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锂电池产业链分析

更新时间:2013-09-24 16:56:07 点击: 编辑:锂辉电池

    锂电池产业链看,包括上游的资源、中游的的关键材料、下游的电池组装三大领域。
 
    相对全球丰富的锂资源,锂电池对碳酸锂的用量并不大,而全球能提供碳酸锂的厂家非常多,且国内多家公司介入锂资源的开发,碳酸锂出现供应严重短缺的概率较小。
 
    锂电池产业的发展关键还在于材料和装备技术。从整个材料和装备领域来看,锂电池产品技术仍相对滞后,但尝试新技术、走精品路线的企业在不断增多。此外,工信部拟推出锂电池行业准入标准,由此将加速锂电池行业的整合,动力电池行业的集中度将提高,有利于上游走精细化高端路线的设备和材料公司发展。
 
    上游资源
 
    锂资源主要包括两个部分:一是盐湖卤水锂,从盐湖卤水提取生产的锂化学产品主要是碳酸锂和氯化锂;二是矿石锂,从矿石中分选的锂矿产品主要是锂辉石、锂云母等。盐湖资源大部分在南美(玻利维亚,智利高海拔地区)和中国(青藏高原),其中南美的盐湖资源基本上掌握在国际锂行业三强:SQM、FMC、Rockwood手中,三家盐湖提锂巨头占据了全球锂市场供应62%的份额。矿石资源主要分布在澳大利亚、北美和中国,其中澳大利亚锂辉石矿品位最高、储量最大。泰利森掌握了全球最大的锂辉石在产矿山。
 
    根据美国地质调查局(USGS)数据,2012年全球锂资源储量1300万吨,其中,智利750万吨、占比57.7%,中国350万吨、占比26.9%,澳大利亚100万吨、占比7.7%,阿根廷85万吨、占比6.5%。
 
    随着锂电池行业的发展,目前多家公司投资锂资源开发,主要包括西藏矿业、中信国安、路翔股份、西部矿业、盐湖集团等。
 
    1。西藏矿业:公司开采的扎布耶盐湖是世界三大锂盐湖之一,品位世界第二,资源潜在价值达1500亿元;西藏矿业争取在5年内实现年产25000吨碳酸锂系列产品的远景目标。
 
    2。中信国安:青海国安拥有3000吨碳酸锂产能,规划建设为3.5万吨;其控股子公司盟固利(90%)拥有1500吨钴酸锂和500吨锰酸锂产能;公司开发的青海盐资源综合项目,其总计氯化锂资源储量763.85万吨,氯化锂品味在2.2~3.89克/升之间;中信国安目前共计投资建设了2万吨碳酸锂项目。
 
    3。路翔股份:公司收购的甘孜州融达锂业拥有“亚洲第一锂矿”呷基卡锂矿134号矿脉511.4万吨锂矿石的开采权,也控制了地下将近3000万吨锂辉石矿,矿石锂储量居全国之首,并居亚洲第一、世界第二。
 
    4。斯米克:与宜丰县合作开发含锂瓷土矿,项目投资规模约10.5亿元。5。西部矿业(601168行情,资料,咨询,更多):公司控股的青海锂业有限公司,拥有的中国第二大盐锂资源——东台吉乃尔盐锂矿,资源潜在开发价值约1000亿元,年产碳酸锂1万吨。6。盐湖集团:察尔汗盐湖氯化钾表内储量为5.4亿吨,占全国已探明储量的97%;氯化镁储量为16.5亿吨,氯化锂储量800万吨;集团投资5.33亿元建设年产1万吨碳酸锂项目,锂回收率达到70%以上,产品纯度达到99%。7。佛山照明:公司与青海盐湖集团合作的碳酸锂项目将在7月初步投产;公司规划了碳酸锂材料-->正极材料-->锂电池-->电动车动力的新能源车核心产业链;公司与合肥锂鑫能源材料、青海威力新能源材料、锂能源控股、江苏国岗交通工程联合发起青海佛照锂电正极材料股份公司,主营锂电池正极材料,设计产能2000吨/年。8。江特电机:公司与宜春市签订了《锂矿资源战略合作意向书》,拟以“江西江特锂电池材料有限公司”为平台,向锂电产业上下游(锂矿、锂电池、汽车电机、电动汽车驱动总成、特种电动车等)方向发展。9。西部资源:公司设立江西赣州西部资源锂业收购了赣州晶泰锂业100%股权以及宁都泰昱锂业锂辉石采矿权及其他经营性资产,从泰昱锂业受让的河源锂辉石矿矿石储量424万吨,Li2O金属量43341.06吨,平均品位1.04%,采选规模6.6万吨/年;晶泰锂业今年1月受让了广昌县头陂里坑锂辉石矿采矿权,矿石储量16.31万吨,平均品位0.99%;晶泰锂业目前正在进行2500吨工业级碳酸锂生产线项目的试生产。10。西藏城投:公司有意采取增资扩股或股权购买等方式取得金泰工贸、孙建义所有的西藏阿里圣拓矿业有限责任公司部分股权。而西藏阿里圣拓矿业公司持有阿里地区龙木错等盐湖资源,该盐湖卤水富含硼、钠、镁、钾、锂和溴等液体矿产资源,具有一定投资价值。

   中游关键材料的突破
 
    要让电池性能提高一倍、成本下降一倍,主要就是靠材料。电池成本70%以上是由材料构成的,电池性能也是由材料决定的。
 
    锂电池主要由五部分构成,即正极材料、负极材料、电解液、隔膜和包装材料。其中,包装材料和石墨负极技术相对成熟,成本占比不高。锂离子电池的核心材料主要是正极材料、电解液和隔膜。其中,正极材料是锂离子电池电化学性能的决定性因素。正极材料占锂电池成本的比例超过40%,是最主要的构成部分,电解液和隔膜,成本占比分别为10%和20%。
 
    目前中国在四大关键材料领域中,正极材料、负极材料和电解液都已逐步自给,只有隔膜材料还高度依赖进口,但是发展速度也非常快。
 
    正极材料
 
    锂电池正极材料市场主要由钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂几种产品占据。日本锂电行业研究机构IIT公司统计数据显示,中国锂电池正极材料中,钴酸锂占49%,三元材料占22%,锰酸锂占16%,磷酸铁锂占6%,其他材料占7%。
 
    目前市场上商业化的正极材料只有钴酸锂。但从性能方面看,钴酸锂循环次数较低,且晶体结构热稳定性差,存在较大的安全隐患,只适宜做小型电池。而磷酸铁锂循环次数达到2000次以上、价格低廉、无毒环保,三元材料和锰酸锂各方面性能也优于钴酸锂,故锰酸锂+三元材料、磷酸铁锂是动力电池领域和超大容量电源的两种主流技术方向。
 
    在两种主流方向中,磷酸铁锂是中国主推的技术,市场热度很高。该产品于1997年引起国内关注,国家“863”计划于次年投入20亿元对其进行研究。但截至目前,产业化尚处于刚起步阶段。国内有60~70家企业完成了磷酸铁锂生产线的购置,总产能近2万吨/年。但工业化批量生产的只有十几家,且生产规模较小,其余的都在中试或试生产阶段。
 
    锰酸锂+三元材料复合材料是日本、韩国主推的技术,因其具有明显的成本优势,国际国内市场份额近年来都在不断增长,但在我国同样存在开工不足现象。与日韩锂电企业侧重于开发锰酸锂及三元材料为正极的动力电池不同的是,美国主要开发以磷酸铁锂为正极材料的动力电池。美国磷酸铁锂电池的制造企业中,又以A123Systems(NASDAQ:AONE)和Valence(NASDAQ:VLNC)为代表性企业。而这些企业都于近年内相继在中国投资建厂,节省成本的同时,也在积极开拓中国下游市场。
 
    钴酸锂的新建、拟建项目已经很少,市场占有率有所下滑,产业进入萎缩期。锂电池在电动汽车和储能领域的推广,将为磷酸铁锂、锰酸锂+三元材料两种主流产品带来快速的市场需求增长。但未来动力电池正极材料究竟由谁主导,还有待时间的检验。

    2012年中国内资锂电池正极材料企业销售产值达到58亿元,同比增长9.43%;总产量为4.3万吨,同比增长24%。锂电池正极材料企业2012年达到195家,相比于2011年189家,增长6家;但是其中有近30多家磷酸铁锂材料企业处于停产状态。
 
    负极材料
 
    全球锂电负极材料产能主要集中于中日两国,呈现出明显的区域集中和企业集中两大发展趋势。日本以三菱化学、日立化成(HitachiChemical)、吴羽化工(Kureha)等企业承担了该国主要负极材料的产能。出于为接近资源、降低制造成本的考虑,日本的主要负极材料企业也纷纷将产能转移到石墨资源丰富的中国。
 
    2012年中国负极材料总体市场规模为20.08亿人民币,同比上升15.3%。其中,天然石墨贡献7.26亿元,人造石墨(不包含MCMB)贡献10.61亿元,中间相碳微球和钛酸锂等其它负极材料贡献2.21亿元。
 
    规模增长的同时,负极材料供应逐步过剩,价格呈下滑趋势。负极材料厂家逐步增多,新进的负极材料企业为了获得市场份额,往往采取低价策略,行业供给过剩,且下游客户电芯厂商的市场份额趋于集中,小电芯厂的市场份额萎缩,负极材料企业下游买家的议价能力进一步加强。
 
    深圳贝特瑞、上海杉杉和湖南摩根海容三家企业在负极材料市场占有率在60%以上。随着石墨资源瓜分完毕,企业间的竞争焦点将重新回到技术方面。其研究重点将朝着高比容量、高充放电效率、高循环性能和较低成本的方向发展。其中碳材料的研究开发相当活跃并在石墨改性、软硬碳和碳纳米材料方面取得了很大的进展,锡基材料作为锂离子电池负极材料具有很大的潜力,其他材料的研究也为锂离子电池负极材料提供了更多的选择。
 
    电解液
 
     电解液主要原材料为六氟磷酸锂,占电解液成本的50%左右。目前市场主要被关东电化学工业、STELLA、森田化学等几家日本企业垄断,占全球产能的85%左右。
 
    近年我国六氟磷酸锂生产技术取得突破,目前已经量产的内地企业有天津金牛、多氟多、九九久、广州天赐、成都黄铭能源、湖北宏源药业等。大部分下游电解液企业对于多氟多、九九久等企业的六氟磷酸锂理化指标评价均认为与日韩企业接近。
 
    国产六氟磷酸锂的品质与进口产品接近,国产六氟磷酸锂价格优势明显。国产六氟磷酸锂的价格比进口便宜15%。六氟磷酸锂作为电解液主要成本来源,电解液厂家为了降低成本必然会选取性价比合适的供应商,中国企业无疑具有一定优势。

   我国前5大锂电池电解液生产商张家港国泰华荣、东莞杉杉、深圳新宙邦、天津金牛、广州天赐,其中天津金牛、广州天赐基本上使用自产六氟磷酸锂,另外3家已经开始小批量使用国产六氟磷酸锂。预计2015年我国六氟磷酸锂国产化率将达到90%以上。
 
    中国具有丰富的萤石资源,是全球最大的氟化工生产基地,为我国发展六氟磷酸锂提供了良好的产业基础。国泰华荣、东莞杉杉、新宙邦等中国电解液企业的全球市场份额提升,为国产六氟磷酸锂奠定了市场基础。更为重要的是,多氟多、九九久、湖北宏源已经掌握了六氟磷酸锂的关键制造技术,其生产出来的产品获得了国内电解液厂商的认同。
 
    中国企业在六氟磷酸锂领域扩张的同时,日韩企业也积极在中国布局,如:森田在江苏常熟新建5000吨产能,美国诺莱特与韩国厚成共同在江苏南通新建400吨的产能。可以预见到2015年我国将成为全球重要的六氟磷酸锂生产基地,不仅不需要进口六氟磷酸锂,而且将批量向日韩电解液厂家出口。
 
    隔膜
 
    隔膜生产难度最高,盈利最丰厚。在锂电池中主要作用是防止正负极短路,同时在充放电过程中提供离子运输的电通道。目前一般采用聚丙烯、聚乙烯单层微孔膜,以及由两者复合制成多层微孔膜作为隔膜。未来发展方向是更薄、更安全。
 
    锂电池隔膜供给高度集中,严重依赖进口。隔膜的主要技术掌握在少数企业手中,集中度很高。国外的隔膜生产主要集中在美国的celgard公司和日本的旭化成、东燃和宇部。由于技术壁垒较高,投资风险大,国内企业的投资热情并不高。
 
    国内能够生产锂电池隔膜的,仅有佛山金辉高科(佛塑股份的子公司)、新乡格瑞恩、和深圳星源材质等公司,产品质量与国外同类相比,仍存在较大差距。其中,佛山金辉的产品质量相对较好,供应中低端市场。国内中高端市场,主要由东燃、旭化成和celgard公司垄断。佛山金辉的产品虽然主要用于中低端市场,毛利率仍然高达60%以上。
 
    2012年中国内资锂电池隔膜企业销售产值达到10.10亿元,同比增长53%;总产量为1.8亿平米,同比增长84%。作为最迟国产化的锂电池关键材料,是近三年来中国资本最为关注的领域之一。新进隔膜企业质量参差不齐,根据企业的产值进行排名,我国动力锂电池隔膜产业前十名企业。
 
    由于目前锂电池核心材料仍处于研发阶段,离大规模成熟应用于电动汽车仍有一定距离,国内企业仍需要持续研发,改进工艺,以满足电动汽车对材料的更高要求。综合技术、产品盈利能力和需求增长幅度,对各子行业排序如下:

   从技术成熟度考虑,负极材料>电解液>正极材料>隔膜。电解液主要是复配技术,技术最为成熟,不存在新产品替代的风险,风险因而最低;与之相对,磷酸铁锂的技术路线风险最高,日韩企业基本采取三元材料和高端锰酸锂的技术路线。另一方面,国内磷酸铁锂的生产取得一定突破,但一致性目前仍未得到有效解决,国内绝大多数生产企业都还处于小量送样阶段,未实现工业化量产;六氟磷酸锂的技术路线风险相对较低,但产品要求严格,工业化生产难度很高;隔膜的难点不在合成而在于工艺,国内相对落后的应用研究,导致隔膜成为锂电池核心材料中,国产化率最低,也是生产难度最大的材料。
 
    从产品收益率考虑,隔膜>正极材料>电解液>负极材料。技术门槛的高低,决定了产品盈利的高低。因此,佛塑股份的隔膜虽然质量落后于国际巨头,定位中端,仍然具有60%以上的毛利率。而江苏国泰的电解液,定位高端,毛利率预计在30%-40%左右。六氟磷酸锂和磷酸铁锂,预计盈利能力介于两者之间。
 
    从动力电池带来的需求增长幅度考虑,磷酸铁锂>隔膜>电解液。由于磷酸铁锂不能用于传统小型锂电池,因此动力电池对其的需求拉动最为显著;动力电池对隔膜安全性要求很高,目前主要使用3层复合隔膜,因此大大提升了隔膜的需求量。而传统锂电池领域的约1.5亿平米左右的需求量,决定了其需求弹性略低于磷酸铁锂;六氟磷酸锂与电解液基本保持1:10的比例,因此两者的需求弹性相同。
 
    下游动力电池生产
 
    2012年新能源汽车、电网储能、特种车、通信基站等领域的成品锂电池组市场规模为35亿元,比2011年的26亿元增长34.6%。
 
    PM2.5催生了环保热潮,促使我国加大发展新能源汽车的力度。但新能源汽车的推广集中在城市的公交车以及出租车。由于价格居高不下,锂电池私家车以及电动摩托车销量相对小,还没有能够为市场所接受。根据《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆,到2020年超过500万辆。巨大的市场前景促使相关企业产能不断扩张,作为核心部件的动力电池,成为外资、国企和民企抢占新能源汽车市场的核心。

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