第一節(jié) 磷酸鐵鋰市場現(xiàn)狀 分析 及預測
一、市場概述
國內(nèi)開發(fā)出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。到2006年發(fā)展到20家,2008年發(fā)展到了40多家。磷酸鐵鋰電池的安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的,這些也正是動力電池最重要的技術指標。磷酸鐵鋰電池1C充放循環(huán)壽命達2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒,穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯(lián)使用。以滿足電動車頻繁充放電的需要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價格便宜,壽命長等優(yōu)點,所以磷酸鐵鋰注定將成為新一代鋰離子電池的理想正極材料。
二、近幾年國內(nèi)磷酸鐵鋰市場競爭狀況
主要競爭來自于美國valence、美國A123公司,天津斯特蘭。兩家美國公司合計產(chǎn)能在1000噸左右,生產(chǎn)基地都在中國,但都不對國內(nèi)客戶提供電池材料。
1、美國valence公司及在華企業(yè)威能
美國Valence公司2003年開始LiFePO4的產(chǎn)業(yè)化,解決了其電池的倍率放電及低溫性能等問題,并和中國的部分鋰離子電池廠家進行合作,并以OEM方式生產(chǎn)4~10Ah的聚合物電池,同時,在中國蘇州擬建生產(chǎn)基地(威能和威泰),自己生產(chǎn)聚合物電池。
但是由于Valence公司面對國內(nèi)的客戶并不出售電池材料。而與其合作的電池廠家利潤空間和主動性受到了限制,因此對能夠提供穩(wěn)定的正極材料的廠家非??释?。
2、美國A123公司及其在華企業(yè)高博
A123公司主要從事?lián)诫s金屬離子的LiFePO4材料的商品化運作,但相關網(wǎng)站上涉及技術指標的公開資料不多,部分產(chǎn)品已在臺灣的部分廠家試用,但據(jù)稱無量產(chǎn)能力,且批次穩(wěn)定性差。A123公司與Valence公司類似,也是以OEM的方式和國內(nèi)的一些電池廠家進行合作。A123公司在中國的常州建設生產(chǎn)基地高博。A123公司目前定位為潛在的競爭者。
3、其它企業(yè)的競爭
國內(nèi)的其它企業(yè)例如天津斯特蘭,湖南瑞翔,北大先行和恒正納米科技也都進行了中試實驗,但是他們的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品各有不利的方面。其中,湖南瑞翔和北大先行據(jù)稱是較早地完成中試的廠家,但是他們目前尚不能解決產(chǎn)品批次間穩(wěn)定性的問題。他們用的原料和技術路線都不是最具有競爭力。原料主要是運用鐵的有機鹽,工藝存在煅燒時間長,而生產(chǎn)的產(chǎn)品批次間不穩(wěn)定,產(chǎn)品在做成品電池的時候粘著性差。恒正納米科技目前在產(chǎn)量上還未形成規(guī)模,而且在最終產(chǎn)品中為了提高導電性,添加了價格昂貴的Ni、Co和Mn過渡金屬層狀材料;并且廣泛采用進口設備和原材料,因此成本很高。因此他們的產(chǎn)品價格是目前商業(yè)價格的兩倍還要多。天津斯特蘭收購了北京中輝振宇,2007年擴產(chǎn)至20條網(wǎng)帶式燒結(jié)爐,產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)基本成熟,目前產(chǎn)品供不應求,預計會有一定的競爭威脅。
在經(jīng)過 行業(yè) 及企業(yè)技術的不斷改進和市場空間的驅(qū)動,2008年國內(nèi)磷酸鐵鋰開始進入產(chǎn)業(yè)化階段,根據(jù)2008年3月份統(tǒng)計有26家電池材料廠在生產(chǎn)或有意向生產(chǎn),其中向天津斯特蘭,蘇州恒正,北大先行等幾家企業(yè)已進入工業(yè)化生產(chǎn)。
三、磷酸鐵鋰專利市場競爭現(xiàn)狀
事實上,磷酸鋰鐵的專利起源來自德州大學,但真正的發(fā)現(xiàn)者是其奧斯汀學區(qū)的力學工程教授JohnB.Goodenough博士。在這項專利競爭中,還牽扯到多家有實力的公司,首先是加拿大國家公共事業(yè)魁北克水力公司(Hydro-Quebec,H-Q),該公司是從德州大學獲得得獨家授權的單位;然后是從德州大學和H-Q取得獨家商業(yè)授權的加拿大企業(yè)PhostechLithium公司,Phostech也是H-Q旗下的轉(zhuǎn)投資子公司,但其背后還有個大股東是全球排名第1的德國化學磷肥大廠南方化學(SUD-CHEMIE)。
除這幾家主力公司之外,有日本政府撐腰的日本電信大廠NTTDoCoMo,在較早前便已在日本就磷酸鋰鐵相關專利提出申請,另外還有一家擁有不同磷酸鋰鐵系統(tǒng)專利的美國電池制造商Valence。
以上幾家公司在磷酸鋰鐵專利權的競爭中為著不同的目的斗爭著,磷酸鋰鐵無意間正成為國與國之間的大戰(zhàn),其背后的潛在商機無疑十分巨大。
針對上述幾家公司與 研究 人員,我們從權威專利數(shù)據(jù)庫Dewent中進行了檢索。
首先是德州大學Goodenough教授為發(fā)明人的專利,其涉及鋰離子電池的專利共2個專利族:
其中,第一項專利族共包括了22項專利,涉及20個國家和組織,其專利延伸的廣泛性由此可知。
四、發(fā)展預測
磷酸鐵鋰以其高安全、環(huán)保、低廉、長壽命、大容量等特點,將逐步取代現(xiàn)有鉛酸電池市場,現(xiàn)已廣泛應用于高檔電動工具、電動自行車、助力車,高爾夫球車,航模玩具,礦燈。也正在試應用在低段筆記本,手機等電子產(chǎn)品上。汽車生產(chǎn)商(寶馬、奔馳高端車系)也在反復實驗應用在啟動電源12V/24V50AH,油電混合動力(通用雪弗萊),純電動車(Tesla超級電動跑車SantaMonica)等等,同時在移動通訊基站,儲能設備等領域得到認可。磷酸鐵鋰正以其最佳環(huán)保、安全大容量優(yōu)勢逐步取代鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰鈷、鋰錳類電池。
在產(chǎn)品專利問題上,磷酸鐵鋰原始專利是Goodenough教授,加拿大PhostechLithium公司僅有使用權,其人員在“華南鋰電高層論壇”也明確表示只要不在加拿大銷售也不會存在問題,Valence,A123systems,HQ,NTT間的官司至今沒有結(jié)果,每家實力背景不同,實際是利益的判決,最終也不了了之,專利還有三年就沒有沒約束力,且Goodenough教授本人也想把專利公眾化,造福社會!由此說明專利問題大可放心!
而在第三屆“華南鋰電高層論壇”上,很多企業(yè)也達成了共識。當前磷酸鐵鋰而言,正極材料廠商正與電解液,PVDF,設備廠家等在積極溝通配合,這是一個好的開端。未來磷酸鐵鋰前景十分看好。
第二節(jié) 磷酸鐵鋰產(chǎn)品產(chǎn)量 分析 及預測
目前實現(xiàn)磷酸鐵鋰批量生產(chǎn)的企業(yè)近20家,國內(nèi)磷酸鐵鋰的生產(chǎn)技術并沒有完全成熟,材料的性能和批次的穩(wěn)定性不夠。磷酸鐵鋰的制備工藝復雜,技術門檻高,資金門檻較高。從公開資料統(tǒng)計來看,全國磷酸鐵鋰廠商產(chǎn)能約6400噸,但實際量產(chǎn)數(shù)遠低于產(chǎn)能數(shù),市場供不應求。國內(nèi)領先廠商包括天津斯特蘭、北大先行、湖南杉杉、深圳貝特瑞以及天驕科技。
目前國內(nèi)企業(yè)正在加緊產(chǎn)業(yè)技術升級與生產(chǎn)建設,今年上半年,斯特蘭新建產(chǎn)能達產(chǎn)后,將具備2000噸/年的產(chǎn)能,成為全球第一的磷酸鐵鋰電池正極材料供應商。同時計劃在2010年將產(chǎn)能擴張到4000噸/年。預計3年后磷酸鐵鋰的應用將會有一個很大的增加,并將會占據(jù)主導地位。國內(nèi)磷酸鐵鋰產(chǎn)量將達到萬噸。
第三節(jié) 磷酸鐵鋰市場需求 分析 及預測
一、磷酸鐵鋰電池及磷酸鐵鋰全球市場規(guī)模
磷酸鐵鋰作為一種新型的電池正極材料,成本占到整個電池成本的40%左右,如此高的成本占比,給予了市場極大的想象空間。
混合動力汽車、電動工具、電動自行車、電動代步車是磷酸鐵鋰電池4個最主要的應用領域。四個領域的磷酸鐵鋰電池市場規(guī)模280億元,磷酸鐵鋰的需求量達到6萬噸。2008年全球磷酸鐵鋰的產(chǎn)能約為1萬噸,實際產(chǎn)量為5000噸,需求是當前產(chǎn)能的10倍以上。2010年,全球磷酸鐵鋰的供給缺口達到10萬噸。
2010年全球磷酸鐵鋰電池及磷酸鐵鋰市場規(guī)模(估算)
1、混合動力汽車(HEV)市場
預計2010年,全球汽車產(chǎn)量將達到7800萬輛,混合動力汽車產(chǎn)量將達到210萬輛,占比達到2.66%,每輛汽車用動力電池按5萬元計算,整個汽車用動力電池市場產(chǎn)值將達到1050億元。目前大多數(shù)汽車廠商生產(chǎn)的混合動力汽車85%以鎳氫電池作為汽車的儲能裝置。在磷酸鐵鋰電池作為汽車動力蓄電池產(chǎn)業(yè)化初期,以20%的產(chǎn)品滲透率計算,市場規(guī)模達到210億元。
2、電動工具市場
電動工具是鋰電池一個具有大規(guī)模運用前景的市場。目前,電動工具以鎳鎘電池為主,搭配鋰電池的電動工具可以輕易突破過去18V的電壓設計限制,并成為電動工具產(chǎn)業(yè)先的產(chǎn)品趨勢。2007年,全球最大的電動工具廠商B&D推出全球第一款采用磷酸鐵鋰電池的電動工具(DCX6401ComboKit),這款產(chǎn)品在上市后第2個季度,便因其1小時高速充電、功率強大、高安全性和2000次以上的電池循環(huán)壽命等優(yōu)點,創(chuàng)下2000萬美元的銷售成績,打破了B&G創(chuàng)立以來的所有記錄。在國際大廠商的推動下,磷酸鐵鋰電池的滲透率將不斷上升。目前全球電動工具的需求以每年5%左右的速度增長,電動工具中鋰電池的比例不到10%,85%為鎳鎘電池。由于鎳鎘電池的污染性問題,歐美國家已經(jīng)逐漸立法限制其適用范圍。2010年,全球電動工具市場規(guī)模將達到1.82億臺,電池需求達到7.3億顆,電池產(chǎn)值將達到330億元,若磷酸鐵鋰電池的滲透率達到10%,則市場規(guī)模達到33億元。
3、電動自行車市場
2008年,全球電動自行車產(chǎn)量超過2250萬輛,其中95%為中國生產(chǎn)。在目前電動自行車使用的電池中,84%為鉛酸電池,只有14%采用鋰電池。2010年全球的電動自行車產(chǎn)量將接近2500萬輛,電池產(chǎn)值達到335億元,若磷酸鐵鋰電池的滲透率達到10%,則市場規(guī)模將達到33.5億元。
4、電動代步車市場
電動代步車包括高爾夫球車、電動輪椅等,2007年,全球電動代步車銷售接近100萬輛,每年以8%左右的速度增長,預計2010年將達到120萬輛。目前該市場以鉛酸電池為主。2010年,全球電動代步車的需求將超過120萬輛,電池產(chǎn)值將接近33億元,若磷酸鐵鋰電池的滲透率達到10%,則市場規(guī)模將達到3.3億元。
5、風電、太陽能發(fā)電儲能裝置
目前制約風力發(fā)電和太陽能發(fā)電 行業(yè) 發(fā)展一個重要因素是發(fā)電的波幅較大,電網(wǎng)難以承受波幅的沖擊,電廠控制波幅異常困難。目前較為通常的解決方案是在其附近建造火電廠配套,當產(chǎn)生發(fā)電波幅時,通過火電廠發(fā)電補充調(diào)節(jié),不但成本巨大,而且失去了再生能源的意義。采用磷酸鐵鋰電池作為再生能源發(fā)電廠的儲能裝置,不但損耗小,而且無污染,具巨大的市場前景,擁有不小于混合動力汽車對磷酸鐵鋰電池的需求。目前比亞迪已開發(fā)出該類產(chǎn)品。
6、礦燈電源
鉛酸礦燈容易引發(fā)事故,目前國內(nèi)礦難爆炸事故中,80%是由礦燈打火引燃瓦斯爆炸。由于鉛酸電池缺乏電路保護,極容易引發(fā)瓦斯爆炸,磷酸鐵鋰電池礦燈具有過充電、過放電及電流短路保護功能,將全面取代目前的鉛酸礦燈。
7、植入性醫(yī)療器械
由于磷酸鐵鋰無毒,鋰電池中只有磷酸鐵鋰電池能在此領域應用。
二、國內(nèi)市場供需狀況
深圳市比亞迪電池股份有限公司正致力于 研究 動力汽車,目前該公司大批量采購國內(nèi)生產(chǎn)的磷酸鐵鋰,凡是能批量生產(chǎn)的,比亞迪公司都成噸的采購,據(jù)稱目前磷酸鐵鋰月需求是40噸。該公司已經(jīng)先購入三條不同的燒結(jié)設備準備進行中試 研究 。
此外,ATL廣東新能源目前每月對磷酸鐵鋰的需求是10噸,天津力神在經(jīng)過長時間的為ValenceOEM后,每月也有固定的磷酸鐵鋰需求。
河南環(huán)宇集團和青島澳柯瑪都希望能尋找到供應磷酸鐵鋰的國內(nèi)生產(chǎn)廠家。
還有一些鋰離子電池生產(chǎn)廠家都已經(jīng)對磷酸鐵鋰系列的電池進行了較長的 研究 ,已經(jīng)獲得了使用經(jīng)驗,市場已經(jīng)逐漸成熟。歐美、臺灣、日本方面對磷酸鐵鋰也有很大的需求量,目前磷酸鐵鋰在國內(nèi)和國際市場上都處于供不應求狀態(tài)。
蘇州恒正科技制備的磷酸鐵鋰售價高達30多萬/噸。
另外,臺灣必翔愿意獨家包銷南瑞翔的磷酸鐵鋰5年,足見國際市場磷酸鐵鋰的需求之旺盛。
據(jù)某公司的一份磷酸鐵鋰生產(chǎn)可行性 分析 報告估計,至2006年,鋰離子動力電池總需求量為50.69億Ah(單體電池工作電壓3.6伏),折算為正極材料其消耗量為36200噸.而以上數(shù)據(jù)僅僅只包含了國內(nèi)市場,考慮到國外市場的拓展及電動轎車的潛在發(fā)展,對動力型鋰離子電池正極材料的需求量要遠遠超出36200噸。
綜合上述 分析 ,磷酸鐵鋰作為新型高能鋰離子電池的正極活性材料及電子材料產(chǎn)品,隨著電池工業(yè)及電子工業(yè)的發(fā)展,具有廣闊的市場前景。在未來的兩三年內(nèi),國內(nèi)磷酸鐵鋰的市場需求量將達5萬噸以上,尤其是在動力型電池應用方面對磷酸鐵鋰的需求將大幅增加。
但目前磷酸鐵鋰還沒有達到像鈷酸鋰這樣的應用廣度,主要原因是鋰離子電池生產(chǎn)廠家沒有穩(wěn)定的貨源供應情況下,也不能進行電池生產(chǎn)線的擴產(chǎn),問題解決的關鍵還是在于磷酸鐵鋰產(chǎn)量的提高和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的解決.解決產(chǎn)品的穩(wěn)定性也正是本技術團隊的優(yōu)勢所在。正由于部分技術問題尚未得到完美解決,磷酸鐵鋰目前主要用在高爾夫球場推車用電源,礦燈,電動摩托,電動自行車,動力工具、以及電動汽車等方面。
第四節(jié) 磷酸鐵鋰消費狀況 分析 及預測
一、推廣應用領域
磷酸鐵鋰的消費應用領域及應用產(chǎn)品
二、新能源汽車消費為磷酸鐵鋰帶來消費契機
目前我國對節(jié)能與新能源汽車 規(guī)劃 化、產(chǎn)業(yè)化做出了重要的指示與政策支持。2009年在北京召開節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點會議,對節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點工作進行部署。會議決定,在北京、上海、重慶、長春、大連、杭州、濟南、武漢、深圳、合肥、長沙、昆明、南昌等13座城市開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點工作。
具體補貼標準為,對乘用車和輕型商用車、混合動力汽車,根據(jù)混合程度和燃油經(jīng)濟性分為5檔,最高每輛補貼5萬元;純電動汽車每輛補貼6萬元;燃料電池汽車每輛補貼25萬元。
國家政策的扶持對磷酸鐵鋰的消費起到了積極的促進作用,未來產(chǎn)品消費量及應用比例都將會大幅上升。
第五節(jié) 磷酸鐵鋰價格趨勢 分析
磷酸鐵鋰市場價格目前比較高,國內(nèi)平均售價為18萬/噸,國外公司和董明的價格為30萬/噸。主要原因有:
1、鋰源上漲,2007、2008年Li2CO3和LiOH等價格均在6.5萬/噸左右,而2005年價格為3萬多,2006年初為4萬左右。
2、生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)企業(yè)采用LiH2PO4(磷酸二氫鋰)作為鋰源,解決了環(huán)境污染問題,但原材料成本提高。
3、目前這個材料應用主要是出口,正極材料能提供更好的安全性和穩(wěn)定性,價格因素不太敏感。
從未來發(fā)展趨勢來看,隨著生產(chǎn)技術的不斷進步,磷酸鐵鋰價格下行空間較大;同時為了替代其它正極材料,磷酸鐵鋰就必須體現(xiàn)出價格優(yōu)勢,這也是促成其價格在未來下降的原因。
第六節(jié) 磷酸鐵鋰進出口量值 分析
磷酸鐵鋰目前國內(nèi)生產(chǎn)主要以出口為主,其中來自美國的valence、A123公司1000噸/年產(chǎn)能的產(chǎn)品全部出口;而國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的磷酸鐵鋰除主要被比亞迪采購外,也以出口居多。
但目前整個國際市場上磷酸鐵鋰產(chǎn)量都十分有限,因此我國磷酸鐵鋰的進出口量值都比較小。
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