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车用锂电池正在成为全球研发热点
发布时间:2010-7-1   浏览次数:2924次
    有预测称,到2014年,汽车用锂电池市场的规模将暴升至248亿美元,比2008年增长215倍。面对如此庞大的商机,投资抢占先机成为各大企业共识:整车企业纷纷延伸产业链至动力电池,动力电池生产企业则反向与整车厂家进行战略合作,而新涉足企业也想在锂电池饕餮盛宴中寻求合资合作来分一杯羹。
    锂电池正在成为全球研发热点 四年后将暴增215倍目前混合动力汽车主要采用镍氢电池技术,但镍氢电池的一些技术性能如能量密度、充放电速度等已经接近理论极限值。而锂电池具有能量密度高、容量大、无记忆性等优点,得到各汽车厂商和电池生产厂商的一致认可,目前各国研发的重点正是锂离子电池。根据正极材料不同,锂电池主要有钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂四种。其中磷酸铁锂是目前最理想的动力汽车用锂电正极材料。目前,我国车企推出的纯电动车车型中,动力电池均为锂电池,奇瑞、比亚迪使用的均是磷酸铁锂。
四种常用的锂电池优缺点一览
类别
优缺点
评价
磷酸铁锂
因为高放电功率、成本低(约18~30万元/吨)、可快速充电且循环寿命长(1000次以上),在高温高热环境下的稳定性高(300度高温以上才有安全隐患),具有很好的安全性能。
最佳
三元材料
三元材料较好地兼备了钴锰镍三者的优点,弥补了各自的不足,具有高比容量、成本较低、循环性能稳定、安全性能较好等特点。
较佳
锰酸锂
安全性比钴酸锂好很多,但高温环境的循环寿命更差(500次)。
较差
钴酸锂
最大的问题是安全性差(150度高温时易爆炸)、成本高、循环寿命短。
最差
    日本专业市场调查机构数据显示,动力电池市场将呈爆发式增长。富士经济研究所统计,由于环保汽车在全球范围内受到追捧,混合动力车及电动汽车走俏,今后几年,车用锂电池市场将迅速扩大。预计2009年汽车用锂电池的出货额将在2008年104亿日元的基础上翻番,提高到250亿日元,而到2014年,该市场的规模将迅速扩大至2.25万亿日元(约合248亿美元),是2008年的约215倍。  
     申银万国证券研究机构的报告也指出,我国未来动力电池市场空间将呈十几倍增长:2012年新能源汽车100万辆,如果镍氢动力电池占70%,单价2.5万元/台,锂电池占30%,单价5万元/台,2012年镍氢动力电池市场容量将达到175亿元,锂电池市场容量将达到150亿元,全球市场将达到数千亿元规模。 
国内:政策助推 企业研发热情加大 
       为应对减排和石油资源日渐匮乏的双重压力,大多数国家都将发展新能源汽车视作振兴本国汽车产业和节能减排的最重要途径,而减排压力最大的中、美两国成为推动新能源汽车发展的旗手。日前,中、美发布的《联合声明》称,双方将启动中、美电动汽车倡议,使两国在未来数年有几百万辆电动汽车投入使用。
    而我国今年3月发布的《汽车产业调整和振兴规划》中,对发展新能源汽车也制定了大致目标——未来三年,中国将形成50万辆纯电动充电式混合动力和普通型混合动力新能源汽车产能。到2012年,新生产汽车中将有10%是节能与新能源汽车,新能源汽车产值有望达到5000亿元。
    面对如此诱人的市场蛋糕,国内车企、零部件及其他上游企业纷纷置身其中,以求占得先机。而与传统汽车相比,新能源汽车与国外技术差距不大,存在弯道超车的可能,更加助涨了相关企业加大新能源汽车投入的乐观情绪。其中,车用动力电池——锂离子电池更是成为各大相关企业研发的首选目标。
国际:企业横纵联合 加紧全球布局
    日本在研发锂电池方面走在世界前列。日本力争在2010年将新型锂电池用于下一代电动汽车。丰田日产汽车及松下电器等相关企业签署协议,合力开发统一规格的新一代汽车锂电池,并计划在2年内实现量产。东芝公司决定,斥资500亿日元开发电动汽车用的锂离子电池,这种高效动力将于两年内进入半商品化生产。
    德国从2009年起启动了一项3.6亿欧元的车用锂电池开发计划,几乎所有德国汽车和能源巨头均携资加入。德国政府称,该计划的实施,标志德国将进入电动汽车时代。与此同时,戴姆勒汽车公司和RWE能源公司宣称,将携手合作在国内兴建500个电动汽车充电站。德国汽车业联盟预计,2012年以前德国将完成电动汽车的系列化并拉开商品化生产序幕。
    电动汽车的产业化似乎正在成为下一个全球主流,在此背景下,大众、丰田等各大国际汽车集团纷纷主动出击锂电池领域,与上下游相关企业展开更密切的合资合作。
我国车用锂电池的发展瓶颈亟待突破
    尽管中国锂电池生产量位居世界第三,但在产品档次、技术水平方面与日本、美国存在一定差距,车用锂电池的产业化尚未真正破题。
    从产销规模上看,我国车用动力电池基本都处于研发、试验阶段,尚没有实现批量生产,还没有大规模应用于电动汽车,短期内,动力电池企业不太可能实现盈利。
    首先,国外的动力电池采用自动化生产方式,而国内多以手工和半自动为主,不具备批量生产能力,精细程度不高。从商品化程度看,我国还没有可以商业化的动力电池,而国外早已存在随意买卖的动力电池。从产品结构看,国外注重电池组整体设计和评价,包括对电池包的散热、能量管理、插接件的标准化。而我国电池企业关注的重点还停留在电池材料方面。此外,国外动力电池发展规范,标准化、系列化特征明显,而国内产品的尺寸、系列五花八门、庞杂混乱。
    第二,我国动力电池生产设备比较落后,很多企业将注意力放在材料上,忽略了制造装备的改善。目前,我国生产电池的装备主要依靠进口,价格昂贵,这对我国车用动力电池的发展很不利,动力电池在大批量生产前,应该将先进的自动化设备研究放在第一位。
    第三,我国动力电池企业大多各自独立研发,其经费有限,仅能解决动力电池基本问题,技术很难深入推进企业之间缺乏充分交流,都希望了解别人的情况而不愿谈自己的经验,存在普遍的低水平重复研究现象。我们应该学习日本,建立动力电池技术联盟,推进共性技术发展,把钱花在刀刃上。
专家建议双管齐下 保护我国车用锂电池产业
    作为新一代经济增长点,世界锂电池市场“战云密布”。有数据显示,韩、中、日三国锂电池产量在世界市场的占有率高达96%,三国间的竞争十分激烈。据全球市场调查公司IIT预测,2017年的锂离子电池市场规模将从2008年的95亿美元扩大到175亿美元。目前70%的锂离子电池应用于手机和笔记本电脑,随着混合动力车和电动汽车的普及,市场有望急速扩大。
    日前,为保护本国的电池企业,韩国政府频出新政。据日本媒体报道,韩国原本计划在2009年7月1日出台一项对有关锂电池产品制造和销售的新规定,由于遭到日本电池厂商的反对,因此推迟到2009年12月底执行。新规定要求,在韩国市场上制造或者销售的该类产品必须获得韩国政府指定机构出具的许可证书。
    面对韩、日之间的博弈,中国锂电池及汽车行业专家认为,中国也需要采取措施,在未来的锂电池争夺战中赢得胜利。因为锂电池领域的竞争直接牵动新能源汽车的未来竞争。那么,中国如何抵御国外的冲击、在车用锂电池的国际竞争中脱颖而出呢?
专家建议,一方面中国车用锂电池行业必须强身健体,练好内功。
一、从产品本身入手。材料方面专家要研究材料,提高材料的性价比,电池设计专家要设计出合理的电池组,车用电池体积大,需要合理设计。此外,电机的设计、电动汽车的配套设施要加强和完善。
二、制定和完善车用锂电池的相关生产、制造标准,有专门机构对车用电池开展检测工作。
三、短期,国家可以通过支持现有的优势企业,增强竞争力。长期,国家应该牵头,让核心企业、高校组建联盟,做一些长期的战略规划以及技术路线的研究。
    另一方面,我国政府必须对锂资源严格控制。锂正成为继石油之后最重要的动力资源之一,现在美国、日本的一些公司到中国来,悄悄地开采锂资源,然后运回本国加工成锂电池或电池组的成品,卖给中国的整车厂。中国政府一定要制止这种行为,通过征收高额关税,控制锂资源的出口。
国际供应商近期合资合作动向一览
企业
签约时间
核心要点
三洋
2010年1月
大众汽车集团宣布与充电电池开发商日本三洋公司缔结合作协议,两家公司将携手开发基于锂离子技术的新型高效高性能电池系统。大众汽车集团希望在2010年开始将锂离子电池技术应用于汽车。
2009年12月1日
·江森自控-Saft和福特签订福特全顺(Transit)连接电池电动车的锂离子电池供应合同。福特全顺连接电池电动车是一款纯电动车,预计将从2010年底开始生产。
·据悉,江森自控-Saft近期已经成为了Azure的电池供应商。除了Azure和福特之外,江森自控-Saft目前正在给
梅赛德斯-奔驰S级[综述 图片 论坛]混合动力车、宝马7系[综述 图片 论坛]混合动力车供应锂离子电池。
博世三星合资公司
2009年12月
·德国博世(RobertBoschGmbH)和韩国三星SDI(SamsungSDICo.)的电动车电池合资企业SBLiMotiveLtd.近日在声明中表示,SBLiMotive将从2012年起向德尔福供应锂离子电池,这只是SBLiMotive和德尔福签订的为期10年的合作协议中的一部分。SBLiMotive供应的锂电池将被德尔福用在电池组和推进系统里,并用于混合动力商用车产品上。
·除了德尔福之外,SBLiMotive近期还获得了美国车用镍氢电池供应商Cobasys和
宝马汽车的锂电池供应合同。
GS汤浅
2009年11月
·日本GS汤浅(GSYuasa)宣布,将在滋贺县栗东市建设锂离子充电电池工厂。该公司已于2009年11月16日为获土地而与栗东市开始交涉。计划2010年10月开工建设,2012年春季正式投产。
·GS汤浅曾在09年5月公布的中期经营计划(2010~2012年度)中宣布,今后3年内将为锂离子充电电池业务共计投资500亿日元。
现代摩比斯
2009年11月2日
韩国产量最大的汽车部件生产商现代摩比斯公司(HyundaiMobisCo.)2009年11月2日表示,它将在2013年前通过与LG化学(LGChemLtd.)成立合资企业建立一个400亿韩圆的锂电池工厂,年产量达20万件。这家合资企业将生产电池套装供现代汽车公司(HyundaiMotorCo.)和起亚汽车公司(KIAMotorsCorp.)使用,由LG化学公司提供电池芯。
东芝
2009年10月28日
·东芝公司计划建于新潟县柏崎市的新型锂电池工厂将在2010年4月动工,于11年春季开始量产。工厂总投资额约250亿日元(约合人民币18.7亿元),今后将负责处理有望增多的电动车与混合动力车车用电池订单。
·东芝的佐久工厂(位于长野县佐久市)已经投产,加上这家新工厂,东芝力争在2015年实现2000亿日元的销售额并占据1成以上的全球市场份额。
三菱重工
2009年8月26日
·正式涉足锂离子充电电池业务。从2009年秋季起,在长崎造船所内建设年产能66MWh的量产试验工厂,2010年内开始量产。
·另外,还计划根据市场动向,2011年着手建设300MWh级的量产工厂,2013年起开始量产。300MWh的年产能相当于1万辆电池容量为30kWh的电动汽车用电量。
NEC东金
2009年8月
·为了配合日产汽车2010年的新电动车量产计划,日本NEC东金(NECTokin)公司将进一步扩大锂离子电池电极产能,实现到2010年底将锂离子电池电极产能增加约50倍。
·除了扩建生产线,NEC东金公司还计划扩建工厂,以满足
日产汽车公司将来所需,并保证有产能向其他车企供货。


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