锂电池行业分析报告.pptx

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1、,锂电池行业分析,锂产业投资分析报告,目录,行业技术分析 市场需求分析 上市企业分析投资机会分析,2,锂电池行业分析,3,行业技术分析,太阳能和锂电池,绿色环保 可再生免费使用 资源丰富,随机性间歇性并网难 本地消纳,储能使用 电能调节,锂电池,4,什么是锂电池,定义：锂电池的全称应该叫锂离子电池（简称LIB），在20世纪90年代初索尼公司将锂电池产业 化。它以碳为负极，以含锂的化合物作正极；在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池名称的由来。内部结构：锂离子电池由正极、负极、电解液、隔膜和电池外壳 等组成。正极：由含锂的过渡金属氧化物组成，常用的 材料 有钴酸锂、锰酸锂、

2、三元材料和磷酸铁锂。负极：石墨、石墨化碳材料、改性石墨、石墨化中 间相碳微粒。电解液：一种有机电解液，大部分是由六氟磷酸锂（LiFL6）加上有机溶剂配成。隔膜：目前主要是聚乙烯（PE）或者聚丙烯（PP）微孔膜。它的功能是隔离正负极，阻止电子穿过，同 时能够允许锂离子通过，从而完成在电化学充放电过 程中锂离子在正负极之间的快速传输。,5,锂电池工作原理,当外部电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,锂离子 Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负 极，与早就跑过来的电子结合在一起。当电池放电时，机理与充电是刚好是相反 的，以LiFePO4为例

3、，其化学反应方程式为：,图一,6,图二,锂电池产业链,在上游原材料中，正极材料是锂电池中最为关键的原材 料，直接决定了电池的安全性能和电池能否大型化，同时也是锂电 池成本占比最高的材料，约占锂电池电芯材料成本的1/3左右。,7,锂产业链全图,8,碳酸锂分类,碳酸锂是锂产业链的核心原料锂产品是将固体锂矿石或者含锂盐湖卤水中浓缩物提纯并精加工后形成的产品。根据加工难度、工艺水平和技术含量等因素，锂产品可以分为基础锂产品和高 端锂产品两类。基础锂产品一般指工业级碳酸锂、工业级氢氧化锂等大宗产品；高端锂产品包括电池级碳酸锂、电池级氯化锂、电池级氢氧化锂、高纯碳酸锂、电池级金属锂等。碳酸锂是制备各种高端

4、锂产品的 重要源头。通过酸溶解、碱沉淀等化学反 应，碳酸锂可以制得氯化锂和 氢氧化锂两种基础锂产品，对 应金属锂及润滑脂等下游应 用。通过溶解、除杂等工艺，由碳 酸锂可制得氟化锂、医用碳酸 锂以及电池级碳酸锂，其中氟 化锂用于陶瓷、化工等行业，医用碳酸锂用于制药，电池级 碳酸锂用于生产锂电池。,9,碳酸锂提锂技术工艺,矿石提锂指以锂辉石、锂云母等固体锂 矿石为原料，生产碳酸锂和其他锂产品。矿石提锂历史悠久，技术相对成熟，其 工艺主要有石灰石烧结法和硫酸法。目 前最普遍的方法是硫酸法，其主要工艺 是：将锂辉石（一般含氧化锂46%）进行焙烧，再用硫酸溶解生成硫酸锂，经浸出、净化、蒸发、沉锂、干燥等

5、工 序，制得初级碳酸锂产品。,盐湖提锂指从含锂的盐湖卤水中提取 碳酸锂和其他锂盐产品。盐湖卤水提 锂通常要经过盐田日晒、分阶段得到 不同盐类、盐溶液提纯等阶段，最后 将锂盐从溶液中分离提取，得到所需 锂盐产品。目前盐湖提锂技术主要有 沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附 法、碳化法、煅烧浸取法等。,10,碳酸锂提锂技术工艺,锂精矿生产工艺,以盐湖卤水为原料，利用自 然界的太阳能及冷源在预晒,池、晒池中进行冷凝、蒸发，,析出各种副产品，并提高卤 水中Li+浓度，所得富锂卤 水在结晶池吸收太阳能使卤 水增温后，逐渐使Li2CO3结 晶析出，结晶产物经干燥、包装即得到锂精矿产品。,盐湖卤水,预晒池冷冻,

6、芒硝 泡碱,预晒池卤水,水,气,堆,存,晒,池,大气,石,盐,晒池卤水,水,气,堆 存,结 晶 池,大气,结晶池尾卤,湿锂精矿,水,气,锂精矿产品,11,碳酸锂提锂技术工艺,西藏扎布耶湖提锂工艺,盐湖提锂的卤水原料中 钾、硼、镁等元素众 多，物理化学性质特 殊，提锂工艺受资源禀 赋与技术水平的制约很 大，特别是镁与锂的化 学性质极其相似，两种 元素难以分离。,盐湖提锂生产过程不易控 制，因而产量、质量波动 较大。到目前为止，盐湖 卤水提锂的直接产品仅能 作为工业级碳酸锂，还需 要对其进一步加工才能转 化为电池级碳酸锂、高纯 碳酸锂等高端锂产品。,盐湖提锂成本优势明显，在工业级碳酸锂市场中，盐湖

7、卤水生产工业级碳酸 锂成本约为锂矿生产工业 级碳酸锂成本的50%。,12,提锂工艺汇总,13,常见正极材料性能比较,14,正极材料磷酸铁锂,15,磷酸铁锂（LiFePO4，简称LFP，也叫锂铁磷）电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的 锂离子电池，其工作原理和锂离子电池是一样的。其物理结构为橄榄石结构，从结构来看，可以用在锂离子电池的正极材料 还有AyMPO4,Li 1-xMFePO4,LiFePO4.MO等都可以做正极材料。其特色是不含贵重元素，原料价格低且磷，铁，锂在地球上的资源含量丰 富，供料不会存在很大问题。除具有锂电池的共性特点外，还有一些特有的优点，比如其工作电压适中（3.2V），容量大

8、(170mAh/g)，高放电功率，可快速充电且循环寿命长（高达2000次），在高温与高热环境下的稳定性高。,磷酸铁锂材料本身的优缺点,16,磷酸铁锂的优点:1、安全。磷酸铁锂的安全性能是目前所有的材料中最好的。绝不用担心爆炸。2、稳定性高。包括高温充电的容量稳定性，储存性能等。这是最大的优点。3、环保。整个生产过程清洁无毒。所有原料都无毒。不像钴是有毒的物质。4、价格便宜。磷酸铁锂的缺点：1、导电性差，目前可通过添加C或其它导电剂得到解决。即：LiFePO4/C正极。2、振实密度较低。一般只能达到1.3-1.5，电池极片的面密度低，所以同样型号的 电池容量更低。从消费便携电子产品上看，磷酸铁锂

9、没有前途，在特定的电池 领域使用较有优势，如动力电池。3、制造成本偏高，在电池生产上加工困难、倍率放电不稳定(需要特定的电池工艺 配合,受工艺影响很大)。4、技术还未成熟。由于振实密度低，比表面积大，需要改变电池先行工艺。而且 电解液也需重新开发适用的电解液体系，用现有的成熟电解液难发挥其性能。没有批量配套的保护线路和充电器，较难在现有的电子设备上发挥出其特性，需要一个整体的行业整合。,磷酸铁锂的生产工艺,高温固相法 磷酸铁锂生产的主要方法，也是最成熟的方法。通常 以铁盐(如草酸亚铁FeC2O4 2H2 O)、磷酸盐(如磷酸氢 二铵(NH4)2 HPO4)和锂盐(如碳酸锂 Li2CO3)为原料

10、，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛中先经过较低温 预分解，再经高温焙烧研磨粉碎制成。优点：操作及工艺路线设计简单，工艺参数易于控制，制备的 材料性能稳定，易于实现工业化大规模生产。缺点：粉体原料需要长时问的研磨混合，且混合均匀程度有 限，掺杂改性效果差；要求较高的热处理温度和较长的热处理时间，能耗 大；产物在组成、结构、粒度分布等方面存在较大差别，易出现 Fe的杂质相；材料电化学性能不易控制；采用的草酸亚铁比较贵，材料制造成本较高；反应时 需要大量的惰性保护气体，惰性气 体成本较高；同时烧结过程中会产生氨气、水、二氧化碳，他们在 炉膛内经过冷却的过程时会产生碳酸氢铵晶体颗粒而造 成产品的污染

11、。此外，氨气的产生不利于环保，应进一步增加尾气处理设备。,17,磷酸铁锂的生产工艺,碳热还原法 碳热还原法也是高温固相法中的一 种，是比较 容 易工业化的合成 方 法，多 数 以磷 酸 二氢 锂(LiH2PO4)、三氧化二铁(Fe2 O3)或四氧化三铁、蔗 糖为原料，均 匀混合后，在高温和氩气或氮气保 护下 焙烧，碳将三价铁还原为二 价铁，也就是通过碳热还 原法合成 磷酸铁锂。优点：解决了在原料混合加工 过程中可能引发的氧化反应，使合成过程更为合理，同时改 善了材料的导 电性。,18,缺点：反应时间相对过长，温 度难以控制，产物一致性要求 的控制条件更为苛刻，难以适 应工业化生产。,碳热还原法

12、工艺图,锂产品演变图,盐湖 卤水,锂矿石,锂精矿,工业级 碳酸锂,电池级 碳酸锂,磷酸 铁锂,电池 正极,盐湖提锂,冷冻日晒 结晶法,矿石提锂,高温固相 碳化还原,苛化法,深度碳化法,19,锂电池生产流程图,抽真空 封装后 成为单体 电池,卷好的负 正负极片,电解液,正极片 铝箔,隔膜,负极片,正极材料,负极材料,铜箔,涂覆,涂覆,卷绕,放入电池外外壳里,20,注入电池外外壳里,锂电池行业分析,21,市场供需分析,全球锂电池需求趋势,全球动力锂电池的总容量需求增长趋势,22,From：IIT报告20102013年全球动力锂电池汽车对锂电池的总容量需求的复合增长率为116，20132018年的复

13、合增长率将保持在26，2009年小型锂电的总容量需求约为48亿Wh，预计2018年动力锂电池的总容量需求将达到350亿Wh，增长约6.3倍。,全球碳酸锂需求量,2012年-2013年将是碳酸锂需求变化的分水岭。按照每台锂电池电动汽车HEV、PHEV、EV消耗5、25、50公 斤碳酸锂计算，2013年电动汽车对碳酸锂需求量达到3.2万 吨，2015年达到6万吨，2020年将达到15.5万吨。,增长率,占比,23,全球锂资源分布与储量,24,中国锂资源分布与储量,25,中国主要锂电池企业扩产情况,26,国内碳酸锂产量及进出口量,27,产品价格,28,锂电池行业分析,29,上市企业分析西藏矿业 西部

14、矿业 中信国安 盐湖股份,中国锂产业上市企业,30,上市企业锂资源情况,31,西藏矿业-公司概况,32,经营范围:铬矿、硼矿、铅锌矿、锡矿、锑矿、高岭 土、铜矿、金矿、锂矿、锰矿、钒矿、铝矿、镁矿、钼矿、钾矿、钨矿的开采及销 售；铬矿深加工及销售；纺织产品、土畜 产品、中药材(不含贵重药材)、糖、酒、副 食；运输设备(载重车、面包车)的销售(不 含小 轿车)；自营产品进出口贸易；固体矿 产勘查、勘查工程施工、小型矿山设 计及 矿业技术咨询,公司背景：公司是西藏最大的综合型矿产 品开发公司，公司所属铬铁矿产于西藏山 南地区曲松县罗布萨乡境内，是我国储量 最丰富、Cr2O3含量最高，Cr/Fe最高

15、的铬 铁矿生产基地，年产铬铁矿12万吨。,西藏自治区矿业发展总公司为 第一大股东，持股17.69。,控股股东:,西藏矿业-资源情况,西藏扎布耶盐湖属中度碳酸盐型,是目前世界上唯一的优质锂资源。该盐湖储量大，含锂高，镁锂比 低。提锂工艺充分利用了自然条 件，采用“冬储卤、多级冷冻日 晒、集温沉锂”工艺，生产含 Li2CO360%80%的固体锂精矿；锂精矿用辅助材料石灰及二氧化碳 经简单的加工即得到碳酸锂及单水,氢氧化锂产品。,扎布耶湖卫星图,地表卤水、晶间卤水及固体矿物 中均含碳酸锂，总储量240万吨，其中仅地表卤水中控制的经济基础 储量达70.41万t(122b)。,西藏矿业通过子公司西藏日喀

16、则扎布耶锂业高科技有限公司控有西藏扎布耶 盐湖90%的股权，享有其20年的开发权。,33,西藏矿业-生产经营,西藏日喀则扎布耶锂业高科技有限公司：西藏矿业本公司占该公司总股 本的50.72%。经营范围：锂矿、硼矿、钾矿、黄金矿的开发及锂、硼、钾系列产品，无机 盐，盐湖生物资源及产品的开发、生产、销售。注册资本:93,000.00 万元。本年度西藏日喀则扎布耶锂业高科技有限公司资产总额84,798.97 万元，负 债总额5,436.28 万元，所有者权益79,362.69 万元。2011 年度实现营业总 收入9,365.41 万元，净利润-1,658.76 万元。白银扎布耶锂业有限公司：西藏矿业

17、占该公司总股本的62.50%。经营范围：主要从事碳酸锂和单水氢氧化锂的生产和销售。注册：2004年8月注册成立，注册资本32,000 万元。本年度白银扎布耶锂业有限公司资产总额32,478.99 万元，负债总额 5,559.36 万元，所有者权益26,919.63 万元。2011 年度实现营业总 收入2,197.00万元，净利润-907.62 万元。,34,西藏矿业产品分析,100000,20000,30000,40000,西藏矿业产品（吨）6000050000,2011生产,2011销售,2012生产,铬矿石 铬盐 电解铜 锂盐产品,35,上市公司横向对比,36,锂电池行业分析,37,投资机

18、会分析,锂电池全球产业格局趋势,全球的锂电池产业在向中国转移中国电动车的潜在市场对锂电池需求巨大,38,行业投资分析,39,1.进入碳酸锂行业必须具备两大要素：碳酸锂主要原料是盐湖卤水（矿石法由于成本高在全球产能很小），进入企业必须拥有 锂资源丰富的盐湖资源，全球盐湖以高镁低锂型为主，提纯分离碳酸锂的工艺技术难度大，这些技术掌握在国外 公司手中。2.国内拥有大型盐湖、具有卤水制锂条件的仅有青海国安（中信国安）、西藏矿业和青 海锂业（西部矿业）、盐湖股份由于提纯工艺还存在一定差距，实际产能远未达到规 划产能，且主要以工业级碳酸锂为主。3.电池级碳酸锂生产的投资有较高的投资空间。西藏矿业、中信国安都在研发电池级碳 酸锂生产技术，近期得了突破。4.其中西藏矿业资源最丰富并且优质，保守估计有240万吨碳酸锂储量，08年产能2600 吨，远期规划2万吨，有很大投资空间。5.锂产业链各个环节的生产加工，需要用到电能、热能等可以通过太阳能提供。6.总体来看，锂资源丰富的盐湖地区，太阳能资源也非常丰富，太阳能的产能可以用作 锂行业的生产，锂电池和电动车可以满足当地的旅游业用电需求，实现“太阳能+锂 电池+电动车+旅游业”综合发展，实现阳光绿色、节能环保的有“锂”规划。,