锂离子电池关键材料及设备技术可行性研究报告

报告简介：
磷酸锰锂、磷酸钒锂、镍锰二元材料、富锂锰基材料等新型正极材料规模化生产技术；硅基、锡基等高能量密度负极材料；钛酸锂、硬碳为代表的高功率密度、高安全性负极材料（循环寿命≥10000次）；低成本、高性能石墨负极材料（成本降低10%以上，能量密度≥360mAh/g）;隔膜基体材料聚丙烯、聚乙烯次啊辽河添加剂的制备和改性技术；

1、锂离子电池关键材料及设备技术简介

1.1.技术定义

磷酸锰锂、磷酸钒锂、镍锰二元材料、富锂锰基材料等新型正极材料规模化生产技术；硅基、锡基等高能量密度负极材料；钛酸锂、硬碳为代表的高功率密度、高安全性负极材料（循环寿命≥10000次）；低成本、高性能石墨负极材料（成本降低10%以上，能量密度≥360mAh/g）;隔膜基体材料聚丙烯、聚乙烯次啊辽河添加剂的制备和改性技术；产品质量稳定与一致性较好的隔膜生产工艺（孔隙率40%左右，纳米微孔≤200nm，纵向拉伸强度≥100MPa）；晶体六氟磷酸锂等电解质盐与功能性添加剂。专用设备规模化生产技术、稳定运行技术及在生产过程中的在线监测和控制技术。

1.2.主要应用产品

锂离子材料包括正极材料、负极材料、电解质材料和隔膜材料。

类型	技术要求	主要材料
正极	层状或隧道的晶体结构稳定，比容量较高，电压平台平稳，正、负极材料具有高的电位差，离子和电子扩散系数较高，环境友好	钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）、锰酸锂（LiMn2O4和LiMnO2）、聚阴离子型化合物（MO6：M为过渡金属）、磷酸铁锂（LiFePO4）
负极	锂离子可逆容量较大、反应电位较低、扩散速率高	金属铝及其合金负极材料、氧化物负极材料、碳负极材料、其他负极材料
电解质	较高的离子导电性、高的锂嵌入量和相容性、有机溶剂的分解电压高、安全无污染、价格低廉、重量轻、可设计成多种形状	液体电解质：主要使用锂盐溶解于有机溶剂中制备而得；固体电解质：主要是采用高分子材料为基体的聚合物

1.3.技术特点

主要应用	技术特点
锂离子电池核心材料	循环性能高，成本低，稳定性高，寿命长
锂离子电池设备	设备自动化程度和精细化程度提高

2、产业链图示

3、市场规模

	中国电池行业销售额	中国锂离子电池行业销售额		中国电池行业销售额	中国锂离子电池行业销售额
2011年	3156	560	2014年	4889.43	695.50
2012年	3751	619	2015年	5720.63	744.19
2013年	4179	650	2020年	12542.2

数据来源：中国化学与物理电源行业协会，据统计，从2011 年至 2013 年，中国电池销售额复合增长率达到 11.7%。未来预计年均增长15%，而锂离子电池销售收入近看来增长率达5-10%左右，未来预计年均增长率7%。

4、技术发展水平

4.1技术难度

①锂离子电池原材料成本降低，寿命延长，稳定性提高。

②提高设备自动化和精细化程度。

4.2技术成熟度

锂离子电池材料市场已经比较成熟，但在核心技术上与国际水平相比尚有很大差距，设备在自动化程度和精度等方面都还较低。

4.3产业化的水平

①产业化水平为20%。

②国内锂离子电极材料的研发尤其是产业化方面还落后于世界，依赖进口；国内锂电池设备行业群龙无首，普遍产值较低，目前没有上市公司。

4.4替代技术简析

①在材料上，各材料技术之间有替代性，随着三元材料和锰酸锂材料快速进入，钴酸锂的相对市场份额会有所降低。

②在设备上，替代技术不高，主要在自动化与精度方面进行提升。

5、国内外技术发展对比

5.1国内外技术差距

①国内技术与国外差距为20年。

②在材料上，国内企业走中低端市场定位，高端市场仍需开拓，上游锂电池材料基本由日韩主导，国内企业突破不大。

③在设备上，国内锂电池设备与国外设备的差距，主要体现在自动化程度和精度等方面。

5.2国内外主要厂商

	国内主要厂商	国外主要厂商
材料	湖南瑞翔，湖南杉杉，天津巴奠科技，张家港国泰华荣，天津金牛，深圳新宙邦	LG化学，日本NEC，美国A123锂电公司
设备	广东雅康，深圳新嘉拓，深圳赢合，北京七星华创	日本kaido，韩国koem