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(其实人跟树是一样的，越是向往高处的阳光，它的根就越要伸向黑暗的地底。——尼采 。） 603学研社道法自然不执著 、眛槑 (上篇:三元锂电池之优劣简述和未来关注方向) 背景：国内锂电池发展态势迅猛。2014年国内动力锂电池的需求量将达到1.4GWh，产值规模约40亿元。新能源汽车销量向好拉动了国内动力锂电池需求快速增长，多方预测今年新能源汽车销量有望达到7万辆，按照单车平均配备20kWh计算，今年国内动力锂电池的需求量将达到1.4GWh，产值规模约40亿元。 目前中国动力锂电池主要生产企业有：比亚迪股份有限公司，2014年年初产能1.6GWh左右，年底前产能有望再扩大3GWh，产品为磷酸铁锂电池，2014年上半年，公司新能源汽车业务实现收入约27.48亿元，同比增长1216.67%，占集团总收入的10.29%，拉动动力锂电池需求约0.37GWh；天津力神电池股份有限公司，动力电池年产能约0.7GWh，目前也在寻求产能扩大，公司主要客户有康迪、众泰、江淮等，2013年公司总营业收入31.5亿元，2014年上半年公司动力锂电池出货量约79.7MWh；合肥国轩高科动力能源股份公司，是目前国内唯一一家仅从事动力锂电池业务的企业，公司产能0.32GWh，目前公司主要客户为南京金龙、江淮等，2013年公司营业收入7.34亿元，净利润2.21亿元，2014年上半年营业收入3.52亿元，净利润6981.19万元，2014年上半年公司动力锂电池出货量约0.11GWh左右；东莞新能源科技有限公司，目前公司动力锂电池产能约0.6GWh，主要为北汽、宇通等供货，2013年公司动力锂电池销量约95.9MWh，创造销售收入约3.4亿元，2014年上半年公司动力锂电池销量约0.1306GWh。 锂电池市场格局目前以磷酸铁锂电池为主，稳定性高、价格便宜，但能量密度提升空间有限。从市场用量、技术的成熟度等方面看，目前国内动力锂电池以磷酸铁锂正极材料的锂电池为主，该材料具备稳定性高、安全可靠、价格便宜、技术成熟等特点，但是理论能量密度提升空间有限，最大为150Wh/kg。比亚迪一直以来坚持磷酸铁锂电池路线，电池单体能量密度达到130Wh/kg以上，基本接近理论极限，公司也在积极开发能量密度更高的磷酸铁锰锂材料新型动力锂电池。天津力神产品以磷酸铁锂电池为主，目前在小批量生产三元材料动力锂电池；国轩高科一直以来也是坚持在做磷酸铁锂动力锂电池，主要为江淮汽车iEV系列纯电动汽车配套，不过公司也开始在进行三元材料动力锂电池方面的开发工作；ATL、哈尔滨光宇电源股份有限公司、深圳沃特玛、中航锂电（洛阳）有限公司等的产品也都主要是磷酸铁锂电池，不过也都纷纷开始关注三元材料动力锂电池的开发，其中中航锂电也开始小批量生产三元材料动力锂电池。 针对磷酸铁锂电池能量密度不够的问题，特拉斯采用三元锂电池以替代传统锂电池，如今俨然已是未来动力电池的发展方向。在特斯拉之前，各界对三元材料知之甚少。直到特斯拉宣布在其风靡全球的高端跑车MODEL S车型上采用三元材料作为电池正极材料，这一技术才渐渐被广泛认可。 一、三元聚合物锂电池:是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池。锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。目前三元材料的电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯，在笔记本电池领域广泛被使用。 二、优点: 三元锂电池能量密度高。公开资料显示，特斯拉MODEL S续航里程能够达到486公里，电池容量达到85kWh，采用了8142个3.4AH的松下18650型三元锂电池。工程师将这些电池以砖、片的形式逐一平均分配最终组成一整个电池包，电池包位于车身底板。循环性能好于正常钴酸锂，前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V，在使用范围方面有所限制，但到目前，随着配方的不断改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。 三、缺点： 1.稳定性差。三元材料动力锂电池主要有镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等，优势是理论能量密度180kW/kg以上，抗电解质腐蚀性好，但产品安全性、一致性方面有待提升。由于镍钴铝的高温结构不稳定，导致高温安全性差，且pH 值过高易使单体胀气，进而引发危险。 2. 造价高。因技术更成熟、安全稳定，磷酸铁锂电池、锰酸锂电池目前仍是多数纯电动车的电池首选。而三元锂电池相比这两种电池，具有安全性能高、寿命长、电瓶重量轻等优点，但目前造价较高，目前在售的电动车车型中，只有特斯拉等国外少数车型在使用。 四、行业地位。全球5大电芯品牌SANYO，PANASONIC，SONY，LG，SAMSUNG已推出三元材料的电芯，相当部分的笔记型电池线都用三元材料的电芯替换了之前的钴酸锂电芯，SANYO，SAMSUNG柱式电池方面更是全面停产钴酸锂电芯转向三元电芯的制造，目前国内外小型的高倍率动力电池大部分使用三元正极材料。 五、未来三元锂电池技术提升方向： 1.电池电力管理系统（BMS）。特斯拉通过有效的电力管理系统解决了三元锂电池的安全性问题，并使单位成本却远低于其他电动车型，大约为416美元/kWh。 2.开发新材料。开发高能量密度的富锂锰基正极材料、高电压电解液、硅-碳负极材料、石墨烯材料等材料。 -----未来可重点挖掘三元锂电池领域，专业从事电池管理系统（bms）、新材料研发等方面具有综合系统开发能力的高科技企业和上市公司标的。这是下一步挖掘方向。 六、相关可关注企业 1.波士顿电池有限公司。作为国内唯一一家仅做三元材料动力锂电池的波士顿电池有限公司，今年上半年公司获得了大量的订单，但公司椭圆形的电芯结构设计，与松下的18650圆柱电池、比亚迪的大型方壳动力锂电池等主流电池形状不同，赢得整车厂普遍认可存在一定难度。 2.格林美。格林美近日公告称，该公司控股子公司江苏凯力克钴业股份有限公司以现金5298.2万元收购清美化学株式会社、长濑产业株式会社、上海信铭国际贸易有限公司合计持有的清美通达锂能59%的股权。而清美通达锂能研发的重点方向就包括三元正极材料。而公司高管不久前曾透露，镍钴锰三元电池材料项目已在进行中，并且看好三元材料在新能源汽车领域的应用。 @唐史主任司马迁 ，@1024SK ，@imlowry ，@铅笔刀啊 ，@liwi412，$特斯拉电动车(TSLA)$，$比亚迪(SZ002594)$ -------------------------------------------------华丽分割线-------------------------------- --------------------------------------下面为三元锂电池行业动态,有兴趣再研读----------------- 2014年10月20日，北汽新能源50辆绅宝EV作为APEC指定用车交付完成，另外，近日奇瑞称奇瑞eQ电动车将于11月5日上市。两者续航能力都在200km左右，虽然远不及特斯拉电动汽车的续航能力，但是同特斯拉一样两者使用的都是三元锂电池 目前三元材料的电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯，在笔记本电池领域广泛使用。近几年来三元锂电池开始在电动汽车邻域使用，相较于磷酸铁锂电池、锰酸锂电池具有比容量高、寿命长、电瓶重量轻等优点，却因造价较高，另外应用在电动汽车上时需要极为严格的电池管理系统，仅有特斯拉等国外少数车型大量使用，我国电动汽车邻域还是以磷酸铁锂电池为主，少数电动汽车厂商也已经逐渐开始应用。 据称北汽采用的三元锂电池在结构上采用铝塑软包装，容量较同等尺寸规格的钢壳锂电高10～15%、较铝壳电池高5～10%，而重量却比同等容量规格的钢壳锂电轻40%、较铝壳电池轻20%，三元电芯厚度可以做到1mm以下 北汽新能源的工程师讲到：铝塑软包装区别于液态电芯的金属外壳，保护板更加合理，遇撞击最多只会发生气鼓，可确保安全，而且三元锂电池内阻小，极大的降低了电池自耗电，BESK副总经理蔡春华表示，BESK生产的三元锂电池不逊于特斯拉所搭载的电池。 i3电池与特斯拉或同为三元锂电池 宝马i3有三个需要关注的点。第一，电池技术或与特斯拉一致，公开资料现实i3的电池采用的是三星和博世的合资电池，这家公司叫SDI。三星SDI是世界水平的平板显示器专业企业，绿色节能相关产业是其新的市场增长点。根据笔者对SDI的相关检索，这家公司可以说是新能源上游一个巨头的存在，三星SDI可以提供电气动力化、电芯、高压电池系统、低压电池系统等一揽子电动车解决方案，这显示出韩国电池企业正在赢得世界范围内的许可。虽然目前宝马并未公布其电池应用的是哪种材料，但根据三星SDI的技术路径来看NCM（三元锂材料）是其当前的主要技术路线，由此可推断，宝马i3、i8采用的都应该是跟特斯拉相同的三元锂电池。 近日，韩国LG化学株式会社在南京投资建设的新能源汽车动力电池项目正式签约入驻南京经济技术开发区，预计2016年建成达产，满产后将容纳7栋动力电池工厂。 今年年初，三星SDI公司、安庆环新集团与陕西省政府签署了《关于三方投资建设汽车动力电池生产基地的谅解备忘录》。三星SDI公司计划将汽车动力电池项目建设在三星电子半导体西安工厂附近，该汽车动力电池项目将于2014年下半年开工，2015年正式投产。 目前松下、LG化学、AESC、三星四大企业的出货量已是世界前列。为了获取更多的利润，韩国LG化学和三星企业陆续在中国市场建厂，以扩充其产能，抢占动力电池市场，而日本企业松下和AESC也有意要进军中国的计划 松下 出货量：2011年0.36亿瓦时，2012年2.41亿瓦时，2013年4.09亿瓦时，2014年8.04亿瓦时。 合作车企： 特斯拉，大众，丰田，铃木等 电池厂：大阪住之江工厂，大阪贝塚工厂，美国工厂(将建) 技术路线：研究开发锰酸锂掺杂镍、铝等元素的固溶体系正极材料，目前已开发的正极材料有镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等。 主要合作方：特斯拉 2010年松下宣布与美国特斯拉合作开发生产电动汽车用动力锂电池系统，松下提供类似18650尺寸锂电池单元。松下投资3000 万美元持有特斯拉约2%的股份。 松下过去曾计划在2012～2015年向特斯拉供应5亿～6亿个电池，但2013年10月重新签署了协议，改为2014～2017年供应20亿个，价值高达70亿美元。随着供给的增加，松下除了扩大大阪住之江工厂的产能之外，还重新启用了同在大阪的贝塚工厂。 另外，特斯拉7月31日在致股东的季度公开信中称，该公司将按计划在明年年底前交付10万辆电动汽车，相比今年的交付量增长近两倍。而特斯拉今年预计将交付3.5万辆ModelS。此外，特斯拉去年底还与松下达成协议，后者将在未来四年向特斯拉供货18亿组锂离子电池，将供货量提升了两倍。 据悉，特斯拉Model S电动汽车2013年在美国本土的销量预估为18650辆，位列年度销售排名第三位，全球销量大约为22400辆。 特斯拉第二季度的汽车销量创下了新高记录，达到7579辆；而当季产量也创下了新高记录，达到8763万辆。特斯拉预计2014年第三季度汽车产量将达到9000辆，并计划销售7800辆Model S汽车。 LG化学 出货量：2011年1.86亿瓦时，2012年8.17亿瓦时，2013年11.33亿瓦时，2014年16.88亿瓦时。 合作车企：通用、三菱、雷诺、现代、现代摩比斯、沃尔沃、福特、韩国CT&T、伊顿、上汽、观致、长安等 电池厂：美国、韩国、中国南京(将建) 技术路线：以锰系为主发展三元材料 主要合作方：通用 2014年5月，美国通用汽车透露，为配合2014年下半年推出的2015年款车型，将停止从A123采购，将转为由韩国LG化学生产的电池。 另外，近日LG化学已经确认可在2016年前投产其第二代远程电动车电池，该电池的续航里程可达200英里(约321.87公里)，据之前的消息，该电池未来最有可能搭载在通用旗下的车型上。 据悉，沃蓝达2013年销量为23094辆。雪佛兰沃蓝达2014年7月共交付2020辆，今年前7个月的累计销量达到了10635辆。 AESC 出货量：2011年9.66亿瓦时，2012年10.96亿瓦时，2013年13.85亿瓦时，2014年15.92亿瓦时。 合作车企：日产、东风等 电池厂：日本 技术路线：掺杂镍、铝等元素的锰酸锂材料，目前正开发比容量高一倍的镍钴合金的材料取代锰材料。 主要合作方：日产 AESC (Automotive Energy Supply Corp)公司是由NEC(日本电气)、NEC东金和日产汽车出资成立的、专门生产车载锂离子充电电池的合资公司。该合资公司主要为日产聆风提供动力电池。 据悉，日产汽车公司2013年在美国共售出22610辆聆风电动汽车，几乎达到了2012年9819辆销售总量的两倍多。2014年7月在美国售出3019辆，今年前7个月的累计销量达到了15755辆，比去年同期大幅增加62%。日产聆风在美国的累计销量已经突破了50000辆，在全球市场已经卖出了近115000台，成为世界最畅销电动汽车。 三星 出货量：2012年0.43亿瓦时，2013年1.4亿瓦时，2014年10.62亿瓦时。 合作车企：宝马、大众、塔塔汽车、克莱斯勒、保时捷、福特及印度马恒达等 电池厂：韩国、中国西安(将建) 技术路线：以锰系为主发展三元材料 主要合作方：宝马 6月14日，三星SDI与宝马在韩国签署了有关为宝马i3和i8电动车及后续HEV车型提供电池的协议。据预测，双方交易额将达数十亿欧元。 目前宝马i品牌车型除已正式发布的i3量产车型外，定位更为高端的i8车型也已处于路试阶段。而网通社还了解到：宝马已注册了i1至i9全部车型的商标名称，可见该品牌车型未来也将得到全面覆盖，并继续采用宝马与三星公司合作的电动系统，其中有望包括i7等高端豪华轿车。 除宝马i品牌将采用基于三星电池所组成的蓄电池组外，未来随着双方合作的深化以及技术的成熟。目前宝马已推出的3系、5系、7系以及X6等混动车型，也均有望在未来采用该套电动总成。 宝马计划今年9月份开始在中国销售i3和i8电动车，通过7家经销店交付消费者。由于目前宝马i3供不应求，今年该车在华销量可能不到1,000辆。预计2014年i3全球销量将超过10,000辆。 总结：从2011年-2014年的出货量来看，AESC、LG化学、三星这四大动力电池国际巨头中LG化学出货量高于其他三个企业。 从供应车型销量来看，日产聆风在美国的累计销量已经突破了50000辆，在全球市场已经卖出了近115000台，远高于其他三家的供应车型销量。如果日产聆风的销量能一直持续的话AESC动力电池企业将有最大的盈利空间。 从未来的发展空间来看，特斯拉明年年底前交付10万辆电动汽车、宝马i3和i8今年9月将在中国上市，松下和三星也会有很大的盈利空间。 |
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