新能源锂离子动力电池组的成本分析

动力锂电池项目商业计划书2目录项目背景锂电池产业状况锂电池市场分析项目产品和工艺项目规划和投资方案34项目背景——新能源汽车和储能政府目标：到2012年，国内有10%新生产的汽车是节能与新能源汽车。届时汽车年产有可能达到2,000万辆，意味着将有200万辆为新能源汽车。按照这种趋势，2020年若我国汽车产业规模达到3,000万辆，新能源汽车比例达到30%，则将孕育出千万辆级的新能源汽车规模化市场。电动自行车已进入爆发增长阶段，2009年我国电动两轮车的产量是2,369万辆(出口40万辆)。预计2010年产量将超过2,500万辆(出口超过60万辆)。目前电动自行车主要使用铅酸/镍氢电池，随着动力锂电池技术成熟和价格下降，将迅速实现替代并成为动力锂电池的市场先导。储能领域属于社会基础设施，但其对电池的需求规模比汽车产业大一倍，是名副其实的“巨无霸”产业，鉴于用途不同而性能要求低于汽车电池，成本相对低廉，故有可能先于汽车行业启动。新能源汽车和储能领域将为动力锂电池产业的发展注入强劲动力。据专业机构估计，到2020年，我国新能源汽车领域市场规模有望达到2,880亿元，储能领域达到5,500亿元，产业总规模将达万亿元级，比目前增长100倍。5项目背景——锂电池产业我国目前有涉锂公司几千家(包括销售和服务)，生产企业1,000多家(包括材料和元件)，锂电池生产厂家100多个，这样一个产业规模使我国的锂电池总产量居于国际前列。但是，我国有能力生产出动力锂电池的企业不多，尚无一家能够大批量生产合格的动力锂电池，国内动力锂电池的有效供给能力与迅速显现的现实需求存在2~3个数量级的差距，我国锂电池产业面临技术升级。6项目背景——投资必要性市场空间大利润空间大技术门槛高进入壁垒难产业升级快投资78锂离子电池工作原理9锂电池技术10锂电池技术11锂电池技术12锂电池技术13电池的安全性问题得到了特别的关注14存在的问题1、前些年，钴酸锂电池发展较快，造就了以手机市场为主的比亚迪神话。2、动力电池产业近年来在我国发展起来，国内已建立起100余家企业，技方术来源多为大学和研究院所，工艺技术不成熟，实践工艺时间短，仍在方探索阶段，至今没有一家企业能够大批量生产出合格的动力电池产品。3、由于锂离子动力电池技术门槛很高，难度很大，我国企业和先进的日本方企业有很大的技术代差。4、部分原材料需要进口。15锂电池产业发展趋势动力电池成为主流。未来新能源汽车将主要以锂电池作为动力电池已是一个明确的方向，汽车动力锂电池很快会超越既有市场成为市场主流。2015~2020年将研发出能提供两倍于目前能量密度(200~300Wh/kg)的第二代材料，开发下一代电池的全球性竞争正蓄势待发！产业化技术突飞猛进。锂电池是极为成本导向的市场，大容量汽车动力电池进入产业化阶段，价格将会大幅下降，从目前的20万日元/kWh降至5万日元/kWh(4元/Wh)，进而更降至3万日元/kWh(2.4元/Wh)，。新的产业组织正在形成。动力锂电池是未来混合动力车和纯电动车的主流电池，跨国汽车企业倾向于控制锂电池企业，为此国际上动力锂电池行业正在进行强强组合。同时，汽车零部件企业和传统能源企业也都在积极参与，与汽车企业展开竞争，争夺动力锂电池的控制权。锂电产业的整合，从没有像现在这么活跃。1617锂电池市场需求方向2020年若我国汽车产业规模达到3,000万辆，新能源汽车比例达到30%，则将孕育出千万辆级的新能源汽车规模化市场。产业总规模将达万亿元级，比目前增长100倍。电动车的核心是电池，12万辆电动车的动力电池相当于目前全世界手机电池总当量。传统的铅酸电池和镍氢电池难以满足新能源车的基本要求，锂电池将是新能源车动力电池的主流方向。国家电网已经确定锂电池为未来的主流储能电池，将使电力储存领域成为锂电池的需求大户。一个50万KW的中型电站存储一天发出的电力即需要相当于12万辆电动车的动力电池。电动车对动力锂电池存在巨大的需求弹性，当电动汽车进入普及阶段，动力锂电池市场必将呈现爆发式的迅猛增长。同时，产业规模的扩大将使动力锂电池的成本下降，刺激市场空间进一步扩大。18国家对动力锂电池的补贴政策为鼓励新能源汽车发展，我国相关配套措施不断完善，财政补贴政策也相继出台。财政部、科技部已决定在北京、上海、重庆等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，以财政政策鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车，对推广使用单位购买节能新能源汽车给予补助。其中，中央财政重点对购置节能与新能源汽车给予一次性定额补助，地方财政重点对相关配套设施建设及维护保养给予补助。具体政策为：混合动力汽车按节油率分为五档标准，最高每辆车补贴5万元；纯电动汽车每辆可获国家补贴6万元、地方政府补贴6万元，共计12万元10米以上城市公交客车另有标准，其中混合动力汽车分为使用铅酸电池和镍氢/锂离子电池两类，最高补贴额分别为8万元/辆和42万元/辆；纯电动汽车补贴标准为50万元/辆。上述政策体现了国家支持新能源汽车产业发展的决心和力度，弥补了新能源车与同档次同性能传统汽车之间的大部分差价，由此催生了巨大的新能源汽车市场空间，其中最大的现实意义是使汽车动力锂电池从潜在的需求变为现实的市场，必将极大地刺激的动力锂电池成为重点投资领域。19市场结构变化趋势仅1家汽车厂商的1个20万辆电动车型，就可产生超过手机电池行业规模的电池需求，显示了电动车对锂电池的巨大需求弹性。所以，当电动汽车进入普及阶段，动力锂电池市场将呈爆发式迅猛增长。未来十年，已经普及使用锂电池的领域如电子数码设备将稳定持续增长，而动力锂电池市场将呈现爆发式增长，从而使锂电池市场结构发生剧烈变化，车用动力电池和储能电池将占最大比重。20世界主要锂电池厂家生产规模日本三洋/索尼/松下和韩国三星/LG雄踞全球锂电池产业前五位，中国比亚迪/力神勉强跻身前十位但与日韩企业已有很大差距且渐失增长势头。韩国企业涨幅惊人产量已超越日本，但销售收入尚有差距，全面超越必定以动力电池为主攻方向。韩国两个企业就可使其锂电池产业规模超过中国！21电动车市场——规模预测按照国家发展新能源汽车的目标和汽车行业“十二·五”规划纲要，以2012和2020年汽车总产量分别达到2,000万辆和3,000万辆，新能源汽车比重达到10%和30%为参照；预测结果显示，2014年新能源汽车比重方达到10%，而2020年并未达到30%。故本预测较为谨慎，抑或供给能力限制了需求。22动力锂电池市场——需求预测23项目产品和工艺产品描述工艺方案核心技术24正极材料评价25生产工艺路线备料区制片区装配区成化区备料称重配料清洗料罐检测分条除尘辊压干燥涂布合浆干燥喷码氢氦试漏外壳装配/封口TAB焊接极耳预焊接大电流分容注液化成初始分容除气点容封胶切片短路测试电芯装配称重分送叠片26产品的一致性电池的一致性问题是电池组最为关键的问题。汽车动力电池是由很多单体电池组成，由于的原材料质地或其制造工艺不一致，则每个小电池之间就会存在差异，导致电池质量的一致性难以得到保障。达不到一致性要求的电池组无法用作汽车动力电池，此意味着电池的一致性将直接影响汽车动力电池的经济型。电池平衡是一项至关重要的功能，一个电池组的整体效能实际上仅与其中最弱的一节电池相当。电池组中单体电池数量越多，一致性要求就越高。本项目从产品设计到工艺方案均把一致性问题作为重要的控制目标，在每个细节均作了充分考虑，单体电池的一致性可以达到90%以上，而国内企业目前的一致性水平仅为20~30%。27电池组的构成电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯电芯28电池组的集成控制29产业化核心技术品质保证系统锂电池材料技术生产管理技术动力锂电池设计工艺技术及设备保证30技术获取途径我国动力电池发展时间短，电池企业在此方向研发投入不足，因此国内不具备动力电池的规模化生产技术，更不存在所谓“弯道超车”的可能。国内的技术人员只具备小电池的生产经验，而动力电池的生产技术与小电池的生产技术完全不同。在这样的背景之下，投资者建厂还是具有很大的风险。目前，全世界拥有锂离子动力电池产业化技术的国家只有日本，在这方面日本至少领先世界10年。日本拥有一大批这方面的人才。当前，日本大企业在不断的重组，比如松下兼并三洋；丰田汽车增持松下电池的股权；日产汽车与NEC电池合作等，造成一批动力电池人才离开原企业。美国（通用）与韩国（三星）抓住这一机会，大量的引进这方面的