鋰電池及材料企業發展


鋰電世界 鋰離子電池是新能源汽車產業和儲能產業的核心部件,其重要性不言而喻。而鋰離子電池的四大關鍵材料正極、負極、隔膜、電解液,又決定了鋰離子電池的質量和技術水平,這四大關鍵材料國內都已實現了產業化,但均處于大而不強的境地。該文通過分析鋰電材料產業發展現狀和存在問題,提出了國內鋰電產業發展的戰略建議。
自1992年索尼公司開發出可以商業化應用的鋰離子電池以來,鋰離子電池隨著技術的不斷進步已經在人們的生活中得到了廣泛的應用。相對于其他二次電池,鋰電池具有能量密度高、循環壽命長、自放電率小、無記憶效應和綠色環保等突出優勢。
逐步釋放的市場需求
據統計,2011年,全球鋰電市場規模達963億,我國鋰電占全球19.24%的市場份額。從全球市場看,鋰電池在手機、筆記本電腦和電動工具的應用比例位居前三,分別達38%、32%和7%。筆記本電腦和手機的需求增長是拉動鋰離子電池增長的主要動力,特別是近年來,蘋果和三星依托智能手機、平板電腦的廣泛應用,大幅增加了消費鋰離子電池的需求。預計未來隨著新能源發電規模日益擴大、電動汽車技術日臻完善,儲能和動力鋰離子電池的市場需求也將逐步釋放。
全球鋰電池企業目前主要集中在日本、中國和韓國三國,三國占據全球鋰離子電池產量的90%以上。2011年,日本、韓國和中國市場的鋰電池出貨量分別占全球份額的40%、37%和22%。從綜合技術實力來看,日、韓企業仍處于絕對的領先地位,我國的鋰電產業雖然在全球市場中分得一杯羹,但是國內的鋰電池卻長期盤踞在低端應用領域,高端市場雖然有所涉足,但處于大而不強的境地,如筆記本電腦用電池主要被韓國三星、LG和日本索尼、三洋、松下等壟斷。
我國鋰離子電池企業主要集中在以深圳和東莞為代表的珠三角地區。其中廣東占全國總量的60%以上,深圳就有比亞迪、比克、邦凱、華粵寶、德賽等領先的國內制造企業,是我國最大的生產基地。動力電池生產主要集中在京津唐和長三角地區。
鋰電材料企業發展現狀及存在問題
近年來受鋰離子電池及其下游行業發展的帶動,鋰電正極材料增長較為迅猛,2011年全球鋰電正極材料的銷售量達到59470噸,增長率為29.42%。鋰電企業主要集中在日本、中國和韓國,相應的鋰電正極材料的生產也主要集中在以上國家,已經逐漸形成了寡頭競爭的局面。日本和韓國的鋰電正極材料企業整體技術水平和質量控制能力要優于我國多數鋰電正極材料企業,在高端鋰電正極材料的競爭中有一定優勢。
國內2011年鋰電正極材料的銷售量達到29450噸,同比增長33%,占據全球49.53%的市場份額,居全球第一。經過近十年的發展,國內鋰電正極材料行業目前已經形成了以京津地區、長江中下游地區和華南地區三大鋰電正極材料產業基地。目前仍有較多的企業在參與市場競爭,由于鋰電正極材料行業技術集成度高、下游客戶對產品質量要求嚴格等原因,一些不具備核心競爭力的企業將會逐步退出,行業內的優勢企業將占據越來越多的市場份額。
目前我國正極材料企業存在的問題,一是未掌握核心專利,發展之途坎坷。三元材料、磷酸鐵鋰等核心技術專利仍被美國企業和加拿大把控。對于國內的磷酸鐵鋰正極材料企業來說,正極材料的毛利率較低,如果國外的企業再在這個基礎上進行阻撓或施壓,國內的很多企業將很難生存,特別是數量眾多的中小型企業。
二是技術不成熟,產品先天不足。在動力鋰離子電池的安全性問題中,正極材料是關鍵,也是引發鋰離子動力電池安全隱患的主要原因。從目前的進展看,仍然沒有找到正確的解決方法,還需要深入研究和探索。這種研發完善的過程,也就是資本投入的過程。國內企業在未吃透技術的條件下盲目生產正極材料,其產品自然存在“先天不足”現象。同時,科研成果轉化存在銜接問題,從科研成果向中試過渡和從中試向批量生產過渡過程期間,缺乏工藝技術系統工程設計的理念。
三是地方投資過熱,洗牌在所難免。從現有情況來看,我國車用動力電池基本都處于研發、試驗階段,尚未實現大批量生產,短期內動力電池企業不太可能實現盈利,故而上游材料企業多按需生產,其規模也遠未達到規模化生產的程度。然而,新能源汽車概念的炒作已經引燃了投資的熱情,紛紛投資建廠投產動力鋰離子電池。此外,在地方經濟利益的驅使下,政府大開綠燈,民間資本瘋狂涌入,動輒數億的投資項目遍地開花,行業已經顯示出產能過剩的端倪。多方投資的鋰電正極材料如其他新興產業一樣,在發展到一定階段之后,洗牌在所難免,唯有注重技術積累、理性投資、精細化管理和市場運作的企業方能大浪淘沙始見金。
同樣,我國擁有豐富的天然石墨礦產資源,在以天然石墨為原料的鋰離子電池負極材料產業化方面資源優勢明顯。據高工鋰電產業研究所數據顯示,截至2012年年底,我國負極材料生產企業數量超過50家。加之我國負極材料生產企業在成熟的碳材料領域和國外的產品在技術和品質上相差不大,而且價格要比國外的便宜,具有一定的競爭優勢。不過在高端前沿的鈦酸鋰、硅合金方面,中國的企業涉入較少,總體研究水平仍要落后于日韓企業。如此,雖然以天然石墨為原料生產鋰離子電池負極材料是我國的先天優勢。但同時由于較低的技術門檻,各地依托豐富的石墨資源紛紛建廠投產,加上產品差異化較小,產業低端化、深加工技術滯后、缺乏統一規劃和監管等,有可能會導致供需的嚴重失衡,勢必對產品售價及企業發展帶來巨大的壓力。
對我國鋰電池企業發展的幾點建議
加大科研投入,增強技術創新能力。發揮政府的引導支持作用,加大對鋰電池研發的投入力度,由政府設立鋰電池科研專項基金,用于攻克鋰電池產業化過程中的關鍵、共性、重大技術,如大容量電池制造工藝、電池成組技術及智能電池管理系統等。培育鋰電池行業的創新型領軍企業,鼓勵企業提高自主研發投入,引進高層次研發人才,加大產學研合作力度,通過構建產學研合作研發平臺,加強與高校、科研院所的科研合作,加速鋰電池實驗室技術的產業化應用,增強鋰電池生產企業的技術革新能力。
實現技術突破,搶占高端市場。根據《產業關鍵共性技術發展指南》,重點聚焦當前制約鋰電池產業發展的技術瓶頸,推動低成本高比容量磷酸鐵鋰和富鋰錳基正極材料產業化關鍵技術研發,大幅提高鋰電池性能,提高鋰電池的技術含量。通過研發掌握先進鋰電池生產技術,調整鋰電池產品結構,增加高端鋰電池產品比重,降低低端產品比例,提高我國鋰電池的國際競爭力。同時,警惕鋰電池產業投資連年擴大可能導致的低端過剩問題,通過改變績效考核體系、加強制度約束等方式遏制地方政府的投資沖動,發揮市場對鋰電池產能的調節作用。
根據市場形勢,選擇發展模式。建議國內鋰電池生產企業在分析短期市場走勢和長期行業發展趨勢基礎上,充分考慮企業規模、發展階段等因素,理性選擇適合自身的發展模式。如部分企業可以專門從事電池單體的規模化生產,部分企業可以從事電池模塊的規模化生產,部分企業可以從事電池系統的集成,防止盲目無序投資,實現差異化發展。只要企業根據市場行情、自身優勢等各自條件,走專業化、技術化路線,國產鋰電池生產企業就有望實現多樣化發展。
不斷完善相關行業標準體系。不斷完善鋰電池基礎標準和產品標準,明確鋰電池產業定位,規范鋰電池的生產、監管及市場運作;及時編制鋰電池產業發展規劃,確定鋰電池產業發展方向,指導鋰電池產業健康發展。界定工信部、發改委、科技部等職能部門在鋰電池產業管理中的職能范圍和權限,各司其職,避免多頭管理,提高監管效率。發揮行業協會的協調組織作用,加強行業協會職能,定期組織大型生產企業就行業發展中存在的問題進行交流溝通,及時向政府部門反映行業困難,協助政府推動鋰電池行業發展,維護行業利益,促進市場公開公平競爭。
加強資源保障能力,提高資源利用效率。重視鋰資源的戰略地位,在加強鋰資源保護的同時,規范鋰資源開發順序,增強鋰資源綜合開發利用能力,積極推廣鋰資源節約與綜合利用高新技術,提高鋰資源綜合勘察、綜合評價和綜合利用水平,保證鋰資源對鋰電池產業發展的及時供應。加大鋰電池回收力度,做好廢舊鋰電池的處理和循環利用,提高資源回收利用率,走集約發展道路。
加強產業鏈建設,提升產業整體競爭力。加強鋰電池全產業鏈建設,依托產業鏈開展專業化分工,突出地區特色,發揮地方優勢,明確各地鋰電池產業的定位和發展方向,通過財政金融等政策優惠吸引上游鋰電池材料生產、下游手機、電腦、電動汽車等應用企業積聚,形成有特色、有競爭力的產業集群,提高鋰電池產業的整體競爭力。