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新能源汽车锂电行业之分析
来源:电动车商情网    2009-7-9 10:44:33
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[提要]   根据美国能源信息署EIA发布的国际能源展望,世界能源市场消耗量2005年到2030年预计增加50%。

  锂离子电池具有极高性能优势,是未来动力蓄电池发展的必然方向

  目前常用的二次可充电电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池以及锂离子电池。相对传统的铅酸以及镍氢和镉镍电池而言,锂离子电池的历史很短。锂离子电池被称为性能最为优越的可充电电池,号称“终极电池”,受到市场广泛青睐。随着手机、笔记本电脑、数码相机、MP3、MP4、蓝牙和便携摄像机等的消费和便携式电子产品的持续走强,锂离子电池的市场需求一直保持相当高的增长速度,市场对于锂离子电池的巨大需求也引导锂离子电池行业的继续走强,也使锂离子电池在电动车方面的应用成为可能。

  (1) 单体电池工作电压高达3.7V,是镍镉电池, 镍氢电池的3倍,铅酸电池的近2倍

  (2) 重量轻,比能量大,高达150Wh/Kg,是镍氢电池的2倍,铅酸电池的4倍, 因此重量是相同能量的铅酸电池的三分之一到四分之一

  (3) 体积小,高达到400Wh/L,体积是铅酸电池的二分之一到三分之一。提供了更合理的结构和更美观的外形的设计条件、设计空间和可能性。

  (4) 循环寿命长,循环次数可达1000次。以容量保持60%计,电池组100%充放电循环次数可以达到600次以上,使用年限可达3-5年,寿命约为铅酸电池的两到三倍

  (5) 自放电率低每月不到5%

  (6) 允许工作温度范围宽,低温性能好,锂离子电池可在-20℃~+55℃之间工作

  (7) 无记忆效应,所以每次充电前不必像镍镉电池、镍氢电池一样需要放电,可以随时随地的进行充电。电池充放电深度,对电池的寿命影响不大,可以全充全放

  (8) 无污染,锂电池中不存在有毒物质,因此被称为“绿色电池”,而铅酸电池和镉镍电池由于存在有害物质铅和镉,环境污染问题严重

  发展锂离子电池我国具有独特的优势

  除了锂离子电池本身所具备的性能优势外,我们认为以锂离子电池作为混合动力汽车乃至纯电动汽车的储能设备,发展锂电汽车我国具有得天独厚的条件

  (1) 资源优势

  锂电汽车的最主要关键部件是锂离子动力电池和永磁同步电机,锂离子动力电池的主要原材料锂、锰、铁、钒等在我国都是富产资源。而我国更是永磁同步电机中永磁材料稀土资源的大国,为锂电汽车提供了材料保证。

  (2) 技术优势

  我国的小功率锂离子电池早已经产业化,形成了上下游结合的完整产业链,电池产品超过世界市场的三分之一,锂离子动力电池技术已经达到国际先进水平,产业化条件也基本成熟,深圳比亚迪更是锂离子动力电池技术国际上的领先企业,已经实现产业化生产。

  因此我们认为,无论是锂离子电池本身特点,还是我国目前的现状,发展锂离子动力电池都将是我国新能源汽车产业化的主要方向。

  【动力锂离子电池材料:磷酸铁锂将成为正极材料的首选】

  动力锂离子电池是以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池,是专门为机动车提供动力的锂电池,具有零污染、零排放、能量密度高、体积小和循环使用寿命长等优点,是国内外动力电池发展和应用的趋势。

  动力锂电池产业化的选择——磷酸铁锂电池

  锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔离膜组成,正负极及电解质材料上不同工艺上的差异使电池有不同的性能,尤其是正极材料对电池的性能影响最大。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂,另外还有少数采取氧化锰锂和氧化镍锂以及三元材料作为正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂材料是最新研制的锂离子电池材料。

  尤其需要指出的是,作为车用动力储能设备,安全性能尤其需要重视。由于锂电池比能量高,材料稳定性差,锂电容易出现安全问题,目前世界上知名的手机和笔记本电脑电池(正极材料为钴酸锂和三元材料)生产企业,日本三洋、索尼等公司要求电池的爆喷率控制在40个ppb(十亿分之一)以下,国内公司能达到ppm(百万分之一)级的就已经不错了,而动力电池的容量是手机电池容量的上百倍以上,因此对锂电的安全性要求极高。虽然钴酸锂电池和三元材料的电池具有重量更轻,体积更小等优点,但它们是不适合作动力电池应用于电动车的。

  同时钴酸锂的主要原材料金属钴在我国储量极少,目前80%的金属钴基本靠进口,在我国难以大规模使用。

  从目前各种锂离子电池的性能对比我们可以看出,磷酸铁锂电池是目前最适合用于电动汽车产业化运用的锂离子电池。因此,掌握了规模化生产磷酸铁锂和磷酸铁锂电池技术的企业,将在未来的电动汽车产业竞争中处于领先地位。

  【政策助推,混合动力汽车产业化已经来临】

  财政补贴大力支持混合动力汽车产业化

  2008年1月24日,财政部、科技部发出了《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》,决定在北京、上海、重庆、武汉、深圳等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广工作,表示将以财政政策鼓励在公交、出租、公务和环卫等公共服务领域率先推出新能源汽车,对推广与使用单位购买节能新能源汽车给予补助。2009年2月5日,财政部发文,确认了中央财政对购置新能源汽车给予补贴的对象和标准,其中够车补贴标准最高的为最大点功率比50%以上的燃料电池公交车,每辆车可获得60万元的推广补助。

  财政补贴已能覆盖部分厂商的混合动力汽车与传统汽车的价差,混合动力汽车产业化序幕正式拉开

  此次财政补贴标准的确立主要依据新能源汽车与传统汽车的基础差价。我们以比亚迪的F3DM混合动力汽车为例,F3DM的技术参数对应补贴金额为5万元,该车型的市场定价为14.98万元,其中磷酸铁锂电池成本为5万元,财政补贴后定价为9.98万元,相同配置的传统汽车F3市场定价为7万元。比亚迪表示,F3DM实现年产量20万台后,磷酸铁锂电池成本降至3万元,考虑补贴后,届时F3DM的售价为7.98万元,财政补贴已经能覆盖混合动力汽车与传统汽车的差价。

  我们通过F3DM与传统汽车的对比可以看出,汽车行驶10万公里后,F3DM与传统汽车相比支出减少3.42万元,实施财政补贴后,F3DM与传统F3的差价为2.98万元,已经体现出良好的经济效益。我们认为,除了财政补贴外,后续可能推出的政策支持包括减免新能源汽车购置税等,届时,新能源汽车的经济效益将进一步凸现。

  F3DM续航里程达到430公里,纯电模式下行驶100公里,混合动力模式行驶330公里,最高时速达160公里/小时。输出功率达125KW,达到3.0L发动机的水平。

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关键词:锂电 新能源汽车 
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