关于电池级碳酸锂碳酸锰生产以及电池级锰酸锂研发建议报告.doc

关于电池级碳酸锂与碳酸锰生产以及电池级锰酸锂研发建议报告一概述随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧,开发实用、安全、清洁的移动电源,寻求相关的节能、环保解决方案如发展新型电动汽车,成为当前各国的迫切任务。 10多年来发达国家一直致力于锂离子二次电池的研究开发,但目前仍面临诸多关键技术难题。与镍氢电池相比较,锂离子二次电池具有高电压和高能量密度等优越性。但现在锂离子二次电池正极材料是钴酸锂,钴稳定性差,容易分解产生气体放出热量,导致燃烧或爆炸,极大影响了电动汽车的产业化进程。我国是贫钴国家,进口钴原料1吨高达30万元;而我国拥有丰富的锰储量,约达1.4亿吨,国产的锰原料1吨才1万元。对我国来说,锰酸锂电池研制成功,不仅可以缓解石油紧张、减少环境污染,还可以改变钴原料依赖进口的困境。可是，怎样才能合成出廉价的稳定安全的电池正极材料 ？日本人看好的是锰酸锂，日本丰田的动力电池用的就是锰酸锂。美国人看好的 是磷酸铁锂，我国专家想到了也是锰酸锂，国内锰酸锂作为正极材料的电动大巴已经通过国家863计划验证，在北京121路公交线路试运行，至今没有因为材料出过任何问题，并且我们的材料在其他类型的动力电池的应用中也很成功。因为锰酸锂电池具有镍氢和钴酸锂电池无法比拟的良好热稳定性,被公认为电动汽车最实用的电极材料。目前我国电动自行车已发展到700多万辆,但使用的铅酸电池容量小、重量大,很不方便。锰酸锂电池重量轻,容量大,可望取代镍镉、镍氢和铅酸电池,推动电动自行车产业大发展。锰酸锂电池的另一个重要应用是汽车行业。世界每年锂电池的市场容量有望达到几十亿美元。 专家估计,锰酸锂电池系统应用前景很广阔,将会被迅速应用到陆地、海洋以及太空等的移动电源、应急电源、不停电电源以及大规模的城市夜间电力储藏装置中,与风力发电和太阳能发电配套,将使未来的能源综合开发更加完美。因此，锰酸锂在动力电池上的应用才是锰锂今后最大的市场，锰酸锂将开辟能源新天地。二锂电池材料锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂、钒酸锂的优缺点1.锂-钒氧化物电池锂-钒氧化物电池以锂为阳极、钒氧化物为阴极、无机盐的有机溶剂为电解质组成。它的特点是可以充电。以 2 号电池为例，将锂-钒氧化物电池与锂-二氧化锰电池及锂-亚硫酰氯电池相比较。由于锂-钒氧化物电池的额定电压仅为 2.8v，而且额定容量也小，故与其它两种锂电池相比，其比能量是最小的。此外，其充电次数（循环寿命）也不长，所以这种可充电电池不久就由锂离子电池替代了。2.钴酸锂性能稳定，目前应用于手机等的技术最为成熟，但应用的最大缺点就是成本高，钴是比较稀缺的战略性金属；另外应用于动力电池方面也有一定的难度。3.锰酸锂与磷酸铁锂与锰酸锂相比，磷酸铁锂的容量密度更高，前者为 100-115mAH/g，后者为130-140mAH/g；充放电寿命更长，前者为 500 次以上，后者可达 1500 次以上；工作温度区间更大，前者为 0 至 50，后者则为-40 至 70。同时，磷酸铁锂的成本也要低于锰酸锂。但其致命弱点则是“导电性”不好，目前解决这一问题的主流技术有用导电碳包覆颗粒、用金属氧化物包覆颗粒、用纳米制程让颗粒微粒化等。若该问题得到有效解决，磷酸铁锂的巨大优势将促其成为动力电池的首选材料。但是，迄今为止，由于“导电性”不好，实际上磷酸铁锂的应用一直未能够得到有效突破，反而是锰酸锂已经不断取得实际应用。如今,锰酸锂材料在国内外一些企业批量使用或试用,如国内一项目实施单位为奥运电动车提供的100Ah大容量锰酸锂动力电池装车试验已运行了上万公里。而且，锰酸锂如果真的掺杂好修饰好，用于动力电池将有更好的现实可行性。三投资资源地利优势锂资源：西藏矿业在扎布耶湖的碳酸锂含量保守估计200万吨，中信国安在青海盐湖拥有最大的锂资源。锰资源：西部附近重庆秀山，宁夏天元锰业具有最大的 锰加工生产能力。四深加工与技术优势深加工：设备就是反应，除杂，分离，烧结，球磨等常规设备。技术优势：本人具有多年锂，锰资源提纯优势，即使是做生产电池级高纯碳酸锂与高纯碳酸锰也是有很大市场前景的产品。而且，本人同时在锰酸锂与磷酸铁锂材料改性有相当成功的应用经验，拥有相关研究成果与继续应用改进研发能力。参见附件。五锰酸锂相关电池市场调查分析全球锂电池电芯厂家并不多，只有10家。日本厂家虽然出货量低，但是单价远高于韩国和中国厂家。因为日本厂家笔记本电脑电池电芯（cells）所占比例非常高，而韩国和中国厂家通常都不生产笔记本电脑电池电芯，主要是手机和其他便携电子产品用电池，其单价远低于笔记本电脑电池电芯。比亚迪也是唯一出货量和收入都下降的厂家，实际上比亚迪连续3年锂电池的出货量和收入都在下降，比亚迪对锂电池的重视程度已经远低于汽车。韩国厂家进展神速，三星SDI在2010年出货量预计将成为全球第一，但收入排名全球第四。LG化学则将成为全球第二。由于低碳经济概念火热，引得动力锂电池备受世人关注。而动力锂电池目前出货量甚低，且厂家亏损严重，如A123系统和ENER1，亏损额比收入都高，且毛利率连续5年走低。投资这些盈利遥遥无期的公司与其说是投资不如是赌博。下游厂家业绩不佳，投资者集中在锂电池的上游，在中国市场，只要和锂电池上游有微小关联的股票都涨势凶猛。锂电池产业链非常长，覆盖面甚广。锂电池有四种主要原材料，按所占成本比例依次是正极材料、隔离膜、电解液和负极材料。 正极材料是目前最火热的题材，非动力锂电池正极材料通常是钴酸锂。而动力锂电池正极材料分为锰酸锂和磷酸铁锂两大派系，日本厂家力主锰酸锂，并且已经推出数款采用锰酸锂电池的电动车。而美国和中国厂家热衷于磷酸铁锂，A123是磷酸铁锂的龙头厂家。磷酸铁锂在性能上异常优秀，同时安全性能也甚佳。但在工业化成熟度、成本、一致性上，锰酸锂远优于磷酸铁锂。由于电动车用的锂电池是数十甚至数百个电芯连接起来的，对一致性要求非常高，这是磷酸铁锂最难做到的。汽车整车大厂几乎全部都选择了成熟度高的锰酸锂，即便是磷酸铁锂最优秀的A123也在通用雪佛兰招标中失败，而锰酸锂大厂LG化学入选。整车大厂可不会为磷酸铁锂厂家做实验，在目前频频汽车召回的情况下，整车厂家都异常小心谨慎。即便是锰酸锂，成熟度也没有经过5年以上检验，更不要说磷酸铁锂。 目前正极材料主要厂家是日本和欧洲厂家。比利时的Umicore是年收入百亿美元的大公司，主要生产基地在韩国，2010年得益于韩国LG化学和三星SDI需求大增，Umicore超过日本日亚化学，成为全球第一大锂电池正极材料大厂，市场占有率超过30%。不过锂电池正极材料所占Umicore收入不到10%。日亚化学是全球第一大LED厂家，在2010年以前还是全球第一大锂电池正极材料厂家，市场占有率超过20%。由于锂电池正极材料种类繁多，因此参与厂家众多，尤其是日本厂家，户田工业、AGC SEIMI、SEIDO、田中化学研究所、JFE矿业、三菱化学、日东电工、三菱矿业、住友大阪水泥（SUMITOMO OSAKA CEMENT）、日本化学工业等，日本厂家大约占正极材料50% 的市场。中国厂家则以当升科技、杉杉、瑞翔、金和、中信国安盟固利、巴莫科技为主，市场占有率11%。需要指出，电动车大厂比亚迪的磷酸铁锂采购自天津斯特兰。能够自制正极材料的锂电池厂家通常只有日本厂家。 隔离膜则是三巨头市场占有率超过75%，这三巨头分别是旭化成、东燃化学和Celgard。旭化成是日本化工大厂，年收入超过160亿美元，隔离膜贡献的收入不及该公司总收入的5%。东燃化学是日本炼油大厂，隶属全球第一大炼油大厂埃克森美孚，隔离膜贡献的收入不及该公司总收入的1%。Celgard则隶属美国Polypore 集团。 负极材料领域，日立化成市场占有率35%，全球第一，日立化成隶属日立集团，年收入近50亿美元。负极材料贡献的收入不及该公司总收入的3%。第二名是日本碳黑（Nippon Carbon），市场占有率近20%。不过负极材料非常成熟，关注度不高。 电解液领域，前三大厂家市场占有率近70%。全球第一大锂电池电解液厂家是韩国的第一毛织（Chiel Industries），该公司隶属三星集团，也是韩国最大的服装企业。同样受益于韩国LG化学和三星SDI需求大增，第一毛织在2010年超过日本的宇部兴产成为全球第一，市场占有率33%。宇部兴产是年收入60亿美元以上的公司，产品从铝轮毂到药品，从洗煤机到电解液，范围很广。第三第四名都是日本厂家，分别是三菱化学和富山药品（Tomiyama Pure Chemical）。而电解液最关键的原材料六氟磷酸锂基本上被日本厂家垄断：