含锂负极材料复合锂动力电池产业化项目可研报告(2021整理)

本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用PAGE精品文档，word文档 第一章概述一、工程名称及建设地点工程名称：年产8000万Ah含锂负极材料复合锂动力电池产业化工程工程建设地点：二、工程主要建设内容及规模2，综合办公楼3211.26m2，员工宿舍及食堂9074.64m2。三、工程总投资及资金来源总投资20800.64万元，其中固定资产投资17316.11万元，铺底流动资金万元。资金来源为：企业自筹。四、工程主要技术指标本工程的产品采用了含锂材料作为负极材料，通过50度分级处理、真空球磨、浆料三相化高温涂布技术解决了含锂可嵌入材料作为负极材料难以实现规模化生产的问题，成功开发出了复合锂电池，产品技术指标在国内处于领先地位。序号检验工程标准11C5A循环寿命>50002自放电<1%/月3>80%容量保持率4针刺不起火、不爆炸5重物冲击不起火、不爆炸60V20度储存7天容量恢复率大于90%五、工程经济指标工程正常生产年营业收入60000万元，年销售税费3438万元，年利润总额11582.25万元，年税后利润8686.69万元，所得税2895.56万元。第二章国内外行业现状和技术开展趋势一、国内外行业现状1、智能电网、电动汽车日益成为新能源领域的热点。进入21世纪，有两个重要动向。一是金融和经济危机，二是新的技术和产业革命。200年的工业化进程中，人类美化了地球，也损害了地球。以煤炭和石油为标志的化石能源时代终将过去，悲观估计大约100年，乐观估计还有200年。化石能源大量、广泛的使用带来了日益严重的副产品：环境污染、气候变暖、生态恶化、最终对人类的生存和开展构成了严重威胁。石油对环境的污染可分为两个方面：一是油气污染大气环境，表现为油气挥发物与其它有害气体被太阳紫外线照射后，发生物理化学反响，生成光化学烟雾，产生致癌物和温室效应，破坏臭氧层等。二是地下油罐和输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源，不仅造成土壤盐碱化、毒化，导致土壤破坏和废毁，而且其有毒物能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统，最终直接危害人类。2007年油价超过每桶70美元时候，全球商品和效劳价格也开始攀升。2021年7月世界市场石油价格冲到每桶147美元，受急剧上升的油价影响，全球经济骤然减速，金融市场崩溃。金融危机爆发以后，美、欧、日等经济体纷纷将新能源的开展放在重要的战略地位，各国相继出台能源政策，欲抢占新能源开展和第三次工业革命的先机。新能源已不再仅仅是应对人类能源匮乏和对低碳生活方式的追寻，而正在成为可持续经济开展的突破口。希望尽快形成新增长点以应对目前的经济危机。其中、智能电网、电动汽车日益成为新能源领域的热点。智能能源技术是近年来兴起的利用传感技术、计算机和通信技术等合理安排能源生产、输送和使用等环节的新技术，利用它可大大减少能源消耗，提高能源使用效率。在智能能源技术中，智能电网技术已获初步进展。据国际能源署预测，广泛使用智能电网技术每年节约的能源相当于全世界每年原油产量的约10%。电动汽车研发是新能源革命中的重要组成局部。无论是核能，还是可再生能源，都要转变成电能才能投入大规模应用。可以预见，未来靠燃烧石油、煤炭、天然气直接提供动力的时机越来越少，电能将成为最直接应用的主要能源，因此，电动机取代内燃机是大势所趋，电动汽车成为新能源应用的关键环节。

电动汽车具有无污染、噪声低、能效高、结构简单、使用维修方便等优点。此外，作为电动机械的代表，电动汽车对整个产业技术进步具有较强的引领作用。目前，制约电动汽车的瓶颈是储电系统，即电池的储存量小、本钱高，使得电动汽车一次充电后行驶里程与内燃机汽车相比还有较大差距，较高的本钱也使电动汽车推广困难。不过，随着科技进步，这些问题都会得到妥善解决。要实现电网的智能化及电动汽车的大规模产业化，必须加强对高性能低本钱的储电系统研发。

针对这一趋势世界各个国家和地区都采取了具体的措施。

“欧盟2050能源路线图〞(以下简称“路线图〞)的核心是减少碳排放，目标是到2050年使欧盟域内碳排放量比1990年的水平下降80%至95%。欧盟委员会负责气候变化事务的委员康妮·赫泽高日前表示，按照“路线圈〞确立的目标，欧盟将在可再生能源、被动房屋、电动汽车等重点领域开展大规模投资，“上述投入将带来巨大收益，欧盟整体产业竞争力将得到大幅提升〞。

据欧盟观察网站透露，为确保能源行业实现减排目标，欧盟委员会正在制定四方面的行动方案。

一是制定政策措施。完善能源行业的公平竞争环境，建立新能源投资的合理回报机制，支持新能源创新型中小企业的加速开展，促进经济增长和扩大就业等。

二是开展新能源。将提高能效和开展可再生能源确立为能源行业实现目标的两大根底，研究分析各种能源供给方式的最优组合，逐步减少不符合减排目标的新能源供给方式。

三是加强研发创新。增加低碳技术的公共研发资金投入，完善研发创新风险分担投融资机制，引导和扩大企业及全社会增加研发投资。加强对可再生能源、智能电网、能源储存、碳捕获及封存、核能平安、第四代核电、热核聚变等技术的研发，强化能源国际科技合作等。

四是投资根底设施。鼓励私人资金投资能源根底设施，加速更新改造陈旧能源根底设施的步伐，支持能源行业的规模化经营，促进跨成员国之间的能源网络互联，加速欧盟能源单一市场建设。

为实现“路线图〞规划的开展可再生能源和节能增效目标，特别是适应欧洲风力发电和太阳能光伏产业的开展，欧盟委员会近期向欧洲议会和欧洲理事会递交了?欧盟2021智能电网技术开展及应用报告?，以加速推动智能电网技术的开展。

根据该报告规划，到2021年，欧盟智能电网技术将可实现北海和波罗的海的集中式风力发电场、欧盟西南欧成员国及北非国家的规模化太阳能光伏发电场与域内高压输电网的有效连接以及电网稳定和电能储存等，实现城市及建筑物节能增效，满足电动汽车燃料电池充电等新需求。

报告预测，到2021年，欧盟新增发电装机容量中可再生能源将占64%。到2030年，可再生能源在欧盟总发电装机容量中将占到36.1%，其中风电所占份额最大，其次是水电和生物质能。相应的，化石能源市场份额将大幅下降。

根据未来欧盟电力供给多元化布局，这份报告提出了智能电网开展的优先目标和政策措施：一是创造和制定扩大智能电网资金投入的相关法规环境，以确保市场竞争活力，有利于可再生能源的优先入网和销售，充分满足电动汽车、节能增效等新型需求。二是重新评估和完善促进智能电网技术应用的政策措施，确保智能电网技术推广中消费者、生产商、运营商和投资者的利益平衡。三是建立欧盟统一的集法律法规、政策措施、咨询和经验交流等于一身的智能电网技术效劳平台。美国：2001年，美国公布“关于分布式发电与电力系统互联的标准草案〞，允许分布式发电系统并网运行和向电网售电。美国有半数以上的分布式发电系统与电网连接，局部分布式发电系统在电网供电中断时形成备用。2003年年底，美国分布式发电容量约为234GW，且每个分布式发电站的规模规定在600MW以下。在这些容量中，81%是由小型和中型的往复式发电机给终端用户作为首要的备用供电，只有13%(30GW)的分布式发电站连接到输电系统和配电系统中，作为电网的可用发电容.html">电容量。德国：德国先后制定发布了?中压配电网并网技术标准?(1-60千伏)、?低压配电网并网技术标准?(1千伏及以下)，分别提出接入中、低压配电网的分布式电源并网技术标准。技术标准非常明确和严格，各项指标均有详细规定，譬如规定了孤岛保护、短路电流等方面的详细技术要求，针对不同装机容量的光伏系统提出了详细的调度方式规定，明确了详细的并网调试程序和内容。这有利于电网企业和分布式电源工程业主在前期规划和设计过程中有据可依，遵循并网技术标准的具体要求进行工程建设，实现分布式电源的快速并网，确保电网的平安稳定运行。丹麦：丹麦政府鼓励开展分布式发电，并制定了一系列行之有效的法律、政策和税制。丹麦是世界上能源利用效率最高的国家，为了鼓励开展分布式发电，丹麦?电力供给法?规定，电网公司必须优先购置新能源发电企业生产的电量，而消费者有义务优先使用新能源发电电量。日本：日本的高电价使得很大一局部工业企业自己发电，制造业30%以上的用电是由当地企业发电厂供给的，这些大型企业的发电厂都以煤作燃料，其中约有16.7%的电力都以热电联产的形式供给。日本的热电联产开展得益于该国实施的高折旧和初始低税贷款政策，日本开展银行为热电联产工程提供低息贷款，给地方主要供热和制冷工程以投资本钱15%的补助，而其他发电形式并没有这类补助，优惠的财税政策刺激了投资动机。尽管分布式发电系统用户需要支付大量的备用容量费，但仍然比采用常规发电系统费用低。日本2003年的电力工业体制改革框架指出，在条件允许的情况下，鼓励开展分布式电源，增加用户选择范围。这些政策大大促进了日本分布式发电的开展。我国政府要求开发绿色能源改善能源结构，实现2021年非化石能源再一次能源消费中比重到达15%左右和单位二氧化碳排放量比2005年减少40%-45%的承诺，大力开展绿色能源。根据日本最新的绿能补助公告，日本受到国内家用储能系统补助政策的鼓励，预期可创造出6百亿日元的市场规模。日本经济产业省〔METI〕也预估，日本因近年连续的天然灾害加速城镇再造，2021年开始储能系统将有明显成长，未来更将快速扩展至全球各主要城市，全球储能市场潜力可期。目前国际性的储能产品标准UL1973草案亦已进入审核，预计在2021年底或2021年初成为正式标准。一旦UL1973成为正式标准，将是全球储能设备在平安标准上的重要依归。中国：2005年2月全国人民代表大会常务委员会发布?中华人民共和国可再生能源法?，并在2021年12月发布修订案，提出支持新能源和储能产业开展。2021年3月，十一届全国人大四次会议发布?国家“十二五〞规划纲要?，首次提到“储能〞，要求在“十二五〞期间指导新能源、智能电网、储能行业的开展建设以及规划新能源重点建设工程，对推动储能行业的快速开展有积极意义。2021年3月，国家发改委发布?产业结构调整指导目录?，提出大力鼓励与储能相关的产业，包括大容量电能储存技术开发与应用、城轨列车再生制动吸收装置、新能源汽车关键零部件和电动车充电设备。2021年3月，国家能源局发布?分布式发电管理方法〔征求意见稿〕?，提出推进分布式发电开展，加快新能源开发利用，提高能源效率，减少化石能源消费，促进节能减排和非化石能源开展目标的完成。强调了储能技术在分布式发电中重要的应用。2021年7月，科技部发布?国家“十二五〞科学和技术开展规划?，提出“十二五〞期间，我国将大力推动新能源、智能电网、电动汽车等产业的开展；并完成相关风场示范建设、智能电网示范园区和集成综合示范区的建设以及电动汽车的规模化示范的推广。2021年10月，国家发改委、科技部、工信部、商务部、知识产权局发布?当前优先开展的高技术产业化重点领域指南2021年度?，指出新能源和储能相关的高技术产业化重点领域应包括动力电池及储能电池、风能和太阳能，同时大规模储能系统作为电网输送及平安保障技术被提出。2021年12月，国家能源局发布?国家能源科技“十二五〞规划〔2021‐2021〕?，这是我国第一部能源科技规划，其中划分的4个技术领域中与储能相关的包括“新能源技术〞和“发电与输配电技术〞；同时明确了10兆瓦级大规模超临界空气储能装置、兆瓦级飞轮储能系统及飞轮阵列、兆瓦级超级电容器储能装置、兆瓦级超导储能系统、兆瓦级钠硫电池储能系统、兆瓦级液流储能电池系统的研究方向。2021年12月，节能国家发改委、商务部发布?外商投资产业指导目录〔2021年修订〕?，提出鼓励外商投资的工程包括新能源汽车关键零部件制造、高技术绿色电池制造、新能源发电成套设备或关键设备制造以及新能源电站建设、经营等。此外，智能电网的建设、电动汽车产业的开展、新能源的利用、新技术、新材料的开展以及打造产业或技术基地是我国各地区开展储能的主要着眼点。在此根底上，这些地区主要以技术的研发、建立生产基地、建设抽水蓄能电站和推动示范工程为储能开展的出发点，分别推进了抽蓄、储能电池和电动汽车动力电池的开展。在东北地区，储能行业仍然以开展抽水蓄能为主。吉林和辽宁提出快速开展储能以适应智能电网开展和新能源并网问题，尤其长春将储能作为新能源产业开展的重点领域，重点支持全钒液流电池的开展。在华北地区，随着张北风光储输示范工程的一步步开展，对储能的重视程度和认识深度也逐渐增加，主要将储能应用于大规模间歇式电源并网、智能输配用电、大电网智能调度与控制、分布式供能、微电网等方面。北京作为国家高新技术开展的领先城市，以中科院工程热物理所为代表，进行多项储能系统研究工程，以重点提升储能电池的研发水平，加速储能电池的产业化和规模化。天津以打造“绿色之都〞的口号，对储能电池开展提出具体目标。节能环保同时山东也要求重点推广多种储能产品和技术。西北地区的储能整体开展稍落后于其他地区，只有甘肃省明确提出开展制氢储能和大功率储能系统研究重点，并支持镍氢及锂离子动力电池研制和产业化等工程。华东地区对储能产业的支持和投入较为明确和大力，各省市都推出关于促进储能开展的政策和规划，尤其以浙江和江苏为先。浙江以电动汽车和调峰为着眼点，打造电池产业基地。江苏为解决大规模并网问题，开展多种储能技术，开展企业合作，进行动力电池研发。同时，上海提出聚焦锂电池、钠硫电池和液流电池等领域，支持2-3家开展潜力大的企业，以促进智能电网开展。安徽、福建也出台了相应的政策，支持储能电池开展。华中地区对储能的认知也比较深入。其中湖南省规划了具体的储能开展目标，重点支持全钒液流电池，依托企业和高校共同开展储能产业，明确指出十二五期间建设智能储能变电站500个。江西以建设动力储能电池特色产业基地和新材料为着眼点，对宜春及周边城市进行清晰明确的产业布局。河南、湖北、四川也都有各自重点开展的储能方向。华南地区对储能的政策扶持力度以广东省为先，依托龙头骨干企业。进行产学研创新联盟，结合重大工程对电池产业提供政策支持，提出到2021年储能电站装机到达100兆瓦以上，储能产业产值达560亿元。贵州省依靠自身资源优势，重点建设锂离子电池产业化工程。

2、国内外动力电池状况目前用于储能电池和电动汽车动力电池的电池类型有镍镉、镍氢、铅酸和锂离子电池。其具体特征见下表。性能参数铅酸电池镍氢电池超级电容锂离子电池单体电池电(V)2重量比能量〔wh\kg〕30-4070-90580-130循环寿命300次500次10万次500-2000次比功率(w\kg)40013003000>3000环境保护有污染无污染无污染无污染价格低中最高高铅酸电池已经有100多年的历史，制造工艺成熟，价格低，管理简单。但是能量密度低，不适合大电流充放，使用寿命短，对环境有污染。镍氢电池能量密度高于铅酸电池但是价格偏高，电压低。超级电容价格高、能量密度低，只能起到辅助作用。锂离子电池寿命长、大电流、充放电性能好，是目前动力电池的开展趋势。分析人士认为，动力电池路线根本确定对锂电池利好。新能源汽车政策扶持力度较大，其长期开展路线已经明确，市场需要逐渐的培育，但进度可能会超预期。在电动汽车开展中，电池受益较大，中国的负极和电解液品种已较为成熟，正极逐渐地也会成熟起来，现在主要是在解决批量生产稳定性的问题。锂电池的长期开展已是大势所趋。自1991年索尼公司成功将锂离子蓄电池实现商品化以来，后者已成为、笔记本电脑和数码产品的主导电源。近年来，作为新生代产品，动力锂离子电池以其能量和功率密度较大、无记忆效应、自放电较小以及循环寿命较长等特点而渐渐成为车载动力蓄电池的主流选择之一。当前许多知名的汽车制造商都致力于开发采用锂离子动力电池的电动汽车，如美国福特、克莱斯勒，日本丰田、三菱、日产、韩国现代、法国Courreges、Ventury等。国际锂离子动力电池开展概况如下：美国：美国作为经济最兴旺的国家，对环保与节能型经济尤为重视。美国总统奥巴马于2021年3月30日表示，到2021年美国政府将只采购混合动力和电动汽车等新能源汽车。相对于美国锂离子电池市场20.83%的增长率，其中应用于混合动力汽车、插电式混合动力汽车、纯电动汽车的锂离子动力电池以134.1%的增长速度猛速增长，说明锂离子动力电池在美国增长迅速。日本：日前，中投参谋发布的?2021年至2021年中国锂电池行业投资分析及前景预测报告?的研究报告显示，全球汽车锂电池生产企业主要有二十多家，有美国的A123、江森自控，中国的比亚迪，韩国的LG化学，而仅仅日本就有东芝、日立制作所、日本电气、日本汤浅、丰田汽车和松下电器产业的合并公司松下电动车能源公司等十来家相关企业。据日本汽车研究所预计，按现在混合动力车的普及程度推算，到2021年，日本国内的混合动力车将到达约360万辆。如果高性能锂电池得到更多推广，使用量有可能进一步到达720万辆的水平。此间有媒体评论说，如果日本能在新一代汽车锂电池的国际标准化认证方面获得先机掌握主导权，相关企业必将获得巨大利益。欧盟：欧洲作为传统汽车生产重要地区，在新能源领域也不甘落后。欧洲的产业研究开发论坛——欧洲技术平台(EuropeanTechnologyPlatform,ETP)制定出了乘用车EV化蓝图，方案分3个阶段导入续驶里程到达50公里以上的EV和PHEV，2021年将导入极小一局部，争取2021年累计导入100万辆，2021年累计导入500万辆。德国政府已宣布了2021年前在德国国内累计普及100万辆EV和PHEV的方案，整个欧盟推进EV普及的时机越来越成熟。〔欧洲汽车厂联合电池企业开发新能源汽车状况〕随着电动汽车的逐渐普及，动力电池的开展也将逐渐普及开来。中国主要地区锂电产业开展分析广东省：继日本之后，我国成为全球重要的锂电池生产国。其中，广东省锂电生产量约占全国的2/3，其中深圳占全国产量的1/2。深圳良好的创新环境，对外乡锂电的研发提升起到了积极的推动作用，比亚迪等国产锂电池制造商快速崛起。深圳锂电池产业居全国领先水平，有着全国其他各地不可比较的优势。首先，深圳拥有一系列高端开展企业，锂电池在同行中处于领先水平。一些材料企业如深圳贝特瑞、天骄科技等企业也是国内锂离子原材料龙头企业。其次，深圳地区有着深厚的产业根底，小到电池原材料，大到整车厂，给深圳锂离子动力电池的开展提供了坚实的根底。最后，深圳有着国家强有力的政策支持。如2021年8月，珠海银通将投入41亿元，在2021年建成年产能10亿安时动力储能锂离子电池生产基地。未来深圳将侧重扶持高端锂电产业的开展，并专门制定了今后一段时期的产业规划，全面提高锂电产品的质量和档次，重点研发、生产高技术高附加值的小型、轻量、高能、无污染的锂电池；为高端锂电企业开展创造良好的外部环境，对其规模化开展给予政策上的优惠和资金上的扶持。山东省：山东全省几乎遍布锂离子电池及其材料生产企业，而且业绩均比较平稳，其中开展较好的城市主要有枣庄、临沂、菏泽、青岛、济宁、潍坊、泰安等。(1)临沂临沂是山东省政府确定的全省七个新能源汽车推广试点城市之一，也是全省惟一拥有纯电动汽车生产资质的城市，从2021年2月开始，纯电动公交车开始在临沂的公交线路上运行。临沂作为新能源动力电池工程的奠基城市，对山东动力电池开展起着带头作用。新型动力锂离子电池生产工程的主要承当单位在罗庄区北区工业园区，该工程设有锂离子动力电芯生产线，假设干条动力电池组组装线和动力电池检测线，技术研究中心、标准化厂房及办公设施。(2)济宁济宁是锂离子动力电池开展的活泼地带，山东润峰集团新能源科技便座落于此。山东润峰集团新能源科技隶属于山东润峰集团，电池产品涵盖：磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂及镍钴锰三元材料四大系列，主要应用于电动汽车、电动摩托车、电动自行车、电开工具等领域。公司分别在深圳、天津、北京、无锡等地成立了分公司及营销中心，并在美国、德国、澳大利亚、非洲等国家设立销售分支机构，普及全球的销售和效劳网络为客户提供更为便捷的技术和商务支持。京津地区在京津地区，中信国安盟固利公司已成为国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家。该公司开发的大容量锰酸锂动力电池性能较为稳定，给京华、中通等公司生产的纯电动客车配套。位于天津的中国电子科技集团公司第十八研究所是我国重要的电池技术研究机构。依托该机构雄厚的研发实力，天津诞生了力神、蓝天高科、和平海湾等一批知名的电池生产商。中信国安盟固利公司(简称MGL)致力于锂离子动力电池的研发及生产，是国内最早的、唯一规模化生产动力锂离子电池的企业，并在世界上率先推出大容量动力锂离子电池，现已列入国家“863〞重大工程，并成功应用到“北京2021绿色奥运〞纯电动大客车上，是2021北京奥运会纯电动大巴车用电池独家供给商。中国电子科技集团公司第十八研究所是我国重要的电池技术研究机构。2002年，十八所开始开展“锂离子蓄电池技术〞的专利战略研究，通过不同角度对国内外锂离子电池及相关技术领域的进行检索分析，研究国内外相关技术领域的开展状况，在此根底上找出锂离子电池技术方面的专利申请大户和核心技术国家，进行综合技术分析，为该项技术的研究指明了方向。江西省：公开资料显示：江西省宜春市是世界储量最大的锂矿山基地，氧化锂的储量到达110万吨，占全国的31%，世界的12%，可开采百年以上，有“亚洲锂都〞的美誉。作为全国主要的锂矿区，宜春钽铌矿筹建于1970年，矿山主要生产和经营钽铌精矿、锂云母精矿、锂长石粉、高岭土等产品，早期作为军工企业的资源后勤保障发挥其重要作用，如今，宜春钽铌矿正在进行扩能改造，工程完成后，该矿区矿产品锂云母的年产量可达16万吨以上，可加工提取锂电池的主要生产原材料碳酸锂1.5万至2万吨，在2021年其产能就占全国近50%。基于得天独厚的资源优势新能源汽车及动力电池已经成为江西省十大战略重点产业之一。目前有着先天锂资源优势的宜春，制定了打造“亚洲锂都〞的规划，即以“钽铌锂矿石-锂云母-碳酸锂-锂电池材料-锂电池-锂电汽车〞的产业开展方向，将把锂电产业做成江西的第四个千亿产业。如今，宜春国家锂电高新技术产业化基地已成为当地经济开展骨干力量，2021年实现生产总值134.3亿元，比2021年几乎翻了一番；工业总产值96.1亿元，工业增加值22.3亿元，相比2021年也有较大幅度增长；企业总数到达138家，企业的研发投入占销售收入的比例到达3%左右。初步形成锂云母-碳酸锂-正、负极等材料-动力及储能电池-电动汽车的产业链条。其中，宜春钽铌矿扩能改造工程竣工后，锂云母年产量可达16万吨以上，可完全满足宜春锂电产业开展的原料供给，同时，从锂云母制备电池级碳酸锂已突破技术难题，具有自主知识产权的富锂锰基正极材料已成功实现产业化，锂电池负极材料、隔膜、电解液等工程也相继投产。此外，锂电储能电池、助力车电池、大功率动力电池、聚合物电池、风光互补储能系统等锂电池产业开展迅速。位于宜春的江西省福斯特新能源已经成为国内圆柱18650锂电的领军企业，产销量均居国内首位。建成了江西省锂电池工程中心和江西省高能电池优势科技创新团队。二、技术开展趋势动力锂电池目前有多种种技术路线，分别是三元素体系、锰酸锂体系、磷酸铁锂体系及复合锂电池体系。迄今研究最多的正极材料是LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及以上三种材料的衍生物，如LiNi0.8Co0.2O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等。LiCoO2的研究比较成熟，综合性能优良，但价格昂贵，容量较低，存在一定的平安性问题。LiNiO2本钱较低，容量较高，但制备困难，材料性能的一致性和重现性差，存在较为严重的平安问题。LiNi0.8Co0.2O2可看成LiNiO2和LiCoO2的固溶体，兼有LiNiO2和LiCoO2的优点，一度被人们认为是最有可能取代LiCoO2的新型正极材料，但仍存在合成条件较为苛刻〔需要氧气气氛〕、平安性较差等缺点，综合性能有待改良；同时由于含较多昂贵的Co，本钱也较高。尖晶石LiMn2O4本钱低，平安性好，但循环性能尤其是高温循环性能差，在电解液中有一定的溶解性，储存性能差。新型的三元复合氧化物镍钴锰酸锂(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等材料的各自优点：成本与LiNi0.8Co0.2O2相当，可逆容量大，结构稳定，平安性较好，介于LiNi0.8Co0.2O2和LiMn2O4之间，循环性能好，合成容易；但由于含较多昂贵的Co，本钱也较高。对中大容量、中高功率的锂离子电池来说，正极材料的本钱、高温性能、平安性十分重要。上述LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其衍生物正极材料尚不能满足要求。因此，研究开发能用于中大容量、中高功率的锂离子电池的新型正极材料成为当前的热点。三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池平安性高，但是平台太低本钱低廉,高克容量〔＞150mAh/g),工作电压与现有电解液匹配缺点是热分解放氧温度低，用在动力电池上存在平安隐患。锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、本钱低、无污染、平安性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料，但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂，其中尖晶石型锰酸锂结构稳定，易于实现工业化生产，目前市场产品均为此种结构。传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很大改观〔万力新能典型值：123mAh／g，400次，高循环型典型值107mAh／g，2000次〕。外表修饰和掺杂能有效改性其电化学性能，外表修饰可有效地抑制锰的溶解和电解液分解。掺杂可有效抑制充放电过程中的Jahn-Teller效应。将外表修饰与掺杂结合无疑能进一步提高材料的电化学性能，相信会成为今后对尖晶石型锰酸锂进行改性研究的方向之一。锰酸锂的生产主要以EMD和碳酸锂为原料，配合相应的添加物，经过混料，烧成，后期处理等步骤而生产的。从原材料及生产工艺的特点来考虑，生产本身无毒害，对环境友好。不产生废水废气，生产中的粉末可以回收利用。因此对环境没有影响。目前动力类材料的主要指标为：可逆容量在100~115之间，循环性可到达500次以上仍保持80%的容量。磷酸铁锂作为锂电池材料是近几年才出现的事，自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后,1997年美国德克萨斯州立大学John.B.Goodenough等研究群，也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性，美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4),使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的开展。逐渐成为国内外新的研究热点。初步研究说明，该新型正极材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其衍生物正极材料的各自优点：不含贵重元素，原料廉价，资源极大丰富；工作电压适中〔〕；平台特性好，电压极平稳〔可与稳压电源媲美〕；理论容量大〔170mAh/g〕；结构稳定，平安性能极佳〔O与P以强共价键牢固结合，使材料很难析氧分解〕；高温性能和热稳定性明显优于的其它正极材料；循环性能好；充电时体积缩小，与碳负极材料配合时的体积效应好；与大多数电解液系统兼容性好，储存性能好；无毒，为真正的绿色材料与LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其衍生物正极材料相比，LiFePO4正极材料在本钱、高温性能、平安性方面具有突出的优势，可望成为中大容量、中高功率锂离子电池首选的正极材料。该材料的产业化和普及应用对降低锂离子电池本钱，提高电池平安性，扩大锂离子电池产业，促进锂离子电池大型化、高功率化具有十分重大的意义，将使锂离子电池在中大容量UPS、中大型储能电池、电开工具、电动汽车中的应用成为现实。但磷酸铁锂必然也有缺点的存在。一直以来，磷酸铁锂堆积密度低的缺点一直受到人们的无视和回避，尚未得到解决，阻碍了材料的实际应用。钴酸锂的理论密度为5.1g/cm3，商品钴酸锂的振实密度一般为2.0-2.4g/cm3；而磷酸铁锂的理论密度仅为3.6g/cm3，本身就比钴酸锂要低得多。可以做一个大致估算：磷酸铁锂电池单位重量能量接近100Wh/kg,,假设汽车有200公斤的电池重量预算，即可支持20kWh的电池容量。而1.2吨左右的紧凑型汽车(按轴距分属A级轿车)百公里耗电量大致是12kWh。在每天充电的情况下，20kWh的电池容量可以持续驾驶1个半小时左右，保守估计驾驶距离到达100到150公里。目前家庭平均年驾驶公里数大致是2万公里，即使按200工作日算的话，每天平均驾驶距离是100公里。比亚迪F3e纯电动汽车电池容量38kWh,据称可持续驾驶300-400公里。工程一般锂离子电池磷酸铁锂电池镍氢电池标准电压单位质量容量150mAh/g140mAh/g80mAh/g单位重量能量90~150Wh/kg80~120Wh/kg50~60Wh/kg单位体积能量280~300Wh/L220~240Wh/L200~220Wh/L循环寿命80%,500次＞80%,1000次＜50%,500次平安有可能燃烧、爆炸有可能燃烧、爆炸有可能燃烧中国的磷酸铁锂电池技术在世界上并不落后，特别是产业化生产制造方面。美国有两家主要的磷酸铁锂电池生产商，A123和ValenceTechnology，其磷酸铁锂原材料生产和电池制造基地都在中国，A123在常州，Valence在苏州。A123的产品广泛运用在Black&Decker的DeWalt手开工具产品系列，目前开始为通用汽车的电动车提供电池。中国主要的磷酸铁锂电池制造商有比亚迪和万向集团。比亚迪占世界钴酸锂电池市场的30%，就其公布的铁锂电池数据来看各项指标并不落后于A123和ValenceTechnology。万向集团2007年车载锂电池销售额到达1150万元，今年预计到达2500万元。此外日本Sanyo和丰田都在开发此类电池。另有报道韩国LG也在开发此类电池。磷酸铁锂电池充放电效率相对高一些。在88%-90%之间。而铅酸电池约为80%。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的平安性。可以看出在正极材料体系下磷酸铁锂是较好的材料体系，但是在实际的运行过程中间以磷酸铁锂电池为动力的电动汽车还是出现一些平安问题。〔以上是国内电动汽车遇到的平安事故〕2021年5月12日，美国国家公路交通平安管理局NHTSA对沃蓝达进行了侧面碰撞测试，作为新车评估测试工程的一局部；三周之后的6月初，停在NHTSA测试中心的沃蓝达突然起火，并殃及附近其他车辆。以上问题的根本原因在于采用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子动力电池仅仅是解决了正极的平安问题。但是负极材料的平安性成为影响锂离子动力电池平安性的主因。碳为负极的锂离子电池，由于在充电过程中，在负极有金属锂的析出，形成锂枝晶，会造成电池短路。析出的金属锂，和电解液发生反响，产生大量热量，温度升到170-180度时，会引起燃烧或爆炸。以碳材料为负极的锂离子电池，发生恶性事故的机率始终存在。任何恶性事故都会推迟锂离子动力电池和电动汽车的进程。除了平安隐患以外，零含锂的负极材料做负极的锂电池过放电能力差，不耐低温，快充性能不好，循环寿命不够长。由此要开展动力电池，提高动力电池的技术水平，就要改良现有动力电池的技术体系，致力于开展以含锂的负极材料作为负极的复合锂动力电池提高动力电池的平安性，提高动力电池的循环寿命，提高动力电池的低温放电能力，提高动力电池的过放电能力，从而适应新能源革命的要求。与传统锂离子电池不同点是，传统电池的负极采用碳类材料，而复合锂电池的负极采用的是复合锂材。负极材料使用复合锂之后，正极材料及电解液等的选择余地便大大增加。这样可获得传统锂离子电池难以实现的各种功能。其中最重要的特点是平安性高。即使从外部施压，导致电池被压烂，或者金属片穿过电池内部等，电池也不会破裂或起火。具有出色的快速充电性能和长寿命性能。在气温-30℃至60℃电池充放电性能稳定。充电时间仅是普通锂离子充电电池的一半左右。电池模块的完全充放电次数方面，单个电池>3000次，是普通锂离子充电电池的2.5倍以上。第三章工程产品描述和市场分析一、工程产品描述碳作为零含锂的负极材料在应用上存在一些弊端：1、过充电时易析出锂枝晶，造成电池短路，影响锂电平安性能；2、易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低，不可逆容量较大；3、碳材料的平台电压较低(接近于金属锂)，并且容易引起电解液的分解,从而带来平安隐患；4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大，循环稳定性差。与碳材料相比，复合锂电池的含锂负极材料具有明显的优势：1、它为零应变材料，循环性能好；2、放电电压平稳，电解液不致发生分解，提高锂电池平安性能；3、与炭负极材料相比，复合锂负极具有高的锂离子扩散系数(为2*10-8cm2/s)，可高倍率充放电等；4、复合锂负极的电势比纯金属锂的高，不易产生锂晶枝，为保障锂电池的平安提供了根底。以含锂的负极材料为根底开发出的复合锂动力电池具有突出的优点：其中最重要的特点是平安性高。即使从外部施压，导致电池被压烂，或者金属片穿过电池内部等，电池也不会破裂或起火。具有出色的快速充电性能和长寿命性能。在气温-30℃至60℃电池充放电性能稳定。充电时间仅是普通锂离子充电电池的四分之一。循环寿命超过3000次，是普通锂离子充电电池的2.5倍以上。所开发的复合锂动力电池具体性能如下：平安测试全部通过2、循环寿命超过5000次3、可以过放电到0V4、10分钟可以充进去90%的电量5、存储性能好目前复合锂电池已经可以规模化生产，并在电动自行车、摩托车、电动汽车、可再生能源等诸多系统进行了示范应用，效果较好。二、市场分析全球储能系统需求也可望随着智能城市及绿建筑的兴起而成长。根据工研院材化所与GTM研究机构公布的市场调查，2021年再生能源储电系统市场约4.7亿美金的规模，其中锂电池占24%，预估2021年将快速成长至35亿美金，锂电池也可望提高占有率至40%。美国与世界范围锂离子电池市场状况比较数据来源：美国锂离子动力电池的技术现状和市场展望数据从上表不难看出，美国锂离子电池市场平均增长率20.83%，高于世界锂离子电池平均增长率17.45%，这说明美国在锂离子电池开展上做了很大的努力，从而反映了锂离子电池的开展趋势。未来几年，锂离子电池将成电池领域理想的开展目标。美国锂电池与锂离子动力电池开展概况(US$百万)数据来源：美国锂离子动力电池的技术现状和市场展望数据从上表看出，相对于美国锂离子电池市场20.83%的增长率，其中应用于混合动力汽车、插电式混合动力汽车、纯电动汽车的锂离子动力电池以134.1%的增长速度猛速增长，说明锂离子动力电池在美国的市场越来越大。日本最新的绿能补助公告，日本受到国内家用储能系统补助政策的鼓励，预期可创造出6百亿日元的市场规模。日本经济产业省〔METI〕也预估，日本因近年连续的天然灾害加速城镇再造，2021年开始储能系统将有明显成长，未来更将快速扩展至全球各主要城市，全球储能市场潜力可期。锂离子动力电池在电动车领域主要包括电动汽车和电动自行车。电动自行车方面，中国拥有世界最大的电动自行车市场，市场保有量超过1.2亿辆。目前的电动自行车主要以铅酸电池为主，占据了90%以上的市场，锂离子动力电池的市场正处于成长阶段。公安厅等国家四部委联合发布了电动自行车的管理方法，要求严格执行新国标，规定电动自行车的重量不能超过40公斤。?中国化学与物理电源〔电池〕行业“十二五〞开展规划?提出要加大锂离子电池在电动自行车、电动摩托车、公交及小型纯电动车〔含低速电动车〕等领域的推广应用，这就使得电动自行车所用电池开始由铅酸电池转向锂电池。据统计去年全年锂电车的销售量120万辆，而今年预计将突破200万辆，目前电动自行车年产销量超过2000万辆，在未来的3-5年随着国家政策的逐步落实，电动自行车将由铅酸电池为主变成锂电池为主，届时锂电车的产销量将会到达年产1500万辆以上。电动汽车目前处于起步阶段，中国投入了巨大资金支持进行“十城千辆〞以及“二十五个示范化运营试点城市〞进行新能源汽车的示范推广，目前还未走向商业化。据新能源汽车开展规划草案透露，至2021年纯电动和插电式混合动力汽车累计产销量达50万辆以上，2021年更是10倍于2021年的市场水平，这将形成规模上万亿的新能源汽车市场。中国2021年50万辆新能源汽车对电池的拉动为60亿WH需求，90亿市值空间，每年为锂电池奉献10%的复合增速，附加上电子、电动自行车的拉动，电池行业可保持5年25%左右复合增长率。2021年50万辆新能源汽车对点未来相关政策将集中表达在三方面：一是新能源汽车免征车辆购置税、增值税税率降至13%等;二是科技资金补贴扶持研发企业，财政配套资金在10至20亿元，此资金将集中于车型研发、电池技术与混动大巴补贴;三是十城千辆方案从现有的25个城市扩大到全国。另有预测数据认为，动力锂电池很可能在未来10至20年内开展成一个数千亿美元级别的全球市场。三、本工程对产业开展的影响及产业延伸分析1、本工程将会推动河南动力电池产业的开展，提升河南省在全国乃至世界动力电池领域中的重要地位，同时推动河南新能源汽车产业快速开展的步伐。石油资源日趋枯竭，能源紧张，开展动力锂离子电池产业是适应于低碳经济的一种合理选择。锂离子电池电动车一旦取代汽车油，将大大减少温室气体排放，并且能够储存电网谷电，开展锂离子电池电动车已成为未来汽车的一个最有前景的发鉴于传统零含锂的负极材料体系的动力电池难以满足电动汽车及智能电网等领域的需求，本工程致力于建成年产8000万安时的复合锂动力电池生产线，实现复合锂动力电池的规模化生产，推动新能源产业的开展，可以预见，复合锂动力电池由于改变了负极体系，满足了电动汽车和智能电网等领域的需求，将会对上下游产业的开展产生深远影响。诸多市场分析指出，“锂〞元素涉及从上游资源开发，到中游原料加工,再到下游电池推广应用等一条完整产业链，带动起的将是万亿级的产业幅员。

可以预见本工程的产业化会进一步增大碳酸锂的需求，提升锂资源的价值，推动国家对于锂资源进行战略规划。碳酸锂作为锂动力电池正极材料的主要原材料用途广泛，在电池、润滑剂、陶瓷、玻璃、空调、冶炼等重要工业领域都是不可或缺的原料。随着近期全球新能源开发的热潮加温，碳酸锂在锂电池中的应用越来越被大家所关注。公开资料显示，中国的锂矿资源丰富，其储量与南美的智利、玻利维亚一同排在世界前列。全球锂矿分为以锂辉石、锂云母为代表的矿石型矿和盐湖卤水矿两种，中国拥有亚洲第一大锂辉石矿——呷基卡矿〔矿石储量8400万吨〕，以及锂储量在世界盐湖中排名第三的西藏扎布耶盐湖。良好的资源禀赋为我国加大自主开发锂资源力度奠定了坚实根底。但长期以来，由于存在技术和资源两大壁垒，全球碳酸锂行业处于寡头垄断格局中，三大巨头智利SQM、美国FMC和德国Chemtall合计年产能逾8万吨，占全球市场80%的份额，我国高纯度碳酸锂也多依赖进口。在此背景下，国际巨头一宣布提价，必将对国内碳酸锂下游市场供给产生影响。中国地质科学院一位专家表示，目前我国每年存在约两万吨的碳酸锂需求，但真正来自于我国矿石提取的碳酸锂供给量只有3000到4000吨，这其中存在巨大的进口替代空间。

广泛的用途与产品严重依赖进口的鲜明比照，让“重新审视碳酸锂乃至锂资源战略地位〞的呼声一直存在。业内普遍认为，必须吸取铁矿石国际定价权旁落的前车之鉴，应将锂资源纳入国家战略性资源，进行保护性开发。结合上述现状，市场分析人士纷纷将锂资源未来战略地位与同属小金属序列的稀土相提并论。今年以来，工业级碳酸锂均价涨幅已超过10%。根据相关券商分析，目前市场上的碳酸锂产品平均毛利率在26%左右，净利率在20%左右。如果提价10%，对应净利率可达30%，相应公司产品净利润可提高50%。事实上，碳酸锂作为锂离子动力电池的核心原料，正由于国内电动车产业化及铅蓄电池替代等进程加速，其广阔的需求空间越来越被业界看好。此外，锂作为战略性资源，其逐日上升的地位也被业界寄予稀土“第二〞的期待，相关企业围绕锂资源的布局争夺战打得热火朝天。

在亚洲第一大锂辉石矿四川甘孜呷基卡矿，开采权已被分割殆尽。2021年9月，路翔股份〔002192〕斥资7310万元收购了甘孜州融达锂业51%股权，由此拥有呷基卡锂辉矿局部矿脉开采权。而在今年4月，天齐锂业也通过收购四川雅江县措拉锂辉石矿探矿权，正式拥有了呷基卡矿东北局部的探矿权，该公司也借此由碳酸锂生产商向上游锂矿资源开采进军。

在盐湖卤水矿提取锂方面，一些大型企业近几年来在扎布耶盐湖和柴达木盆地深处开始建设碳酸锂等锂产品生产基地。据了解，目前盘踞在这些盐湖盆地的企业主要是西藏矿业、中信国安、西部矿业集团、青海盐湖集团这四家公司，而西藏矿业和中信国安又占了其中绝大局部。

相关专家指出，诸如西藏矿业、中信国安等公司均属于传统矿山资源开发企业，涉足锂矿资源开发有“近水楼台〞优势，这些企业也已成为各资源地的开发主体。但随着近年来锂资源开发热度的升温，一些后来者也瞅准时机，力图在这一场资源盛宴中分一杯羹。除天齐锂业外，处于锂产业链最下游的比亚迪也杀将进来，双拳同时出击盐湖卤水矿和锂矿山开采。在锂矿山开采方面，比亚迪早年已密集调研呷基卡矿，意欲进军其中。而去年9月，比亚迪更是与西藏矿业同时发布公告称，比亚迪与西藏一家名为金浩投资的公司将组成联合体，收购西藏矿业旗下扎布耶锂业公司22%的股权，其瞄准的是扎布耶湖20年的锂矿资源开采权。

近年来，江西宜春又作为另一块“藏宝地〞被发现目前，电池级碳酸锂的生产分为卤水提锂和矿石提锂，锂辉石和锂云母是矿石提锂的两种不同原料，而钽铌矿又是锂云母的原始材料。宜春地处井冈山脉，境内拥有世界最大锂矿山“宜春钽铌矿〞，可开采氧化锂储量为110万吨，占全国的31%。国内锂资源争夺愈演愈烈之际，国外厂商也逐渐开始渗透其中。去年年初，坐拥其国内1800万吨锂资源储量的澳大利亚银河资源公司投资逾6亿元人民币在江苏张家港兴建亚洲最大碳酸锂生产基地，成为登陆中国的第一家外国碳酸锂厂家。

多位券商分析师纷纷指出，在目前国内外锂产品供需持续紧张的格局下，海外龙头的频繁提价将给予国内企业涨价的理由，预计国内碳酸锂价格仍将维持上涨趋势。而在“涉矿〞成为近年来无数公司热衷主题的背景下，以碳酸锂价格一路飙升为起点，将吸引无数公司参加到锂资源开发及碳酸锂生产的市场争夺中来。

据中国证券报记者了解，目前涉足锂产业的众多公司均并非单染指锂资源开发，其战略定位均为形成“锂矿开采—碳酸锂生产—锂电池正极材料〞的产业布局。

在这条产业链下，涌动的是巨大的市场需求空间及相关企业良好的业绩增长潜gesep全球节能环保网力。

据华泰联合证券分析师测算，每10万辆新能源汽车〔40%电动客车、20%电动轿车、25%混合动力客车、15%混合动力轿车〕将拉动5000-8000吨的电池级碳酸锂需求，相当于全球碳酸锂需求量新增5%-8%。而目前我国现有的碳酸锂产能在3.3万吨左右，其中电池级碳酸锂产能只占1/3。国内碳酸锂的供给量为1.2万吨，市场需求量为1.9万吨。专家分析认为，市场缺口在未来几年会因为下游需求的猛增而持续扩大。

一般来讲，碳酸锂的提取从来源可分为矿石提取和盐湖卤水提取两种。国泰君安证券研究报告指出，目前国内80%的碳酸锂来自矿石提取，这种提取工艺有着100多年的历史，技术经验相对成熟，但本钱高达3万元/吨。而与此形成比照的是，国外碳酸锂提取已辞别矿石提取阶段，80%来自于盐湖卤水矿。尽管这种工艺提取的碳酸锂目前仅能满足工业级需求，离市场应用前景广阔的电池级技术要求还存在差距，但这一工艺的提取本钱仅为矿石提取的一半左右。更为重要的是，目前全世界90%的锂资源蕴藏于盐湖卤水矿中，随着技术的成熟，其全面取代矿石提取工艺将指日可待。

上述中国地质科学院专家表示，目前国内通过卤水生产电池级碳酸锂的企业主要包括赣锋锂业、盐湖股份等。近年来这些企业进军上游资源开发，已实现了综合本钱的不断降低，有望在我国锂产业链中异军突起。

无论是锂矿石还是盐湖卤水提取，其生产的碳酸锂均将在下游客户处制成正负极材料或电解液，后者再卖给锂电池制造商以生产最终的锂电池成品。据了解，2021年中国锂电池行业市场规模到达了397亿元人民币，同比增长43%，全年锂电池产量到达29.7亿颗，同比增长28.6%。

而随着?节能与新能源汽车产业开展规划〔2021-2021〕?的出台，以及铅蓄电池环保核查升级，给锂离子动力电池提供了广阔的市场推广空间。权威市场预测，预计到2021年，锂离子电池及其材料将是一个两三千亿的产业，到2021年那么可能到达万亿规模。而从400亿到2000亿规模的跨越，其增量主要来自于电动汽车、TMT及储能电池三大领域。

有专家进一步分析，上述三大领域将拉动起的需求，除碳酸锂外，与之相关的锂离子电池正极材料也将迎来黄金机遇期。据了解，锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍锰钴三元材料及磷酸铁锂等。据中证网报道，为推动我国新能源汽车产业的开展，工信部将组织制订动力电池开展思路，并有望从产业政策、财政补贴、税收优惠等方面予以大力扶持。综上可以看出本工程的顺利实施有助于提升河南省的实际经济地位。除此之外本工程的实施对电解液等锂离子电池的关键材料也将产生深远影响，带动其产业开展。电解液是锂离子电池四大关键材料之一，主要由溶质锂盐〔多为六氟磷酸锂LiPF6〕、溶剂和添加剂组成。电解液在正负极之间起着传导锂离子的作用，对电池的平安、性能和本钱有重要影响。2021年全球电解液产量约为4.3万吨，六氟磷酸锂产量约为4800吨，生产主要集中于日本、韩国和中国。在我国电解液及其溶剂、添加剂已经根本实现国产化。2、对于下游产业而言，本工程解决了动力电池开展的平安、寿命等瓶颈问题将会推动河南省新能源汽车的飞速开展。在下游产业由于本工程产品具有较高的性价比，平安性好，将会推动电动汽车及储能产业的开展。随着?节能与新能源汽车产业开展规划〔2021-2021〕?的出台，以及铅蓄电池环保核查升级，迫切需要推出环保、平安、长寿命的锂离子动力电池满足电动汽车、TMT及储能电池三大领域的需求。当前世界主要汽车生产国都将目光投向以电动汽车为代表的新能源汽车，将开展新能源汽车作为国家战略。以我国为例，来自官方的消息称，中国高度重视节能与新能源汽车的开展，力争到2021年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量到达50万辆；到2021年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力到达200万辆、累计产销量到达500万辆。而据统计，截至今年4月底，中国示范推广各类节能与新能源汽车累计仅为1.6万辆，其中新能源汽车超过8千辆。其间的增长空间可想而知。本工程的产业化将有助于规划的加快落实。

目前，整车制造商也纷纷进行技术合作，加紧锂离子电池研发进程。其中，日韩车企以独立研发和联合研发为主，如丰田联手松下、日产联手NEC、现代联手LG化学公司等；而欧美车企大多是采购和研发并重，今年3月27日，丰田与宝马正式签署关于共同研究新一代锂离子电池的合约并开始启动共同研究，研究旨在提高新一代锂离子电池的性能，研究内容包括正极、负极和电解液的材料。双方首要合作工程为研发应用于新一代电动汽车的锂离子电池，研发本钱将由两公司在合作框架下分担。四、本工程对地区经济开展的带动作用工程位于河南省经济开发区。本工程建成后年产复合锂动力电池8000万安时，产值6亿元，利税1.5亿元，间接带动产业链生产总值约4亿元。可以安排1000人就业，具有突出的社会效益和经济效益。同时由于采用本工程电池的新能源汽车可以实现零排放，将会减少碳排放，有利于环境保护，具有突出的环保效应。第四章工程建设条件分析一、地理位置二、选址环境条件三、交通运输条件四、根底设施条件五、社会经济条件第五章建设方案一、建设规模本工程要实现年产8000万安时的复合锂动力电池。目前复合锂动力电池的规模化生产在国内还处于空白，本工程技术水平处于国内领先。本工程总投资20800.64万元人民币，固定投资17316.11万元，产值6亿元，利税1.5亿元人民币。二、技术方案1、材料选型：从上图可以看出，一个好的锂离子动力电池要做好三个阶段：选对材料，做好设计，不要在设计的应用领域之外滥用。对于用在动力领域的锂离子电池来说：平安性是其首要解决的问题，具体包括制造中的平安，运输中的平安和使用中的平安。锂离子电池的平安问题从根源上来说，是因为电池本身的稳定性不高，热失控的出现导致的。而热失控的发生电极材料的热稳定性是最重要的原因之一，提高电极材料的热稳定性也是提高电池平安性的最重要环节，但是这里所说的电极材料热稳定性不但包括其自身的热稳定性，也要包括其与电解质材料相互作用的热稳定性。目前的锂离子动力电池在平安性的正极材料的选型上有诸多项选择择，例如锰酸锂，磷酸铁锂等。LiFePO4由于具有聚阴离子结构，其中的氧原子非常稳定，受热不易释放，因此不会引起电解液的剧烈反响或燃烧;而其他过渡金属氧化物正极材料，受热或过充时容易释放出氧气，平安性差。而在过渡金属氧化物当中，LiMn2O4在充电态下以λ-MnO2形式存在，由于它的热稳定性较好，所以这种正极材料也相对平安性较好。但是由于零含锂的负极材料的缺陷性制约了目前动力锂离子平安电池性能的提升。通常负极材料热稳定性是有其材料结构和充电负极的活性决定的。特别是石墨来说，负极与电解液界面的固体电解质界面膜(SEI)的热稳定性更受关注，而这也通常被认为是热失控发生的第一步。一般来说零含锂的负极材料在应用上存在一些弊端：1、过充电时易析出锂枝晶，造成电池短路，影响锂电池的平安。2、易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低，不可逆容量较大。3、碳材料的平台电压较低(接近于金属锂)，并且容易引起电解液的分解,从而带来平安隐患。4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大，循环稳定性差。与碳材料相比，复合锂电池的含锂负极材料具有明显的优势：1、它为零应变材料，循环性能好;2、放电电压平稳，而且电解液不致发生分解，提高锂电池平安性能;3、与炭负极材料相比，复合锂负极具有高的锂离子扩散系数(为2*10-8cm2/s)，可高倍率充放电等。4、复合锂负极的电势比纯金属锂的高，不易产生锂晶枝，为保障锂电池的平安提供了根底。以含锂的负极材料钛酸锂为根底开发出的复合锂动力电池具有突出的优点：其中最重要的特点是平安性高。即使从外部施压，导致电池被压烂，或者金属片穿过电池内部等，电池也不会破裂或起火。具有出色的快速充电性能和长寿命性能。在气温-30℃至60℃电池充放电性能稳定。充电时间仅是普通锂离子充电电池的四分之一。循环寿命超过3000次，是普通锂离子充电电池的2.5倍以上。东芝公司充电电池总工程师本多启三具体介绍了含锂负极材料复合锂动力电池〔东芝称为SCiBTM电池〕的情况：鉴于以上的比较，本工程在材料选型上选择了含锂的负极材料作为负极，选择了锰酸锂正极材料作为复合锂动力电池的正极。由于负极材料的变化使得锂离子动力电池的各方面都得到提升，相比磷酸铁锂而言，锰酸锂在复合锂动力电池中表现了同样的平安性能，而锰酸锂价格更廉价，电压更高，和含锂的负极材料一起构成了复合锂动力电池的根本材料体系。2、电池设计：在动力电池设计方面，业内也有不同的观点，是采取圆柱的形状还是采取方型的设计，各有看法。如上图，就电池的性价比而言，圆柱型电池的组合是性价比较高的动力电池设计方案。同样113CC的体积，我们从热的面积来看看哪一个比较有优势。我们可以看到这一个方形的它的外表积是175平方厘米，而圆柱形同样的面积体积是138平方厘米。从这里我们可以看到，方形应该比较有优势，散热比较好，而且厚度可以做得更薄散热会更加好。但是由于圆柱之间可以有空隙，其散热的途径就比较多在10安时以下用圆柱，除此之外，圆柱有生产一致性比较好、比较容易生产的优势，主要是一致性。在制作圆柱或者是卷绕式方形的时候我们优化了极耳的数量，用计算机模拟和检测。本工程采用圆柱型的结构设计，产品易于生产、易于组合、一致性好，性价比高。圆柱型复合锂动力电池利用江西省福斯特新能源圆柱型电池的生产平台，结合国内首创的真空球磨三相浆料，120℃高温涂布成功实现了性能和本钱的有效平衡。3、主要制作过程如下：原材料名称复合锂主料导电剂粘合剂溶剂其他正极负极工艺流程4、过程关键技术4.1负极制浆技术：普通锂离子电池的浆料制作通过简单的真空搅拌将多种材料例如导电剂、活性物质、粘结剂等均匀的混合在一起，利用普通锂离子电池技术做出的复合锂负极浆料制作极片成品率低于30%，最终做出电池的不良率高于40%，由此说明浆料的制作是复合锂储能电池的关键工序。由于传统的锂离子电池浆料制作方式没有高温分级处理使得含锂负极材料难以得到充分的浸润，通过50度温度浸润将材料进行分级，提高了浆料分散的均匀度。对于含锂的负极材料来说其比外表较大，容易团聚，不容易和导电剂等材料均匀的结和在一起，因此需要通过球磨的方法来提高导电剂和负极材料之间结合的均匀度。在试验中发现，通过真空球磨可以取得更好的分散效果。在真空搅拌的根底上制作出了三相浆料。原有的技术采用两相浆料容易产生沉降、难以提高涂布生产效率，在高温涂布下成品率低。本工程通过浆料的三相化实现了高温涂布，极片的合格率为93%，电池的合格率为95%，产品经用户试验，性能优异，具有较高的性价比。具体做法可以通过PVDF+含锂负极材料与NMP搅拌均匀，再烘干制成粉末，再与CMC+SBR水性体系制成浆料，然后球磨，确保到达涂布要求，成功解决了制浆的问题。4.2、水分控制技术：经过屡次的小试，发现该体系对环境要求比较高，针对此现象，经过验证对关键生产控制点进行了重点改善：极片烘烤及卷芯烘烤条件提高，延长了烘烤时间，对真空度由-0.085MPa提高到-0.095MPa以上，产品测试结果验证，该条件的改善对电池的循环性能提升了2%以上；4.3、电池注液技术：针对该材料吸液性能相对较差的情况下，采用专用注液机真空吸附注液，即解决了吸液问题，又确保了注液量的准确性。4.4、温差陈化技术：该技术采用成熟的智能温控技术通过程序设定-数据采集-自动分析-温度调整实现工艺控制，确保电芯经过陈化后的一致性，解决了电池PACK的匹配性问题。4.5、电池装配技术：因卷绕质量的好坏影响到锂离子动力电池的平安性能和使用寿命，本工程采用圆柱形卷绕技术及激光焊接技术，在工艺设计上提高了负极宽度的富裕量，从3毫米提高到4毫米，防止卷绕时出现负极包不住正极的现象；同时采用X光机对电池进行全检，将不符合要求的电池挑出来。防止流入下一道工序。4.6、电池注液技术：注液量的均匀于否对高能锂离子动力电池的产品一致性影响至关重要。采用专用的注液机对锂离子电池进行注液，对所有电池进行全检，将电池注液量控制在工艺要求范围内。4.7、电池密封技术：电池密封性直接影响到电池的使用，密封性差电池漏液，导致电池寿命终止，在电池的密封方面本工程采用直线式自动封口机，对封完口的电池进行真空存储试漏，将有问题的电池挑出来，从而保证电池的密封性。5、本工程的创新点主要为以下方面：5.1采用含锂可嵌入材料作为负极，锰酸锂作为正极制作复合锂动力电池。通过50度分级处理、真空球磨制技术制作出了三相浆料。该浆料成功实现了导电剂、粘合剂和活性物质之间的均匀分布，成功获得了活性物质之间的导电连续相，成功解决了含锂可嵌入负极材料导电性差，难以均匀分散的问题，突破了复合锂电池规模化生产的关键工序。成功制作出了循环寿命长、平安性好复合锂动力电池。50度分级处理、真空球磨制技术制作三相浆料技术属国内首创，也是复合锂动力电池制作中的关键技术。5.2采用含锂可嵌入材料作为负极，锰酸锂作为正极制作复合锂动力电池。涂布温度提高到120℃，在高温下极片枯燥速度快，涂布效率高，成品率高，但是普通锂离子电池负极浆料在高温下涂布极片会翻卷龟裂，影响到成品率，利用三相浆料的高温特性，结合实时监控的智能闭合涂布控制系统，在国内首创了120℃高温涂布技术，将复合锂动力电池的极片合格率提高到了90%以上。同时提高了涂布效率，节省了能源，这一技术是制造高性价比复合锂动力电池的根底。5.3利用真空球磨制作出导电剂、活性材料和粘合剂均匀分布的三相浆料，利用120℃高温涂布技术制作出高品质的极片，综合利用水分控制技术、电池注液技术、电池装配技术，温差陈化技术、电池密封技术制作出了高性价比的复合锂动力电池平安性好，循环寿命突破3000次，可0V存放。6、本工程产品的主要技术指标本工程的产品采用了含锂的材料作为负极材料，通过50度分级处理、-90MPa以下真空球磨，浆料三相化高温涂布技术解决了含锂可嵌入材料作为负极材料难以实现规模生产的问题，成功开发出了18650复合锂蓄能电池。工程所研究的工艺技术在国内处于领先地位。产品技术指标在国内处于领先地位。序号检验工程标准11C5A循环寿命>50002自放电<1%/月3>80%容量保持率4针刺不起火不爆炸5重物冲击不起火不爆炸60V20度储存7天容量恢复率大于90%三、主要建设内容1.工艺路线：单体电池制备电池组组装2、主要设备及相关配套设施设备清单工段车间/工序设备名称设备型号单位设备数量前工段正极粉料干混自动除铁吸尘设备台1正极配料真空搅拌机HY-DLH200L台3负极除离子水去离子水机台1负极配料真空搅拌机HY-DLH200L台3浆料转序浆料小车台2正极涂布间歇涂布机YH075C-24台1正极对辊连续对辊机XJCWL800x700-C台1正极分切连续分切机YH075A-50台1浆料转序浆料小车台2负极涂布间歇涂布机YH075C-24台1负极对辊连续对辊机XJCWL800x700-C台1负极分切连续分切机YH075A-50台1正极焊接自动焊极耳贴胶机YHTW-130台4负极焊接自动焊极耳贴胶机YHTW-130台4正极片烘烤真空高温烘烤箱SBV0-4C台6负极片烘烤真空高温烘烤箱SBV0-4C台6中工段卷绕卷绕机YHC070C台8X-RAYXRD机台1滚槽滚槽机台1滚槽机台2点底部焊逆变电阻焊机UF25台4卷芯烘烤真空高温烘烤箱SBVO-3台29注液全自动注液机8工位台1半自动注液机12工位台1激光焊激光焊WF350台1转盘激光焊台1封口封口台2后工段清洗隧道式烘烤箱台1套膜套膜机台2化成化成柜BK-3512L/2台85配组分选机台1电压、内阻分选柜台1NMP回收装置国产台1冷水机组国产台2除湿机组国产台4冷水泵国产台4冷水塔良研台1冷水塔良研台1空压机阿特拉斯台1冷干机与空压机配套台1制氮机广州维通台1真空泵贝克台3净化间工程国产台1小计200环境保护依据标准1、?污水综合排放标准〔GB8978－1996〕?2、?水污染物排放标准?〔DB11/307-2005〕3、?城市杂用水水质标准?〔GB/T18920-2002〕4、?环境空气质量标准〔GB3095－1996〕?5、?大气污染物综合排放标准?〔DB11/501－2007〕6、?工业企业厂界噪声标准〔GB12348－2021〕?7、?建筑施工场界噪声限值〔GB12523－90〕?8、?车用汽油标准?〔DB11/238-2007〕设计原那么工程环保设计坚持“以预防为主、防治结合、综合治理〞的原那么，各专业共同采取措施，对污染进行联合防治，以到达国有及地方有关标准和规定。环境影响及保护措施本工程主要建设内容之一是土建施工，环境影响主要从施工期及劳动期两个阶段进行考虑和分析。〔一〕、施工期的环境影响及保护工程主要建设内容之一是土建施工，工程的实施不直接造成环境的破坏和污染，施工期间主要的污染是在施工过程中所产生的大气污染、噪音、施工扬尘、废水及建筑垃圾。1、大气污染大气污染物主要来源于建筑机械排放的废气、进出工地的车辆排放的汽车尾气；施工期扬尘的主要来源为现场堆放、搅拌混凝土、建筑材料(白灰、水泥、砂子、石子和砖等)现场搬运及堆放、施工垃圾的清理及堆放和运输车辆造成的现场道路的扬尘。本工程将遵守有关环境保护和平安生产的法律、法规，采取切实有效的措施控制本工程建筑噪声和声尘，不对附近居民生活造成明显影响，确保附近大气环境质量符合?环境空气质量标准?〔GB3095-1996〕中二级标准。2、噪声污染新建厂房为钢筋混凝土框架结构性建筑物，建设工程施工场所产生的噪声主要分土石方、打桩、结构、装修等四个施工阶段，施工过程中噪声源主要为施工中使用的产生高强度噪声的施工机械，其主要的噪声污染设备是：推土机、挖掘机、装载机、各种打桩机、钻孔机、空压机、电锯等。另外，进入施工现场的卡车也将增加周围道路的交通噪声，夜间的影响更为明显。本工程将合理布置施工机械，选用效率高、噪音低的机械设备，认真组织施工安排，修改施工场地围墙，做好防噪、降噪工作，严格执行严格按国家环保局发布的建筑施工场所噪声限值规定标准，确保主要建筑噪声符合?建筑施工场界噪声限值〔GB12523-90〕?中标准限值。3、粉尘污染建设过程中，大气污染物来源于施工扬尘，如挖土、建筑垃圾及建筑材料运输过程中产生的粉尘。工程〔〕的围挡，在一般路段那么连续设置不低于1.8米的围挡，并做到巩固美观；施工现场对容易产生粉尘、扬尘污染的施工工艺、物料采取适当的遮盖、封闭、洒水等措施，减低建筑粉尘、扬尘的污染；多余土方及时清运出场。4、废水建设工程施工过程中，水污染影响主要来自于施工产生的泥浆水、雨水径流以及施工人员的生活污水。施工期间的正常排水及雨天的雨水，将携带大量污染物和悬浮固体，如随意排放将对环境造成污染。工程建设过程中不产生有害的对环境污染的废水，施工现场设置排水网络，并设沉淀池；施工区内的喷淋渗出水、清洗水、雨水等排水应排入事先设计的排水明沟；散料堆场四周用石块或水泥砌防冲墙，防止散料被雨水冲刷流失；施工区建有排水明沟，可以利用施工过程中的局部坑、沟作沉淀后排入市政排污管网。5、建筑垃圾施工期所产生的建筑垃圾，将严格按照?城市建筑垃圾管理规定?，及时清运处理。〔二〕、经营期的环境影响及治理措施1、地表水体的影响及治理措施分析工程污水主要有加工生产废水及生活污水。工程在生产过程中并不生产有害的对环境污染的废水，研发生产地过程中产生的废水主要来自发动机和变速机械加工工序、装配工序、冷却水系统排放较清洁废水和热处理工序清洗废水。生产过程产生的废水由内部污水处理池处理，满足?水污染物排放标准?〔DB11/307-2005〕中的“排入城镇污水处理厂的水污染物排放限值〞的要求后，经市政排污管网排入赤壁市污水处理厂。生活污水主要工程职工福利生活区及行政办公区所产生的少量生活污水，可直接排入市政排污管道，无需经过污水处理。2、声环境影响分析本期工程高噪声强度的设备主要有各种机加设备、发动机热试、空压机等。本工程在设计与运行中，噪声污染控制以生产设备和出入车辆等各噪声源为对象，采用低噪声设备、低噪声工艺，针对噪声源的具体情况，设置隔声罩、隔声箱等设施，在建筑上使用隔声、吸声材料，从而使各噪声源产生的噪声符合?工业企业厂界噪声标准?〔GB12348-90〕中的Ⅱ类标准。3、空气环境影响分析发动机装配车间配备热试验机，热试在发动机试验间进行点炽热试时产生试车尾气，此外，在试验车间对发动机进行性能测试时也会产生汽车尾气。发动机试验间进行点炽热试时产生试车尾气，主要污染物为NOx、PM、非甲烷总烃。发动机热试和试验排放尾气，拟采用活性纤维吸附装置进行处理后，用风机排至室外高空，其污染物浓度和排放速率满足?大气污染物综合排放标准?〔DB11/501－2007〕标准要求。食堂油烟拟采用静电油烟净化机去除油烟，净化后油烟排放浓度为1.5mg/m3，到达?饮食业油烟排放标准?GB18483-2001中规定。4、固体废物工程产生固体废弃物包括危险固废和一般固废。其中危险固废包括：切削液、清洗液、污水处理站污泥等；一般固废包括机加工和抛光处理过程中产生的铸铁粉尘、微铁屑、生活垃圾。危险固废将委托郑州市专门的危险废物处置公司进行处理；生活垃圾主要是办公废弃物、员工宿舍区生活废弃物等，生活垃圾由赤壁市垃圾处理场统一收集处理。环境影响评价拟建工