PDF《锂离子电池材料》

中银国际研究可在彭博 BOCR , firstcall.

com, Multex.com 以及中银国际研究网站 ( www.bociresearch.com.)上获取 买入 (BUY)指预计该行业(股份)在未来

6 个月中股价相对有关基准指数的升幅多于 10%;

卖出 (SELL)指预计该行业(股份)在未来

6 个月中的股价相 对上述指数的降幅多于 10%.未有评级 (NR).持有(HOLD)则指预计该行业(股份) 在未来

6 个月中的股价相对上述指数在上下 10%区间内波动 化工 ― 锂电池材料 研究报告 ― 板块最新信息 倪晓曼 (8610)

6622 9389 xiaoman.ni@bocigroup.com 证券投资咨询业务证书编号:S1300206070221 中银国际证券有限责任公司 锂离子电池材料 有望呈现爆发式增长 锂离子电池是当今国际公认的理想化学能源,具有体积 小、电容量大、电压高等优点,被广泛用于移动电话、 手提电脑等电子产品,日益扩大的电动汽车领域将给锂 离子电池带来更大的发展空间.我国和世界主要发达国 家出台了很多扶持新能源汽车的政策.新能源汽车等七 大战略性新兴产业的发展规划,将从政策层面对我国电 动汽车进一步推动. ? 锂离子电池行业将呈现爆发式增长.

2009 年全球锂离 子电池产量约为 30.5 亿只,合计电池容量约约 15,000MWh.近年来,全球各大汽车厂商纷纷推出各 类电动汽车, 测算数据显示:

2013 年电动汽车锂电池 容量达到 14,000 MWh ,相当于

2009 年全球小型锂电 池容量 93%;

2018 年电动汽车锂电池容量达到 45,000 MWh ,相当于

2009 年全球小型锂电池容量近

3 倍. ? 锰系及三元系是正极材料的首选. 磷酸铁锂的难点主 要集中在产品一致性、低温性能等方面.另外,两大 核心技术专利包敷碳、 碳热还原无法回避. 锰酸锂研 究时间较长, 是目前最成熟、 最可靠的动力电池正极 材料, 并且没有专利的制约. 从目前世界主流汽车厂 商的选择可以看出, 锰系及三元系是首选. 就正极材 料来说, 我们关注锰系及三元材料相关公司, 如生产 锰酸锂的中信国安、杉杉股份、当升科技;

锰酸锂原 料二氧化锰的生产企业湘潭电化、红星发展. ? 隔膜进口依赖度较高. 目前国内中高档隔膜主要靠进 口, 国内技术水平仍然较低. 目前上市公司中生产隔 膜的仅有佛塑股份, 云天化、 南洋科技隔膜正在建设 中.我们建议关注佛塑股份、云天化、南洋科技. ? 六氟磷酸锂独占鳌头. 从电导率、 热稳定性和耐氧化 性等各方面性能来说, 六氟磷酸锂是最优秀的电解质 材料, 目前我国中高档电解质几乎全靠进口, 六氟磷 酸锂毛利率高达 60%以上. 我们建议关注有望成功生 产六氟磷酸锂的多氟多、江苏国泰、九九久. ? 其他添加剂关注 PVDF、NMP、DOP.目前,工业上普 遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)作锂离子电池的粘结剂,N- 甲基吡咯烷酮(NMP)做分散剂,DOP 做增塑剂.我们 建议关注聚偏氟乙烯的生产企业三爱富;

分散剂 N- 甲基吡咯烷酮(NMP) 的原材料 γ-丁内酯的生产企业山 西三维;

增塑剂的生产企业广东榕泰.

2010 年9月8日2010 年9月8日锂离子电池材料

2 目录 锂电池有望呈现爆发增长.3 正极材料:看好锰酸锂及三元材料

12 负极材料:技术较为成熟.25 隔膜:进口依赖度较高

27 电解液:六氟磷酸锂独占鳌头

32 其他添加剂:前景广阔

40 聚合物锂离子电池:方兴未艾

42 相关公司的投资机会.45 研究报告中所提及的有关上市公司

47 2010 年9月8日锂离子电池材料

3 锂 锂电 电池 池有 有望 望呈 呈现 现爆 爆发 发增 增长 长 电池按工作性质可以分为一次电池和二次电池.一次电池是 指不可以循环使用的电池,如碱锰电池、锌锰电池等.二次 电池指可以多次充放电、循环使用的电池,如先后商业化应 用的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池. 锂离子电池与其他电池相比,主要有以下优点: 1. 电压高:所标志的开路电压通常为 3.6V,而镍氢和镍镉 电池的开路电压为 1.2V;

2. 容量大:能量高、储存能量密度大,是锂电池的核心价 值所在,以同样输出功率而言,锂离子电池的重量不但 比镍氢电池轻一半,体积也小 20%;

3. 放电率:锂离子电池的充电速度较快,仅需要 1~2 小时 (h)的时间就可充电,达到最佳状态;

同时,锂离子电 池的漏电量极少,即使随意放置 1~2 周后再拿出来用时, 一样能发挥电力、照常工作;

锂离子电池的自放电率低, 小于 8%/月,远低于镍镉电池的 30%和镍氢电池的 40%;

4. 锂离子电池没有 记忆效应 ,锂离子电池可以在未完 全放电的条件下充电而不会降低其容量.但是如果锂离 子电池已充足电还要继续充电(过充电),则会损坏电 池,锂离子电池是目前应用非常广泛的可充电电池.

图表 1.镍镉、镍氢、锂离子电池性能对比 技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池 工作电压(V) 1.2 1.2 3.6 重量比能量(Wh/Kg)

50 65 105-140 体积比能量(Wh/L)

150 200

300 充放电寿命(次)

500 500 1,000 自放电率(%/月) 25-30 30-35 6-9 有无记忆效应 有有无有无污染 有无无资料来源:中银国际研究 通过上述参数对比可知,相对于其他二次电池,锂电池具有 能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色 环保等突出优势.锂电池是

20 世纪

90 年代开发成功的新型 绿色二次电池,近十几年来发展迅猛,在小型二次电池市场 中占据了最大的市场份额,已成为化学电源应用领域中最具 竞争力的电池.

2010 年9月8日锂离子电池材料

4

图表 2. 二次电池性能比较 资料来源:中银国际研究 锂离子电池发展迅速 锂离子电池是当今国际公认的理想化学能源,体积小、电容 量大、反复充放电

500 次后电容量只降低 3%,被广泛用于移 动电话、手提电脑和手提摄像机等电子产品,日益扩大的电 动汽车领域将给锂离子电池带来更大的发展空间.近年来, 全球锂离子电池的需求量持续增长,据统计,从2001 年至

2008 年,全球锂离子电池产量复合增长率达到 45.5%.就我 国来说,锂离子电池也在迅猛发展,2009 年我国锂离子电池 产量达到 18.75 亿只,同比增速达到 81.48%.

图表 3.全球锂离子电池产量及增速

0 5

10 15

20 25

30 35

2005 2006

2007 2008

2009 -40% 0% 40% 全球锂离子电池产量(左轴) 产量增速(右轴) (亿只) 资料来源:中银国际研究

2010 年9月8日锂离子电池材料

5 锂离子电池应用广泛 随着

21 世纪微电子技术的发展, 小型化设备日益增多, 对电 源提出了很高的要求.化学电源随之进入了大规模应用阶 段.锂离子电池是目前世界上最为理想也是技术最高的可充 电化学电池,与其他电池相比,锂离子电池各项性能更为出 色,锂离子池目前主要用于手机、笔记本电脑、电动工具、 电子产品等方面,未来将运用于电动汽车、电动自行车、航 天航空、军事移动通信工具和设备等领域,其需求量将越来 越大,并有望在电动汽车领域呈现爆发式增长.

图表 4. 全球锂离子电池应用范围 HEV 2% 笔记本电脑 28% 电子产品 11% 电动工具 5% 其他 9% 手机 45% 资料来源:中银国际研究 锂离子汽车电池将迎来快速增长期 对我国而言,汽车污染日益严重,尾气、噪音等对环境的破 坏到了必须加以控制和治理的程度,特别是在一些人口稠 密、交通拥挤的大中城市情况变得更加严重.在这种形势下 对新能源汽车的需求日益强烈. 在汽车行业的未来发展方向上,电动汽车和油电混合动力汽 车正成为一个明显的趋势.其原因主要在两个方面:其一是 因为能源的有限性,化石燃料都是有限的能源;

其二是人们 的环境保护意识和各国政府的排放要求日益提高.尽管目前 混合动力汽车还受到高成本的制约,但从长远看,混合动力 车的购买者会越来越多,生产成本将随着生产规模的扩大而 降低.全球主要国家陆续出台新能源汽车支持政策,以推动 新能源汽车快速发展.

2010 年9月8日锂离子电池材料

6

图表 5.世界主要国家或地区新能源汽车相关政策 序号 国家或地区 新能源汽车支持政策内容

1 美国 奥巴马 8,250 亿美元经济刺激计划中:向动力电池研究提供

20 亿美元........