科技部部長萬鋼在“2008中國綠色能源汽車發(fā)展高峰論壇”給出了中國新能源汽車的發(fā)展目標——到2012年,國內(nèi)有10%新生產(chǎn)的汽車將是節(jié)能與新能源汽車。照此推算,2008年中國汽車產(chǎn)量約為930萬輛,即使2012年產(chǎn)量增至1000萬輛,新能源汽車也將達到年產(chǎn)100萬輛的規(guī)模。
按每輛新能源混合動力汽車電池成本6萬元,正極磷酸鐵鋰材料52公斤,負極材料41公斤,電解液40公斤計算。100萬輛混合動力汽車將帶動5.2萬噸正極材料,4.1萬噸負極材料,4萬噸電解液的需求。對于國內(nèi)電池廠商而言,這將是一個總產(chǎn)值600億元的大蛋糕。
按照產(chǎn)業(yè)鏈,動力電池可分為電池成品制造和電池材料、部件制造兩類企業(yè),電池材料又可分為電極(正極/負極)材料、隔膜和電解質(zhì)。電解液是影響鋰電池性能又一重要材料,占鋰電池成本的13%左右,毛利率接近38%。目前國內(nèi)電池生產(chǎn)商電解液配套也已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。但是,電解液核心技術仍然掌握在發(fā)達國家手里,目前亟待解決鋰電池電解液最為關鍵的電解質(zhì)成分六氟磷酸鋰(LiPF6)的生產(chǎn)合成問題。只有此項關鍵技術取得突破,中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈才能接近完善。
電解液主要原材料為六氟磷酸鋰,占電解液成本的50%左右,其生產(chǎn)成本為10萬元/噸,售價為40萬元/噸,毛利率高達75%,國內(nèi)卻沒有企業(yè)能夠生產(chǎn)。目前市場被關東電化學工業(yè)、SUTERAKEMIFA、森田化學等幾家日本企業(yè)壟斷。
據(jù)了解,目前全球鋰電池電解液市場供求基本平衡,主要是靠存量鋰電池市場,未來市場增量要看動力鋰電池市場,特別是電動汽車一旦興起,將帶來電解液的爆發(fā)性增長。業(yè)內(nèi)人士認為,電解液在3-5年后依然是朝陽產(chǎn)業(yè)。
談到新能源汽車電池的前景,有業(yè)內(nèi)人士表示,“鋰電池對電解液要求比較高,但目前用量卻很少。比如一塊手機電池只用3克,比重很小,2000噸電解液可供生產(chǎn)6億塊手機電池。汽車動力電池可就不一樣了,一輛車就要40公斤!”
目前國內(nèi)從事鋰電池電解液的生產(chǎn)企業(yè)主要有杉杉股份、華榮化工、珠海賽緯電子、天津金牛、汕頭金光、廣州天賜等10余家。其中,華榮化工、珠海賽緯電子定位高端市場,其他企業(yè)只能做中低端市場。
江蘇國泰:2010年將成全球最大鋰電池電解液生產(chǎn)商
國內(nèi)上市公司來看,江蘇國泰控股子公司華榮化工是全國最大的鋰電池電解液生產(chǎn)商。據(jù)華榮化工董事長蔣德生介紹,2008年實際產(chǎn)量3000噸,是第二名的兩倍。到2010年產(chǎn)能達到5000噸/年,有可能成為全球最大的生產(chǎn)企業(yè)。公司的化工產(chǎn)品主要包括鋰離子電池電解液和硅烷偶聯(lián)劑,由控股子公司華榮化工生產(chǎn),目前的產(chǎn)能均約為2,000噸年。華榮公司從2002年開始生產(chǎn)鋰電池電解液,經(jīng)過多年的發(fā)展,技術不斷進步,目前已經(jīng)形成了近千種型號的中高檔產(chǎn)品,并且得到國外眾多大公司的認可,30%的產(chǎn)品用于出口,并且通過不斷的提高產(chǎn)品的性能,開發(fā)新產(chǎn)品。根據(jù)配套要求不同8萬-20萬元/噸,毛利率最低10%,高至35%左右,其產(chǎn)品的毛利率一直保持在較高的水準,隨著新產(chǎn)能的建成投產(chǎn),業(yè)績將獲得大幅增長。
杉杉股份:鋰電池業(yè)務增速驚人
杉杉股份的鋰電池材料業(yè)務異軍突起,營業(yè)收入98661萬元,比上年增長40.1%。杉杉股份鋰電池材料業(yè)務能取得這樣的高增長主要取決于兩個原因:一是,由于鋰電池市場發(fā)展快、業(yè)務多,鋰電池的市場需求高;二是,由于原材料價格比較高的原因。杉杉股份做為國內(nèi)最大規(guī)模的鋰離子電池材料綜合供應商,涉足的是鋰電池產(chǎn)業(yè)的中上游。鋰離子電池的主要成分是五種:正極、負極、電解液、銅箔和隔膜。杉杉股份做其中的三種,正極和負極產(chǎn)量國內(nèi)排名第一,電解液排在第三。東莞杉杉電解液的銷售額與銷售量目前已經(jīng)排名國內(nèi)第二位。
巨化股份:擁有電解液核心技術六氟磷酸鋰
六氟磷酸鋰(LiFL6)是鋰電池電解液的主要成分,也是電解液中最難攻克的核心技術,目前我國是繼日本之后成為全球第二個產(chǎn)業(yè)化六氟磷酸鋰的國家。巨化股份(600160)是中國最大的氟化工生產(chǎn)基地,位于集聚了全國40%左右螢石資源的“中國氟都”浙江衢州,巨化股份擁有六氟磷酸鋰全套生產(chǎn)技術,并生產(chǎn)六氟磷酸鋰上游原料無水氟化氫,鋰離子電池的興旺將拉動上游電解液六氟磷酸鋰的氟化工產(chǎn)業(yè)鏈,巨化股份正迎來機遇。巨化股份擁有完善的氟化工產(chǎn)業(yè)鏈,去年收購了凱圣公司,凱圣公司擁有兩條無水氫氟酸生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力分別為1.2萬噸和1.5萬噸,對提高巨化股份無水氫氟酸的自給率有很大幫助。鋰電池電解液用六氟磷酸鋰是當今氟化工界的一顆明珠,衢州市“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃要大力研發(fā)高純級氫氟酸、六氟磷酸鋰等電子用氟化工產(chǎn)品,巨化股份擁有先進的氟化工技術和豐富的氟化物原料,生產(chǎn)六氟磷酸鋰上游原料無水氟化氫,將成為開發(fā)龍頭,是江蘇國泰、杉杉股份等鋰電池電解液生產(chǎn)廠家的上游行業(yè),前景相當廣闊,值得重點關注。
鋰離子電池電解液行業(yè)前景分析
鋰離子電池電解液作為鋰離子電池必需的關鍵材料,用于在的電池正負極之間傳導電子,是鋰離子電池獲得高電壓,高比能等優(yōu)點的保證,其發(fā)展依賴于鋰離子電池的發(fā)展。
而鋰離子電池因具有工作電壓高、能量密度大(重量輕)、自放電率底、無記憶效應、循環(huán)壽命長和無污染等優(yōu)點,自投放市場以來發(fā)展迅速,已逐步替代鎳氫電池而在筆記本電腦、移動電話、攝錄機等移動電子終端設備領域占據(jù)了主導地位,據(jù)矢野經(jīng)濟研究所調(diào)查,目前全球手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機用鋰離子電池分別占鋰離子電池總量的49%、36%和4%。
對于鋰離子電池市場發(fā)展前景,綜合矢野經(jīng)濟研究所、美國Frost&Sullivan、IIT、三星SDI等公司的觀點后認為:1)未來便攜設備需求的增加以及近年來可進行多重任務處理的普通消費者用“小配件”市場的擴大都將推動鋰離子電池市場的增長,但預計未來隨著巴西、俄羅斯、印度、中國等新興市場手機及筆記本電腦的進一步普及,便攜產(chǎn)品的增長將放緩;2)電動五金工具、其他消費性電子產(chǎn)品、輕型電動車與電動汽車等新應用已為鋰離子電池注入高度成長的動力,面向產(chǎn)業(yè)及車載的鋰離子電池市場今后5-7年內(nèi)還將持續(xù)增長。總的來看,鋰離子電池在2008年甚至2009年前總體仍將保持兩位數(shù)的增長,從2010年開始增長率將低于10%,截至2016年鋰離子電池市場總產(chǎn)值有望挑戰(zhàn)100億美元,鋰離子電池的廣闊發(fā)展前景也給鋰離子電池電解液產(chǎn)業(yè)帶來巨大的想象空間。
對于諾基亞、索尼等公司召回手機、筆記本電池事件,業(yè)內(nèi)專家認為鋰離子電池仍是目前最佳、最安全的選擇,雖然目前很多企業(yè)在開發(fā)燃料電池以替代鋰離子電池,但目前便于攜帶的燃料電池還達不到商用標準,且也并非100%安全。
Blaber認為在未來的1-2年時間內(nèi)這種情況不會有太大改觀,而且即使達到商用標準其在手機等產(chǎn)品中的普及也需要一段時日,因此近年內(nèi)無需擔心其他電池產(chǎn)品對鋰離子電池的替代。
同時,鋰離子電池的生產(chǎn)主要集中在中(大陸)、日、韓三國,2006年其占全球銷售量的比例分別為21%、58.1%和16.8%,未來隨著韓國電子產(chǎn)品品牌的強勢發(fā)展及我國強大內(nèi)需市場的持續(xù)增長,日本廠商占鋰電池銷售量的比例必將逐步下降。由于鋰離子電池生產(chǎn)在全球范圍內(nèi)的高度集中,業(yè)內(nèi)人士認為對國內(nèi)鋰離子電池電解液產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展更應該放眼于全球鋰離子電池市場的發(fā)展。
六氟磷酸鋰是電解液市場的短板,同時毛利率也最為豐厚。
電解液是影響鋰電池性能又一重要材料,占鋰電池成本的12%左右,毛利率接近40%。目前國內(nèi)電池生產(chǎn)商電解液配套也已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。
除杉杉股份外,國內(nèi)主要生產(chǎn)電解液的企業(yè)還有華榮化工、珠海賽緯電子、天津金牛、汕頭金光、廣州天賜等10余家。年生產(chǎn)能力都在千噸級以上,可滿足我國目前的鋰電池生產(chǎn)需要,并有部分出口。其中,華榮化工、珠海賽緯電子定位高端市場,其他企業(yè)只能做中低端市場。
據(jù)了解,目前全球鋰電池電解液市場供求基本平衡,主要是靠存量鋰電池市場,未來市場增量要看動力鋰電池市場,特別是電動汽車一旦興起,將帶來電解液的爆發(fā)性增長。業(yè)內(nèi)人士認為,電解液在3-5年后依然是朝陽產(chǎn)業(yè)。
一個軟肋是,電解液主要原材料為六氟磷酸鋰,占電解液成本的50%左右,其生產(chǎn)成本為10萬元/噸,售價為40萬元/噸,毛利率高達75%,國內(nèi)卻沒有企業(yè)能夠生產(chǎn)。目前市場被關東電化學工業(yè)、SUTERAKEMIFA、森田化學等幾家日本企業(yè)壟斷。
國內(nèi)上市公司來看,江蘇國泰(002091)控股子公司華榮化工是全國最大的鋰電池電解液生產(chǎn)商。據(jù)華榮化工董事長蔣德生介紹,2008年實際產(chǎn)量3000噸,是第二名的兩倍。到2010年產(chǎn)能達到5000噸/年,有可能成為全球最大的生產(chǎn)企業(yè)。
對于毛利率,蔣德生表示,“根據(jù)配套要求不同8萬-20萬元/噸,毛利率最低10%,高至35%左右。”
談到新能源汽車電池的前景,蔣德生表示,“鋰電池對電解液要求比較高,但目前用量卻很少。比如一塊手機電池只用3克,比重很小,2000噸電解液可供生產(chǎn)6億塊手機電池。汽車動力電池可就不一樣了,一輛車就要40公斤!”
據(jù)透露,華榮化工非常希望繼續(xù)與比亞迪合作,“給比亞迪供貨兩年后,它們自己子公司就能做了?!笔Y德生表示無奈。比亞迪具有很強的研發(fā)能力,比如在汽車研發(fā)上,別人買奔馳用來開,比亞迪買奔馳用來拆。
上游碳酸鋰過剩將持續(xù)
無論哪種鋰電池被廣泛運用,都會帶動對上游資源碳酸鋰的需求。
中國的鋰資源儲量僅次于智利、阿根廷。其中,西藏礦業(yè)(000762)擁有的扎布耶鹽湖是世界第三大鋰資源鹽湖,也是世界上唯一的富鋰低鎂的優(yōu)質(zhì)碳酸鹽型鹽湖。
但不幸的是,目前全球碳酸鋰產(chǎn)能嚴重過剩。
2007年全球碳酸鋰產(chǎn)能過剩達1.32萬噸,2008年情況進一步惡化。而國際上的三大碳酸鋰生產(chǎn)廠商仍有擴產(chǎn)計劃,其中,SMQ計劃將產(chǎn)能擴充到4萬噸,Chemetall計劃擴產(chǎn)到3萬噸,F(xiàn)MC擴產(chǎn)到2.5萬噸,如果全部達產(chǎn),總產(chǎn)能將超過9萬噸。
國內(nèi)方面,中信國安設計產(chǎn)能2萬噸,遠期目標3.5萬噸;西藏礦業(yè)設計產(chǎn)能1萬噸,遠期目標3萬噸;青海鋰業(yè)和鹽湖集團設計產(chǎn)能分別為1萬噸。僅此計算,國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)能已達5萬噸,遠期潛在產(chǎn)能8萬噸。
段鎮(zhèn)忠介紹,碳酸鋰的市場需求并不大,主要集中在藥物、玻璃和電池,2008年,國內(nèi)電池用碳酸鋰需求才3000多噸。從目前碳酸鋰的下游分布來看,電池行業(yè)的需求大致占25%左右,新能源汽車的推廣有望改變這一格局,總需求大約1.2萬噸。
那么,混合動力汽車計劃是否解決碳酸鋰供給過剩的問題呢?
磷酸鐵鋰中的鋰含量約為4.4%,碳酸鋰中的鋰含量為18.9%,以此推算生產(chǎn)1噸磷酸鐵鋰所需的碳酸鋰為0.23噸。相對于政府規(guī)劃,假設車載電池全部為磷酸鐵鋰電池,2012年磷酸鐵鋰需求達到5萬噸,則需要碳酸鋰1.15萬噸,加上其他行業(yè),總需求不超過3萬噸,相對于國內(nèi)產(chǎn)能,該行業(yè)在2012年之前都是過剩的。
也許,只能寄希望于國際市場需求。
目前日本國內(nèi)擁有混合動力汽車超過7萬輛,計劃2010年將達到210萬輛(平均每年100萬輛)。美國計劃至2015年使美國新型動力汽車保有量達到100萬輛以上(平均每年15萬輛)??傆嬈骄磕甏蠹s115萬輛,相對于碳酸鋰的需求每年僅增加1.32萬噸。并不能完全消化過剩產(chǎn)能。唯一的辦法就是碳酸鋰生產(chǎn)商限產(chǎn),等待未來全球混合動力汽車市場占有率的提升。但目前還未看到中、日、美之外的其他國家在混合動力上有所規(guī)劃。
國內(nèi)碳酸鋰資源目前主要被中信國安、西藏礦業(yè)掌控,但這兩家企業(yè)只限于工業(yè)級碳酸鋰,電池級碳酸鋰則由天齊鋰業(yè)、尼科國潤供應,其中天齊鋰業(yè)技術最成熟,是行業(yè)標準制定者,約占國內(nèi)60%的市場份額。斯特蘭的碳酸鋰原料便來自電池級碳酸鋰廠商。
由于市場規(guī)模太小,中信國安只為旗下的盟固利生產(chǎn)錳鋰電池做配套,西藏礦業(yè)只是將碳酸鋰作為一項業(yè)務開展。有研究測算,西藏礦業(yè)的碳酸鋰成本要低于SQM公司,大致在1萬元/噸左右,而中信國安碳酸鋰成本與SQM相當,在1.2萬元/噸左右。
西藏礦業(yè)證券代表王迎春介紹,“公司碳酸鋰目前產(chǎn)能5000噸/年,產(chǎn)量是1000多噸,下游定貨的廠家比較分散,每家采購量都不大。目前還沒有達到設計產(chǎn)量。因為成本太高,2008年是虧損的,就算盈利了,對公司的業(yè)績貢獻也不大。”對于達不到電池級標準的問題,王迎春表示,“還得進一步提純?!?/p>
在銷售價格上,王迎春表示,“2008年初,經(jīng)濟情況好的時候,公司碳酸鋰賣到3.5萬—4萬元/噸。目前公司停產(chǎn),因為需要制鹵?!?/p>
短期投電池 長期看資源
混合動力汽車產(chǎn)業(yè)鏈上還有一些細分行業(yè)存在機會。
比如新能源汽車的電動馬達,從日本新能源汽車目前的發(fā)展趨勢和技術來講,高效同步永磁馬達將是市場的主流,國內(nèi)上市公司包括中科三環(huán)(000970行情,愛股)(000970)和寧波韻升(600366行情,愛股)(600366)。據(jù)了解,豐田Prius主電動馬達使用了超過2公斤的稀土永磁體。100萬輛混合動力汽車需要超過2000噸高檔稀土永磁,而中科三環(huán)2008年中高檔釹鐵硼磁體成品產(chǎn)量僅約4800 噸。
隔膜是鋰電材料中技術壁壘最高的一種高附加值材料,毛利率維持在70%以上,占鋰電池成本的20%-30%。隔膜價格居高不下,也是影響鋰電池應用的重要原因之一。國內(nèi)能生產(chǎn)隔膜的企業(yè)僅有星源科技、金輝高科兩家技術相對成熟,市場供應量嚴重不足,大部分依賴進口,市場主要被日本旭化成工業(yè)、東燃化學,及美國Celgard把持。隔膜具有典型的“高技術、高資本”特點,而且項目周期很長,投資風險較大,國內(nèi)企業(yè)的投資熱情并不高。
此外,在混合動力汽車上,低牽引音響系統(tǒng)、低功率的前燈和尾燈,以及其它的附件系統(tǒng)都必須優(yōu)化,以便它們不會像普通汽車的大功率那么耗能。
那么,該如何把握投資方向,讓資本攫取最大價值呢?
業(yè)內(nèi)人士認為,磷酸鐵鋰材料和磷酸鐵鋰電池無疑是未來的行業(yè)明星。下游電池、電極材料將具有制造業(yè)特點,盈利能力將呈現(xiàn)下降趨勢。上游礦產(chǎn)品、冶煉等將具有采掘業(yè)特點,盈利能力隨原材料價格波動。隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸成熟,中短期盈利看下游行業(yè),而中長期則看礦產(chǎn)資源。
我國小功率鋰電池早已產(chǎn)業(yè)化,形成上下游結合的完整產(chǎn)業(yè)鏈,電池產(chǎn)品超過世界市場的1/3,與日韓形成三足鼎立之勢。而我國有相對富饒的鋰礦資源,還有制造成本優(yōu)勢,在新能源汽車制造領域完全有可能迅速趕超日韓。
國內(nèi)主要鋰動力電池及材料廠家
比亞迪(1211.HK)
已正式推出搭載其自主研發(fā)的磷酸鐵鋰動力電池的比亞迪F3DM雙模汽車。是目前國內(nèi)唯一掌握車用磷酸鐵鋰電池組規(guī)?;a(chǎn)技術的企業(yè),在世界上處于領先地位。
咸陽偏轉(000697)
A股唯一具備磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)能力的上市公司。
中信國安(000839)
中信國安盟固利是目前國內(nèi)最大的鋰電池正極材料鈷酸鋰和錳酸鋰的生產(chǎn)廠家,同時也是國內(nèi)唯一大規(guī)模生產(chǎn)動力鋰離子二次電池的廠家。
深圳比克(CBAK.Nasadq)
比克是全球產(chǎn)量最大的鋰離子電池芯制造商之一,全資子公司比克國際(天津)有限公司從事磷酸鐵鋰動力電池芯的研發(fā)、生產(chǎn)。2008年年末,其“電動汽車用磷酸鐵鋰動力電池產(chǎn)業(yè)化”項目被國家科技部列入國家863計劃重點項目。2008年10月,比克天津生產(chǎn)基地建成第一條磷酸鐵鋰動力電池芯生產(chǎn)線,并開始進行試生產(chǎn)。
天津力神電池股份有限公司(非上市)
“十一五”863計劃中承接“電動汽車高性能鋰離子動力蓄電池系統(tǒng)研制”課題。
江蘇國泰(002091)
主要控股子公司國泰華榮化工新材料有限公司主要生產(chǎn)鋰電池電解液和硅烷偶聯(lián)劑,鋰電池電解液國內(nèi)市場占有率第一,超過30%。
中國寶安(000009)
國內(nèi)最大的鋰電池負極材料生產(chǎn)商,同時涉足各種鋰電正極材料。
杉杉股份(600884)
全國規(guī)模最大的鋰電池綜合材料供應商,國內(nèi)電解液市場占有率第二,負極材料(石墨)市場占有率第一。錳酸鋰年產(chǎn)能500噸。唯一一家掌握了磷酸鐵鋰生產(chǎn)技術的A股上市公司。
西藏礦業(yè)(000762)
擁有國內(nèi)最優(yōu)質(zhì)的含鋰鹽湖資源,目前碳酸鋰產(chǎn)能5000噸/年。
中信國安(000839)
中信國安盟固利目前是國內(nèi)最大的鋰電池正極材料鈷酸鋰和錳酸鋰的生產(chǎn)廠家。錳酸鋰產(chǎn)能3000噸。
法拉電子(600563行情,愛股)(600563)
是中國第一、世界第三大的薄膜電容器生產(chǎn)廠家,涉及電力驅(qū)動。法拉電子自2003年開始關注和研發(fā)混合動力車用薄膜電容產(chǎn)品,并于2005年開始和部分國內(nèi)汽車企業(yè)聯(lián)合開發(fā)。
佛塑股份(000973行情,愛股)(000973)
在鋰電池隔離膜有一定市場地位。
天津斯特蘭能源科技有限公司(非上市)
國內(nèi)最大的磷酸鐵鋰電池正極材料生產(chǎn)商,主要供貨給比亞迪。
湖南瑞翔新材料有限公司(非上市)
公司專門從事鋰電池正極材料的研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售,錳酸鋰和磷酸鐵鋰的正極材料均有研發(fā),其中“十一五”863計劃中承接“動力型鋰離子電池正極材料錳酸鋰的研制、開發(fā)”課題。
中國電子科技集團公司第十八研究所(非上市)
我國成立最早的化學與物理電源研究所,承接“十一五”863計劃中“動力鋰離子電池正負極材料的研制”課題,間接參股天津電動汽車生產(chǎn)基地主體的天津清源電動車有限責任公司。
電解液原料六氟磷酸鋰簡介
六氟磷酸鋰,分子式LiPF6,白色晶體,穩(wěn)定性較差,易與水反應,加熱分解為LiF和PF5。LiPF6可溶于無水氟化氫、低烷基醚、腈、吡啶和醇等非水溶劑,但難溶于烷烴和苯等有機溶劑。LiPF6易與酸反應生成PF5和鋰鹽。
LiPF6在非水溶劑體系中的電導率與LiAsF6相近,含有LiPF6的有機電解液具有良好的導電性和電化學穩(wěn)定性,因此被選定為鋰離子電池的電解質(zhì)。鋰離子電池是當今國際公認的理想化學能源,體積小、電容量大、反復充放電500次后電容量只降低3%,被廣泛用于移動電話、手提電腦和手提攝像機等電子產(chǎn)品和電動汽車工業(yè)。還被用于電子工業(yè)制作晶片的摻雜劑和有機合成的催化劑。
自1972年有人合成六氟磷酸鋰至今,已有多種方法制備該產(chǎn)品并將其用于鋰電池的電解質(zhì)。主要制備方法有4種:
氣固反應法:操作較為簡單,但制備均一多孔的LiF難度大,特別是對于工業(yè)規(guī)?;纳a(chǎn)難度較大。
有機溶劑法:雖然避免了使用氟化氫,但五氟化磷會和有機溶劑發(fā)生反應,而引起聚合、分解,導致很難獲得高純度的產(chǎn)品。
離子交換法:避免了使用五氟化磷作為原料,但其中使用的醇基鋰或氨等同樣會和有機溶劑發(fā)生類似有機溶劑法中存在的問題,且成本高,LiPF6比較容易吸水,不安全,必須使用安全無水的溶劑。
氟化氫溶劑法:雖然使用了腐蝕性介質(zhì)氟化氫,但由于五氟化磷與氟化鋰都易溶于氟化氫中,可以在液相中發(fā)生均相反應,使整個反應易于進行和控制,因此,該法是目前所有制備六氟磷酸鋰方法中最易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的一種方法。
目前,六氟磷酸鋰工業(yè)化生產(chǎn)大部分都采用氟化氫溶劑法。用五氯化磷、無水氟化氫、氟化鋰為原料,具體流程為:先在氟化鋰溶于無水氟化氫備用,然后將五氯化磷和無水氟化氫反應生成的五氟化磷和氯化氫氣體,通入氟化鋰的無水氟化氫溶液,五氟化磷和氟化鋰反應生成六氟磷酸鋰,經(jīng)過濾、干燥得到六氟磷酸鋰。氯化氫氣體和反應時過量的五氟化磷,經(jīng)水吸收后成為含一定氫氟酸的的廢鹽酸。也有氟化氫溶劑法直接使用純凈的五氟化磷和氟化鋰在氫氟酸中反應,因五氟化磷價格昂貴,生產(chǎn)成本很高。
中美等國政府不約而同地選擇發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)以拉動經(jīng)濟增長,股神巴菲特選擇新能源汽車廠商比亞迪作為投資對象。不管這是巧合還是高度的看法一致,一場由鋰電池掀起的“能源革命”和“產(chǎn)業(yè)革命”正在全球上演,將徹底改變未來汽車產(chǎn)業(yè)競爭格局。
在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中,以磷酸鐵鋰為主要發(fā)展方向的鋰電池是核心環(huán)節(jié),這也是資本能夠攫取最大價值的所在,其中,鋰電池正極將成為這條產(chǎn)業(yè)鏈中最耀眼的明珠——利潤率最高、市場容量最大。
就投資而言,鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈下游的電池、電極材料將具有制造業(yè)特點,盈利能力將呈現(xiàn)下降趨勢;上游礦產(chǎn)品、冶煉等將具有采掘業(yè)特點,盈利能力隨原材料價格波動。
作者:史寧
2006年,全球最大的電動手工具公司Black&Decker推出了一款新型電工手工具包,該產(chǎn)品上市后,就由于其高速充電、功率強大、電池循環(huán)壽命長以及安全性高而掀起一波銷售熱潮。
該款產(chǎn)品所用的電池正是磷酸鐵鋰電池。如今,當磷酸鐵鋰電池與汽車相結合時,新能源汽車時代由此開啟了。股神巴菲特對比亞迪(1211.HK)的投資,也許正是看中了這一點。這是一場“能源革命”和“產(chǎn)業(yè)革命”,中國工程院院士陳立泉如是說。
幾乎與奧巴馬政府的新能源經(jīng)濟政策同步,中國政府超出行業(yè)預期地大力推廣新能源汽車。這是一條產(chǎn)業(yè)升級的新路徑,而且,由于汽車產(chǎn)業(yè)擁有足夠長的產(chǎn)業(yè)鏈條,又被賦予了拉動經(jīng)濟增長的使命。
有券商研究員認為,以磷酸鐵鋰電池為動力的混合動力汽車將成為下一階段新能源汽車的主流,整個鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈是新能源汽車投資的重點,而鋰電池正極材料將成為這條產(chǎn)業(yè)鏈中最耀眼的明珠。
陳立泉院士認為,中國發(fā)展鋰電汽車既有可與發(fā)達國家競爭的技術優(yōu)勢,又有發(fā)達國家所沒有的資源優(yōu)勢和市場優(yōu)勢,是中國在激烈的國際競爭中難得的一次歷史機遇。
在這一“歷史機遇”下,國內(nèi)整車廠商們的混合動力、純電動、燃料電池汽車計劃紛紛“下線”,汽車零配件企業(yè)加緊擴建產(chǎn)能,各類電池廠商火速研發(fā)適用于新能源汽車的動力電池和電池組技術,材料供應商們則迅速展開新一輪攻關推廣和生產(chǎn)線建設。
資本市場中,鋰電池所驅(qū)動的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈更成為一場財富盛宴。整車制造廠商福田汽車(600166行情,愛股)(600166),擁有上游鋰資源的西藏礦業(yè)(000762行情,愛股)(000762),鋰電池組件及電解液供應商杉杉股份(600884行情,愛股)(600884)、中國寶安(000009行情,愛股)(000009)、江蘇國泰(002091),包括另一條技術路徑——鎳氫電池生產(chǎn)廠商科力遠(600478行情,愛股)(600478)等各相關上市公司股價均漲幅巨大。
虛榮過后回歸價值,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的各企業(yè)業(yè)績能否有爆發(fā)性增長?他們真實的經(jīng)營狀況和未來前景如何?中國新能源汽車能否在全球汽車業(yè)第三次技術革命中走到世界前列?《證券市場周刊》記者自下而上地對混合動力汽車及動力電池整條產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)展開調(diào)研,以期尋找未來希望之星。
500億元的電池市場
新能源汽車可分為混合動力車、純電動車和燃料電池車三種。在目前的技術條件下,由于純電動汽車的電池介質(zhì)、續(xù)航能力、性能以及相關配套設施不健全(如充電站建設),混合動力汽車成為當前發(fā)展新能源汽車的過渡選擇。
以豐田的鎳氫混合動力汽車Prius為代表的日本,在新能源汽車領域起步較早,其廠商的戰(zhàn)略核心就是發(fā)展混合動力車。2006年,混合動力車的市場份額占日本全部新能源汽車銷量的94.2%。
從美國2001—2007年混合動力汽車銷售數(shù)據(jù)來看,其復合增長率達到58.4%,處于高速增長期。奧巴馬就任后宣布,到2015年,美國混合動力汽車的保有量將超過100萬輛。
科技部部長萬鋼在“2008中國綠色能源汽車發(fā)展高峰論壇”也給出了中國新能源汽車的發(fā)展目標——到2012年,國內(nèi)有10%新生產(chǎn)的汽車將是節(jié)能與新能源汽車。
照此推算,2008年中國汽車產(chǎn)量約為930萬輛,即使2012年產(chǎn)量增至1000萬輛,新能源汽車也將達到年產(chǎn)100萬輛的規(guī)模。
按每輛混合動力轎車電池成本5萬元,正極磷酸鐵鋰材料50公斤,負極材料40公斤,電解液40公斤計算。100萬輛混合動力汽車將帶動5萬噸正極材料,4萬噸負極材料,4萬噸電解液的需求。
對于國內(nèi)電池廠商而言,這將是一個總產(chǎn)值500億元的大蛋糕。而如果按客車計算,這一數(shù)值還將提高3倍——每輛混合動力客車的電池需求是轎車的4倍。目前,中國汽車保有量已達到6289.3萬輛,如果未來每年有10%的車輛更換動力電池,又將創(chuàng)造出一個更具想象空間的市場。
多年來,中國汽車業(yè)一直走技術跟隨路線,此次新能源汽車的浪潮襲來,或許是一個擺脫跟隨角色的機會。業(yè)界期待政府的補貼政策能夠刺激新能源汽車產(chǎn)業(yè)走上市場化道路,達到規(guī)模經(jīng)濟,降低購置成本,而這依賴于整個產(chǎn)業(yè)鏈的技術進步和國產(chǎn)化率的提高。
《證券市場周刊》調(diào)查發(fā)現(xiàn),國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)相互制約,甚至存在斷鏈。目前亟待解決動力電池組電源管理系統(tǒng)、動力電池隔膜技術,以及鋰電池電解液最為關鍵的電解質(zhì)成分六氟磷酸鋰(LiPF6)的生產(chǎn)合成問題。只有這三項關鍵技術取得突破,中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈才能接近完善。
整車廠商拼搶先機
此次科技部“十城千輛”計劃最直接的受益者之一莫過于福田汽車的歐V客車,其與北京公交集團簽訂了800輛混合動力客車整車及底盤的采購協(xié)議,這也是迄今國內(nèi)數(shù)量最大的一筆新能源汽車采購訂單。
而早在2008年1月,廣州一巴士公司就訂購了福田汽車的30輛歐V混合動力客車,對方看中的正是混合動力汽車的節(jié)油率。
福田集團北京客車分公司副總經(jīng)理劉國強透露,目前福田混合動力客車已形成了2000臺/年的整車加底盤的產(chǎn)能,占歐V客車總產(chǎn)能的四成,2009年產(chǎn)量預計為1200臺。“2009年客車計劃總銷量3950臺,混合動力客車將占到近30%?!?/p>
劉國強表示,現(xiàn)階段新能源客車的推廣一定要有政府支持?!败囕v運營企業(yè)購買混合動力客車仍有顧慮,如能否通過節(jié)能收回額外投資?能否維持運營等?”
歐V普通客車約為40萬元/輛,而混合動力客車為90萬元/輛,純電動客車則為150萬元/輛,政府此次對混合動力客車的補貼為25-30萬元/輛。按此標準,車輛運營企業(yè)購買混合動力客車至少要比普通客車多付出20萬元。
目前,各汽車廠商混合動力客車的補貼比例比較接近。如由大金龍客車和東風電動車股份公司聯(lián)合研制的混合動力公交車也已投放市場,武漢市首批采購100輛,每輛成本為80萬元,比普通公交車成本高約35萬元,每輛車的補貼為20-26萬元。
為了盡快讓市場認同,福田汽車加大了向重點城市推廣的力度,比如在廣州推出免費體驗半年的活動,“一個城市可以這么搞,但全國那么多城市,不可能這么做”。另外,“每個城市都有自己的汽車產(chǎn)業(yè),關鍵技術如電池、電機、電控都不一樣,存在地方保護主義,不以性價比論成敗會挫傷優(yōu)秀企業(yè)的積極性,這需要政府統(tǒng)一規(guī)劃。”
劉國強還認為,目前科技部推薦的混合動力車型目錄還沒有出臺,因此市場還在觀望?!暗染唧w車型的補貼標準明確后,消費者可以向政府申請補貼?!?/p>
而如果財政資金直接補貼給用戶,并不影響汽車廠商的利潤率。劉國強表示,“政府補貼政策只會影響到客車的銷量,汽車廠商想牟取暴利不太可能?!?/p>
“目前混合動力和普通客車的毛利率差不多,約在15%-20%。預計2010-2011年,等用戶接受了,產(chǎn)銷量提升后,毛利率才會有所提高?!眲鴱娬J為,在混合動力汽車產(chǎn)業(yè)鏈上,電池、電機、動力系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)才是最大的受益者。
據(jù)劉國強介紹,在電機制造環(huán)節(jié)上,中國南車(601766行情,愛股)(601766,1766.HK)下屬的南車株洲電力機車研究所有限公司的技術最成熟,“發(fā)源于動車組的技術,比較可靠,大部分汽車廠商在關鍵部件選購上都用其產(chǎn)品。”
在電池采購上,福田的歐V客車目前采用的是日本日立車輛能源公司的錳鋰電池。但據(jù)透露,福田也已與國內(nèi)電池生產(chǎn)商展開合作,今年6月份就將裝車實驗,計劃2010年前開始向國內(nèi)采購鋰電池。但劉國強以商業(yè)機密為由拒絕透露為哪家電池廠商。
對于整車廠商而言,既然無法追求高利潤,市場占有率就成為首要爭奪目標。從某種意義上說,誰能率先實現(xiàn)新能源電池在汽車上的產(chǎn)業(yè)化應用,誰就能占據(jù)先機。
據(jù)介紹,福田汽車的新能源汽車基地是以該公司現(xiàn)有一部分實體部門為依托,以已竣工的福田歐V新能源客車二期工程為核心,包括混合動力、天然氣、液化石油氣、清潔燃料等部門。
此外,一汽集團也與大連市政府簽訂了打造節(jié)能與新能源客車生產(chǎn)基地的戰(zhàn)略合作協(xié)議,計劃在2013年達到3000輛/年的能力。
據(jù)中國客車統(tǒng)計信息網(wǎng)統(tǒng)計,截至2008年11月,已有17個省(市)的30多家企業(yè)涉足混合動力客車。目前擁有混合動力技術的客車企業(yè)主要有宇通、廈門金旅、大金龍、一汽集團、五洲龍、安源、京華、福田汽車、東風、安凱、中通等。
鋰電池方向之戰(zhàn)
按照產(chǎn)業(yè)鏈,動力電池可分為電池成品制造和電池材料、部件制造兩類企業(yè),電池材料又可分為電極(正極/負極)材料、隔膜和電解質(zhì)。
正極材料是鋰電池的核心,目前以鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳鋰和磷酸鐵鋰為主。負極材料則以石墨、固體碳粒為主;在正負極中間則是電池電解液和隔膜。
此前,鋰電池成本之所以高于鎳氫電池,主要原因就在于其正極材料使用的是以貴金屬鈷為原料的鈷酸鋰,錳酸鋰和磷酸鐵鋰由于成本優(yōu)勢更為明顯,正逐步成為鋰電池的主要發(fā)展方向。也即,鋰電池之戰(zhàn)主要在錳酸鋰與磷酸鐵鋰之間展開。
雖然鎳氫電池由于技術成熟度和成本上的優(yōu)勢,在短期內(nèi)仍將是混合動力汽車的首選動力,但由于其比能量低和記憶效應的缺點,在成本問題解決后,鋰電池將成為純電動汽車和插電式混合動力汽車的主要動力選擇。
與錳酸鋰相比,磷酸鐵鋰的容量密度更高,前者為100-115mAH/g,后者為130-140 mAH/g;充放電壽命更長,前者為500次以上,后者可達1500次以上;工作溫度區(qū)間更大,前者為0至50℃,后者則為-40至70℃。
磷酸鐵鋰電池的出現(xiàn),讓混合動力、純電動汽車的發(fā)展前景更為明朗,因為其動力、充電后續(xù)駛時間和成本上有很大改進。
同時,磷酸鐵鋰的成本也要低于錳酸鋰。但其致命弱點則是“導電性”不好,目前解決這一問題的主流技術有用導電碳包覆顆粒、用金屬氧化物包覆顆粒、用納米制程讓顆粒微?;取H粼搯栴}得到有效解決,磷酸鐵鋰的巨大優(yōu)勢將促其成為車用電池的首選材料。
目前,國內(nèi)在錳鋰電池生產(chǎn)領域,中信國安(000839行情,愛股)(000839)下屬子公司盟固利研發(fā)的動力錳鋰電池,已通過國家安全檢測,并經(jīng)過兩三年示范運行,成為配套2008年北京奧運會電動汽車的唯一電池。
磷酸鐵鋰電池方面,除比亞迪外,比克電池(NASDAQ上市公司,代碼CBAK)也有生產(chǎn)。此外,咸陽偏轉(000697行情,愛股)(000697)控股子公司咸陽威力克技術也相對成熟,但缺乏資金批量生產(chǎn)。
福田歐V客車技術部副主任劉繼紅稱,福田的混合動力客車之所以采用錳鋰電池,是因為錳鋰電池比鎳氫電池重量更輕,技術則比磷酸鐵鋰電池成熟。據(jù)了解,一輛歐V混合動力客車的錳鋰高功率電池重量在200公斤左右,不足鎳氫電池重量的1/3。
業(yè)內(nèi)人士認為,鎳氫電池是水系,電解液是氫氧化鉀的水溶液,電壓只有1.2伏,整個體系是很穩(wěn)定的。而鋰電池的電解液是有機物質(zhì),電壓比鎳氫電池要高。在錳鋰電池中,二氧化錳比較活躍,高溫狀態(tài)下氧化為四氧化三錳,過程中有可能存在安全隱患。
對此,劉國強表示,“政府對錳鋰電池是有標準的,中國北方車輛研究所(201所)專門做這方面的檢測,我們采用的錳鋰電池通過了各種安全檢測,是安全的。”
劉國強也并不避諱錳鋰電池的弱點,“對溫度環(huán)境要求較高,55攝氏度以上就不能工作了,需要用空調(diào)系統(tǒng)冷卻。不過,在廣東行駛的30輛混合動力客車,并沒有出問題?!?/p>
對于磷酸鐵鋰電池,福田汽車也在進行跟蹤。劉國強表示,磷酸鐵鋰還在起步階段,“理論上的水平能否達到,要通過時間檢驗,今年6月份裝車實驗后,預計年底會有個初步結論。”這與其計劃將電池采購轉向國內(nèi)廠家的時間相吻合。或許,歐V混合動力客車已經(jīng)準備升級至磷酸鐵鋰電池。
此前,由于新能源汽車發(fā)展方向不明確,各汽車廠商的研發(fā)路線不同。據(jù)了解,政策突然出臺后,最著急的當屬新能源汽車企業(yè)的研發(fā)部門,頻頻主動接觸電池廠商,謀求技術合作。
然而,目前國內(nèi)車用鋰電池組裝技術并不成熟,關鍵問題是沒有成熟的電源管理系統(tǒng),如果一節(jié)單體電池燒毀,整個電池組都有燒毀的危險。目前看來,解決這一問題是解決中國汽車鋰動力電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重中之重。據(jù)介紹,福田歐V混合動力客車的鋰電池電源管理的關鍵技術是由美國易登公司提供。
車載動力電池的成本占混合動力汽車總成本的30%-50%,是產(chǎn)業(yè)鏈中利潤最豐厚的環(huán)節(jié),但目前國內(nèi)能夠真正工業(yè)化生產(chǎn)汽車動力電池的廠家?guī)缀鯖]有。
《證券市場周刊》獲悉,國內(nèi)部分汽車廠商已經(jīng)有了發(fā)展磷酸鐵鋰電池的配套計劃,奇瑞、吉利、一汽等汽車廠商開始尋找磷酸鐵鋰電池正極、負極、電解液材料提供商,謀求自己配套組建電池生產(chǎn)企業(yè)。
業(yè)內(nèi)人士認為,鋰電池行業(yè)的市場競爭力很大程度依賴于長期發(fā)展的技術積累,而非單純的資金投資,同樣,鋰電池材料具有較高的技術壁壘,各細分行業(yè)領先企業(yè)大多為較早進入行業(yè)者。掌握了規(guī)?;a(chǎn)磷酸鐵鋰和磷酸鐵鋰電池技術的企業(yè),將在未來的電動汽車產(chǎn)業(yè)競爭中處于領先地位。
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