工作電壓高達(dá)3.7伏，是鎳氫電池、鎳鎘電池的3倍，鉛酸電池的2倍，這也是鋰離子電池比能量高的一個(gè)重要原因。

2. 自放電小，循環(huán)次數(shù)多。循環(huán)次數(shù)可達(dá)1000次；自放電率低，每月不到5%

3. 重量輕，能量密度大。能量密度高達(dá)150Wh/Kg, 是鎳氫電池的2倍，鉛酸電池的4倍，因此同能量鋰離子電池重量是鉛酸電池的3分之一或4分之一。

4．無(wú)記憶效應(yīng)，可快速充放電。可以隨時(shí)隨地進(jìn)行充電。電池充放電深度，對(duì)電池的壽命影響不大，可全充全放。

5. 無(wú)有毒有害物質(zhì)。無(wú)污染，不含有毒有害物質(zhì)，是綠色電池。

缺點(diǎn)：

1. 溫度影響電池容量

2. 安全性能不好。由于鋰離子電池比能量高，材料穩(wěn)定性較差，容易出現(xiàn)安全問(wèn)題。

3. 需要保護(hù)電路控制

三、中國(guó)鋰離子電池市場(chǎng)現(xiàn)狀

2014年中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)品銷售收入715億元，同比2013年的590億元增長(zhǎng)21.1%。其中，IT市場(chǎng)用鋰離子電池銷售收入增長(zhǎng)6%，包括日韓等外資企業(yè)在中國(guó)的生產(chǎn)量，全國(guó)規(guī)模為580億元，占鋰離子電池市場(chǎng)的81.1%。新能源汽車和電動(dòng)自行車用動(dòng)力鋰離子電池總需求約120億元，同比增長(zhǎng)200%，占鋰離子電池市場(chǎng)的16.8%，鋰電電動(dòng)自行車產(chǎn)量接近300萬(wàn)輛，鋰離子電池需求約20億元，新能源汽車銷量達(dá)到7.48萬(wàn)輛，車用動(dòng)力電池需求約100億元。通信和新能源儲(chǔ)能用鋰離子電池需求為15億元，占鋰離子電池市場(chǎng)的2.1%。2014年鋰離子電池出口量13.22億只，2013年出口量11.32億只，同比增長(zhǎng)16.8%。2014年出口額54.75億美元，2013年出口額48億美元，同比增長(zhǎng)14.1%。

未來(lái)幾年，鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)的最大動(dòng)力確定無(wú)疑將來(lái)自電動(dòng)汽車市場(chǎng)。2011年電動(dòng)汽車對(duì)鋰電池需求量為 176.7萬(wàn)kWh，占整個(gè)鋰離子電池市場(chǎng)需求比重僅為6.6%，2014年已經(jīng)增長(zhǎng)到1110.2萬(wàn)kWh，4年增長(zhǎng)了6倍多，預(yù)計(jì)到2016年就將以 2071萬(wàn)kWh的需求量和22%的市場(chǎng)份額將超越智能手機(jī)成為鋰離子電池最大細(xì)分市場(chǎng)，到2020年將以31.4%的市場(chǎng)份額超越整個(gè)消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)，屆時(shí)需求總量將超過(guò)6200萬(wàn)kWh。

鋰離子電池之所以能在市場(chǎng)上攻城掠地，主要得益于它快速下滑的價(jià)格。就性能而言，鋰離子電池明顯優(yōu)于鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。通過(guò)性能的優(yōu)勢(shì)，鋰離子電池逐漸擴(kuò)大了市場(chǎng)規(guī)模，而需求的增長(zhǎng)直接導(dǎo)致產(chǎn)能擴(kuò)張、制造成本下降，這又反過(guò)來(lái)刺激市場(chǎng)需求進(jìn)一步增長(zhǎng)。鋰離子電池產(chǎn)業(yè)就這樣走上了一條良性循環(huán)的發(fā)展道路。相對(duì)應(yīng)的是，其他二次電池則在“市場(chǎng)需求下降→越來(lái)越不具規(guī)模效益→成本上升→市場(chǎng)需求進(jìn)一步下降”的惡性循環(huán)道路上漸行漸遠(yuǎn)。

四、鋰離子電池競(jìng)爭(zhēng)格局

一直以來(lái)，全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)基本集中在中、韓、日三個(gè)國(guó)家。2011年，韓國(guó)企業(yè)以958.9萬(wàn)kWh的出貨總量超越日本位居全球第一，但這個(gè)優(yōu)勢(shì)只保持了兩年，2013年，中國(guó)企業(yè)以1899.8萬(wàn)kWh的出貨總量超越韓國(guó)位居全球第一，2014年，中國(guó)企業(yè)總出貨量的全球占比已經(jīng)超過(guò)40%，而日本只有24%，韓國(guó)只有1.4%，原因便是來(lái)自于中國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)的飛躍式發(fā)展。

雖然中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量越來(lái)越大，但在與韓日的較量中，依然不占優(yōu)勢(shì)，相反，還有不少可能存在的隱憂或問(wèn)題需要警惕。

與韓日巨頭相比，中國(guó)企業(yè)數(shù)量眾多，但規(guī)模普遍不大，比如在2014年的全球6646.5萬(wàn)kWh的總供應(yīng)量中，韓國(guó)的三星SDI和LG化學(xué)、日本的松下這三家企業(yè)的供應(yīng)量分別是1128.3萬(wàn)kWh、940.5萬(wàn)kWh、928.8萬(wàn)kWh，合計(jì)市場(chǎng)份額為45.1%，幾乎占到了一半。中國(guó)年供應(yīng)量超過(guò) 100萬(wàn)kWh的企業(yè)只有10家，占中國(guó)企業(yè)總供應(yīng)量的70.6%，其中前三強(qiáng)天津力神、ATL和比亞迪的供應(yīng)量雖然都超過(guò)了300萬(wàn)kWh，但三者之和僅為1047.3萬(wàn)kWh，不及三星SDI一家。

在鋰離子電池產(chǎn)品品質(zhì)上也存在明顯差距，目前，韓日巨頭的產(chǎn)品合格率已經(jīng)達(dá)到1ppm級(jí)別，即生產(chǎn)的一百萬(wàn)只電芯中，不合格率只有一只甚至沒(méi)有，而中國(guó)企業(yè)的電芯產(chǎn)品合格率能達(dá)到90%就很不錯(cuò)，且這90%中還一般分為質(zhì)量好的A品和質(zhì)量次一點(diǎn)的B品兩檔。

五、鋰離子電池發(fā)展趨勢(shì)

雖然鋰離子電池在能量密度、高低溫特性、倍率性能等許多性能指標(biāo)上，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉛酸電池、鎳氫電池等傳統(tǒng)二次電池，但是其能量密度和循環(huán)壽命等性能的提高速度卻還是難以滿足快速增長(zhǎng)的消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、電網(wǎng)儲(chǔ)能等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。

未來(lái)鋰離子電池的發(fā)展趨勢(shì)是高性能的鋰電池，鋰空氣電池、鋰硫電池、水鋰電池等。對(duì)鋰電池來(lái)說(shuō)，最關(guān)鍵的是電極材料，未來(lái)正極材料主要有磷酸礬鋰、磷酸鈷鋰、磷酸鎳鋰等；未來(lái)負(fù)極材料主要有錫基負(fù)極材料、硅負(fù)極材料、Si/C復(fù)合負(fù)極材料。

由于目前負(fù)極材料比容量接近正極材料比容量一倍，因此研制更高比容量的正極材料是鋰離子電池提高能量密度的瓶頸因素。

工業(yè)界提高鋰離子電池性能的研發(fā)方法，主要是在成熟體系的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的應(yīng)用需求，針對(duì)性地通過(guò)材料體相摻雜、表面包覆、電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電解液配方、工藝控制等方法，逐步提高其某些方面的性能表現(xiàn)，同時(shí)盡量減小副作用，確保產(chǎn)品的安全性、可靠性，工業(yè)界一般就是這樣逐步進(jìn)行改善的。

石墨烯被公認(rèn)是下一代鋰電池技術(shù)的救星，石墨烯可以做導(dǎo)電劑，促進(jìn)鋰電池快充放，理論上能提高倍率性能。不過(guò)石墨烯固然是好,但是目前在如何量產(chǎn)和應(yīng)用上面遇到了問(wèn)題，制造成本和規(guī)模的難題恐怕不是一朝一夕可以解決的。

鋰硫電池具有理論容量高、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，備受國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。而研發(fā)高容量鋰硫電池正極材料，對(duì)推動(dòng)新能源電動(dòng)汽車、便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要。

硫化鋰（Li2S）材料理論容量高達(dá)1166mAh/g，是其它過(guò)渡金屬氧化物和磷酸鹽的數(shù)倍；其首次脫鋰充電過(guò)程中所發(fā)生的體積收縮能給后續(xù)的嵌鋰放電反應(yīng)提供空間，保護(hù)了電極結(jié)構(gòu)不受破壞；其可與非鋰金屬負(fù)極材料（諸如硅、錫等）組裝電池，有效避免鋰晶形成等問(wèn)題所帶來(lái)的安全隱患，是極具發(fā)展?jié)摿Φ匿嚵螂姵卣龢O材料。然而，該材料電子／離子導(dǎo)電率低，反應(yīng)中間產(chǎn)物多硫化物在電解液中的溶解引發(fā)穿梭效應(yīng)等問(wèn)題，限制了其在鋰硫電池中的實(shí)際應(yīng)用。

技術(shù)發(fā)展到今天，我們對(duì)更好的電池的需求也越來(lái)越大。因?yàn)殡m然設(shè)備的計(jì)算能力和設(shè)備的使用領(lǐng)域都在不斷擴(kuò)大，但是電池的供電能力卻幾乎沒(méi)發(fā)生值得關(guān)注的變化。新聞媒體都在樂(lè)此不疲地報(bào)告各種新型的電池技術(shù)突破，但是這些新技術(shù)中的大部分都很難實(shí)現(xiàn)商業(yè)化；就像人們不斷重復(fù)地那樣：在實(shí)驗(yàn)室中是一回事，找到批量化生產(chǎn)且具有成本的效益的生產(chǎn)方法又是另一回事。

硫化物鋰電池的可預(yù)見性還是很強(qiáng)的，石墨烯技術(shù)恐怕五年之內(nèi)很難高效利用，現(xiàn)在就是與時(shí)間賽跑，看誰(shuí)能走在前面。

六、政策&標(biāo)準(zhǔn)

有幾條新頒布的政策及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋰離子電池行業(yè)有深刻影響：

1. 工業(yè)和信息化部研究制定了《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件》，正公開征求意見;

2．中國(guó)首部鋰離子電池強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB31241-2014《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》，于今年8月1日正式實(shí)施;

3．工業(yè)和信息化部制定《汽車動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委專批立項(xiàng)了14項(xiàng)電動(dòng)汽車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃;

4．由廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院主導(dǎo)，廣東省動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口，《無(wú)人飛行器鋰離子電池及電池組技術(shù)要求》討論稿發(fā)布，正在醞釀?dòng)蓮V東省地方標(biāo)準(zhǔn)申請(qǐng)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

七、中國(guó)鋰離子電池企業(yè)的機(jī)遇

未來(lái)鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)的最大動(dòng)力毫無(wú)疑問(wèn)將來(lái)自電動(dòng)汽車市場(chǎng)。在中國(guó)動(dòng)力電池領(lǐng)域，日本企業(yè)的動(dòng)作向來(lái)較慢，而且不大看得上中國(guó)市場(chǎng)，但韓國(guó)企業(yè)顯然不想放棄中國(guó)市場(chǎng)，他們選擇了主動(dòng)進(jìn)攻，在中國(guó)本土開辟戰(zhàn)場(chǎng)，進(jìn)行貼身肉搏，如果能夠?qū)⒅袊?guó)這個(gè)全球最大的動(dòng)力電池市場(chǎng)收入囊中，無(wú)疑韓國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)將稱雄全球，成為無(wú)人能夠撼動(dòng)的巨無(wú)霸。

面對(duì)強(qiáng)勢(shì)而來(lái)的韓國(guó)企業(yè)，中國(guó)本土的鋰離子電池企業(yè)必須拋棄任何片面和狹隘的想法，用放大鏡去研究對(duì)手，用顯微鏡來(lái)觀察自己，敢于正視對(duì)手，勇于突破自我，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，讓自己在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中真正成長(zhǎng)成為中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的棟梁。

在下一代正負(fù)極材料和固態(tài)電解質(zhì)的研究方面，國(guó)內(nèi)鋰離子電池企業(yè)與日韓相比仍有不少的差距，是奮勇直追迎頭趕上，還是繼續(xù)拉大差距，就看未來(lái)3-5年的努力。

首先要爭(zhēng)取前瞻性的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，日韓企業(yè)在材料方面的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)化深度，明顯高出國(guó)內(nèi)一截，鋰離子電池企業(yè)必須對(duì)技術(shù)方向5-10年的預(yù)判和前瞻性的投入。國(guó)內(nèi)企業(yè)普遍缺乏前瞻性，對(duì)市場(chǎng)需求了解不足，甚至根本沒(méi)有去仔細(xì)研究，更多的是從自身角度出發(fā)，來(lái)定義和開發(fā)產(chǎn)品，而不是從用戶的角度思考問(wèn)題。

其次要全產(chǎn)業(yè)鏈布局，時(shí)髦的說(shuō)法叫生態(tài)，所謂的生態(tài)，就是你是否能夠擁有一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，靠產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)動(dòng)，形成一種與用戶的共生環(huán)境，將對(duì)手排除在這個(gè)體系之外。

再者要有全球化視野，在全球布局，以便更好的服務(wù)于當(dāng)?shù)氐目蛻簟?/span>

面對(duì)強(qiáng)大的日韓對(duì)手，國(guó)內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)也不要妄自菲薄，更不應(yīng)該自亂陣腳，因?yàn)槲覀儾⒉皇菦](méi)有優(yōu)勢(shì)。從政策、資金、市場(chǎng)、客戶關(guān)系來(lái)講，國(guó)內(nèi)鋰離子電池企業(yè)仍然具有一定的優(yōu)勢(shì)，我們需要著力解決技術(shù)、成本、全球合作、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，變壓力為動(dòng)力，在與海外巨頭的競(jìng)爭(zhēng)中，取長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破。