电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
2012年锂电池占全球锂终端需求的41%,锂电池的输入输出性能紧要取决于电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正极材料是最核心的关键材料,占据锂电池成本的30-40%。消费类电子产品市场(笔记本电脑、平板电脑、智能手机等)的快速扩张带来锂电池需求的爆发式上升。将来新能源范畴电动车与储能电站也均将依靠于锂电池。预计到2013年全球锂电池产业规模将达到278.1亿美元;2015年,新能源汽车的产业化使用将带动全球锂电池的产业规模达到523.2亿美元。随着锂电池产业规模的扩张,锂电池正极材料产业规模也处于迅速扩张的阶段,其中以钴酸锂的使用最为成熟。
使用正极材料使用范畴分化
目前正在使用和开发的锂电池正极材料紧要包括钴酸锂、镍钴酸锂、镍锰钴三元材料,尖晶石型的锰酸锂,橄榄石型的磷酸铁锂等。我国目前正极材料紧要包括钴酸锂、三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂。正极材料的使用范畴分化分明,目前钴酸锂仍旧是小型锂电范畴正极材料的主力,紧要用于传统3C范畴等;三元材料和锰酸锂紧要在小型锂电中使用,在日本与韩国其作为动力锂离子电池的技术较为成熟,紧要用于电动工具、电动自行车和电动车等范畴;磷酸铁锂在国内在动力锂离子电池范畴使用,并且是将来储能电池发展的方向,紧要用于基站和数据中心储能、家庭储能、风光电储能等范畴。
钴酸锂钴酸锂将逐渐被替代
钴酸锂由于具有加工工艺简单和电化学性能稳定等优点,最先实现商品化,具有放电电压高、充放电电压平稳、比能量高等优势,在小型消费品电池范畴中具有紧要使用,由于消费类电子产品市场的迅速发展,钴酸锂是锂电池正极材料中销售量占比最大的材料,但其成本高,且不利于环保,比容量利用率低,电池寿命短,安全性差。三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优势,具有价格优点,但其使用受到钴价格的影响,当钴价格处于高位时,三元材料价格较钴酸锂低,具有较强的市场竞争力;但当钴价格处于低位时,三元材料相较于钴酸锂的优点就大大减小。目前,钴酸锂材料存在被三元材料替代的发展大趋势。
三元材料具有较好的低成本优点
三元材料为镍、钴、锰按照一定的比例,再导入锂源制备而成。虽然Tesla(著名的特斯拉电动车公司)旗下首款车型Roadster推出时使用的是18650钴酸锂电池,但其第二款量产车型Model-S使用的是松下定制的三元材料电池,即镍钴铝三元正极材料电池。钴酸锂电池成本高的特点在Tesla前后两款车型的比较中表现得十明显显。Model-S使用的电池数量达到8000以上,比Roadster高出一千多节,但是成本却下降了30%,这正是得益于三元电池较好的成本控制。目前我国在高性能动力锂电用NCM三元材料上和国际市场还存在较大的差距,在稳定性控制上存在设备和技术上的双重障碍,开发分明落后,国外已在大量使用,我国公司尚无产品出现。
锰酸锂锰酸锂占比也将上升
由于安全问题和高昂的价格,钴酸锂正极材料始终没有完全进入动力锂离子电池范畴。而锰酸锂则具有原料锰资源丰富、价格低廉及无毒性等优势。层状锰酸锂LiMnO2用作锂电池正极材料的缺点是虽然容量很高,但在高温下不稳定,而且在充放电过程中易向尖晶石结构转变,导致容量衰减过快。目前国内大型的正极材料加工公司都在积极的开发高温循环改善的锰酸锂材料。锰酸锂材料的使用聚集在消费类电池市场,紧要与钴酸锂掺混使用于低端的钢壳电池上,或者单独用于动力锂离子电池,动力锂离子电池以电动自行车电池为主。预测到2015年三元材料在正极材料中的占比将上升至35%,锰酸锂占比将上升至30%,而钴酸锂将下降至25%。
磷酸铁锂仍存在较大技术提高空间
在动力锂离子电池范畴,磷酸铁锂正极材料的低温性能和倍率放电已经可以达到钴酸锂的水平,目前是市场上最有希望的动力锂离子电池材料。但是受制于技术瓶颈,磷酸铁锂电池一致性和单位能量密度较低。在动力锂离子电池正极材料产业范畴,中、日、韩、美动力锂离子电池公司采用不同的材料体系。我国公司以磷酸铁锂为主,日韩公司以锰酸锂和三元材料为主。目前在国内,已有较为成熟的磷酸铁锂储能系统。但与全球技术水平比较来看,目前我国磷酸铁锂材料产业化的发展仍低于国外发达国家的水平,如材料加工和使用方面的继续性和稳定性都不足,能量密度也始终无法提高。2012全球磷酸铁锂同比增速为56.66%,而我国惟有5.77%。
策略关注锂产品深出产龙头
申万研究认为,在将来三年基础锂盐和矿山卤水产量过剩的大格局下,电池和正极材料的微利状况和降价趋势制约了基础锂盐及矿山卤水的涨价空间,将来锂产品价格将出现分化,高壁垒的深出产产品将因紧张的供需格局获得涨价空间,而过剩的基础锂盐和矿石卤水价格将持平甚至小幅走低;赣锋锂业因基础锂盐成本下降、高壁垒深出产产品价格上升、吨毛利上升,将来几年的产量释放将使得业绩快速上升,考虑到公司的攻守兼备特点,以及被低估的竞争优点和资源价值,维持买入评级,目标价30元。
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