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《锂电池革命》
 
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锂电池革命

来源: 证券市场周刊 发布时间: 2009年03月23日 15:18 作者: 史宁

2006年,全球最大的电动手工具公司Black&Decker推出了一款新型电工手工具包,该产品上市后,就由于其高速充电、功率强大、电池循环寿命长以及安全性高而掀起一波销售热潮。

  该款产品所用的电池正是磷酸铁锂电池。如今,当磷酸铁锂电池与汽车相结合时,新能源汽车时代由此开启了。股神巴菲特对比亚迪(1211.HK)的投资,也许正是看中了这一点。这是一场“能源革命”和“产业革命”,中国工程院院士陈立泉如是说。

  几乎与奥巴马政府的新能源经济政策同步,中国政府超出行业预期地大力推广新能源汽车。这是一条产业升级的新路径,而且,由于汽车产业拥有足够长的产业链条,又被赋予了拉动经济增长的使命。

  有券商研究员认为,以磷酸铁锂电池为动力的混合动力汽车将成为下一阶段新能源汽车的主流,整个锂电池产业链是新能源汽车投资的重点,而锂电池正极材料将成为这条产业链中最耀眼的明珠。陈立泉院士认为,中国发展锂电汽车既有可与发达国家竞争的技术优势,又有发达国家所没有的资源优势和市场优势,是中国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。

  在这一“历史机遇”下,国内整车厂商们的混合动力、纯电动、燃料电池汽车计划纷纷“下线”,汽车零配件企业加紧扩建产能,各类电池厂商火速研发适用于新能源汽车的动力电池和电池组技术,材料供应商们则迅速展开新一轮攻关推广和生产线建设。

  资本市场中,锂电池所驱动的新能源汽车产业链更成为一场财富盛宴。整车制造厂商福田汽车(600166),拥有上游锂资源的西藏矿业(000762),锂电池组件及电解液供应商杉杉股份(600884)、中国宝安(000009)、江苏国泰(002091),包括另一条技术路径——镍氢电池生产厂商科力远(600478)等各相关上市公司股价均涨幅巨大。

  虚荣过后回归价值,新能源汽车产业链上的各企业业绩能否有爆发性增长?他们真实的经营状况和未来前景如何?中国新能源汽车能否在全球汽车业第三次技术革命中走到世界前列?《证券市场周刊》记者自下而上地对混合动力汽车及动力电池整条产业链龙头企业展开调研,以期寻找未来希望之星。

  500亿元的电池市场

新能源汽车可分为混合动力车、纯电动车和燃料电池车三种。在目前的技术条件下,由于纯电动汽车的电池介质、续航能力、性能以及相关配套设施不健全(如充电站建设),混合动力汽车成为当前发展新能源汽车的过渡选择。

  以丰田的镍氢混合动力汽车Prius为代表的日本,在新能源汽车领域起步较早,其厂商的战略核心就是发展混合动力车。2006年,混合动力车的市场份额占日本全部新能源汽车销量的94.2%。

  从美国2001—2007年混合动力汽车销售数据来看,其复合增长率达到58.4%,处于高速增长期。奥巴马就任后宣布,到2015年,美国混合动力汽车的保有量将超过100万辆。

  科技部部长万钢在“2008中国绿色能源汽车发展高峰论坛”也给出了中国新能源汽车的发展目标——到2012年,国内有10%新生产的汽车将是节能与新能源汽车。

  照此推算,2008年中国汽车产量约为930万辆,即使2012年产量增至1000万辆,新能源汽车也将达到年产100万辆的规模。

  按每辆混合动力轿车电池成本5万元,正极磷酸铁锂材料50公斤,负极材料40公斤,电解液40公斤计算。100万辆混合动力汽车将带动5万吨正极材料,4万吨负极材料,4万吨电解液的需求。

  对于国内电池厂商而言,这将是一个总产值500亿元的大蛋糕。而如果按客车计算,这一数值还将提高3倍——每辆混合动力客车的电池需求是轿车的4倍。目前,中国汽车保有量已达到6289.3万辆,如果未来每年有10%的车辆更换动力电池,又将创造出一个更具想象空间的市场。

  多年来,中国汽车业一直走技术跟随路线,此次新能源汽车的浪潮袭来,或许是一个摆脱跟随角色的机会。业界期待政府的补贴政策能够刺激新能源汽车产业走上市场化道路,达到规模经济,降低购置成本,而这依赖于整个产业链的技术进步和国产化率的提高。

  《证券市场周刊》调查发现,国内新能源汽车产业链各环节相互制约,甚至存在断链。目前亟待解决动力电池组电源管理系统、动力电池隔膜技术,以及锂电池电解液最为关键的电解质成分六氟磷酸锂(LiPF6)的生产合成问题。只有这三项关键技术取得突破,中国的新能源汽车产业链才能接近完善。

  整车厂商拼抢先机

此次科技部“十城千辆”计划最直接的受益者之一莫过于福田汽车的欧V客车,其与北京公交集团签订了800辆混合动力客车整车及底盘的采购协议,这也是迄今国内数量最大的一笔新能源汽车采购订单。

  而早在2008年1月,广州一巴士公司就订购了福田汽车的30辆欧V混合动力客车,对方看中的正是混合动力汽车的节油率。

  福田集团北京客车分公司副总经理刘国强透露,目前福田混合动力客车已形成了2000台/年的整车加底盘的产能,占欧V客车总产能的四成,2009年产量预计为1200台。“2009年客车计划总销量3950台,混合动力客车将占到近30%。”刘国强表示,现阶段新能源客车的推广一定要有政府支持。“车辆运营企业购买混合动力客车仍有顾虑,如能否通过节能收回额外投资?能否维持运营等?”欧V普通客车约为40万元/辆,而混合动力客车为90万元/辆,纯电动客车则为150万元/辆,政府此次对混合动力客车的补贴为25-30万元/辆。按此标准,车辆运营企业购买混合动力客车至少要比普通客车多付出20万元。

  目前,各汽车厂商混合动力客车的补贴比例比较接近。如由大金龙客车和东风电动车股份公司联合研制的混合动力公交车也已投放市场,武汉市首批采购100辆,每辆成本为80万元,比普通公交车成本高约35万元,每辆车的补贴为20-26万元。

  为了尽快让市场认同,福田汽车加大了向重点城市推广的力度,比如在广州推出免费体验半年的活动,“一个城市可以这么搞,但全国那么多城市,不可能这么做 ”。另外,“每个城市都有自己的汽车产业,关键技术如电池、电机、电控都不一样,存在地方保护主义,不以性价比论成败会挫伤优秀企业的积极性,这需要政府统一规划。”刘国强还认为,目前科技部推荐的混合动力车型目录还没有出台,因此市场还在观望。“等具体车型的补贴标准明确后,消费者可以向政府申请补贴。 ”而如果财政资金直接补贴给用户,并不影响汽车厂商的利润率。刘国强表示,“政府补贴政策只会影响到客车的销量,汽车厂商想牟取暴利不太可能。”“目前混合动力和普通客车的毛利率差不多,约在15%-20%。预计2010-2011年,等用户接受了,产销量提升后,毛利率才会有所提高。”刘国强认为,在混合动力汽车产业链上,电池、电机、动力系统生产企业才是最大的受益者。

  据刘国强介绍,在电机制造环节上,中国南车(601766,1766.HK)下属的南车株洲电力机车研究所有限公司的技术最成熟,“发源于动车组的技术,比较可靠,大部分汽车厂商在关键部件选购上都用其产品。”在电池采购上,福田的欧V客车目前采用的是日本日立车辆能源公司的锰锂电池。但据透露,福田也已与国内电池生产商展开合作,今年6月份就将装车实验,计划2010年前开始向国内采购锂电池。但刘国强以商业机密为由拒绝透露为哪家电池厂商。

  对于整车厂商而言,既然无法追求高利润,市场占有率就成为首要争夺目标。从某种意义上说,谁能率先实现新能源电池在汽车上的产业化应用,谁就能占据先机。

  据介绍,福田汽车的新能源汽车基地是以该公司现有一部分实体部门为依托,以已竣工的福田欧V新能源客车二期工程为核心,包括混合动力、天然气、液化石油气、清洁燃料等部门。

  此外,一汽集团也与大连市政府签订了打造节能与新能源客车生产基地的战略合作协议,计划在2013年达到3000辆/年的能力。

  据中国客车统计信息网统计,截至2008年11月,已有17个省(市)的30多家企业涉足混合动力客车。目前拥有混合动力技术的客车企业主要有宇通、厦门金旅、大金龙、一汽集团、五洲龙、安源、京华、福田汽车、东风、安凯、中通等。

  锂电池方向之战

按照产业链,动力电池可分为电池成品制造和电池材料、部件制造两类企业,电池材料又可分为电极(正极/负极)材料、隔膜和电解质。

  正极材料是锂电池的核心,目前以钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰锂和磷酸铁锂为主。负极材料则以石墨、固体碳粒为主;在正负极中间则是电池电解液和隔膜。

  此前,锂电池成本之所以高于镍氢电池,主要原因就在于其正极材料使用的是以贵金属钴为原料的钴酸锂,锰酸锂和磷酸铁锂由于成本优势更为明显,正逐步成为锂电池的主要发展方向。也即,锂电池之战主要在锰酸锂与磷酸铁锂之间展开。

  虽然镍氢电池由于技术成熟度和成本上的优势,在短期内仍将是混合动力汽车的首选动力,但由于其比能量低和记忆效应的缺点,在成本问题解决后,锂电池将成为纯电动汽车和插电式混合动力汽车的主要动力选择。

  与锰酸锂相比,磷酸铁锂的容量密度更高,前者为100-115mAH/g,后者为130-140 mAH/g;充放电寿命更长,前者为500次以上,后者可达1500次以上;工作温度区间更大,前者为0至50℃,后者则为-40至70℃。

  磷酸铁锂电池的出现,让混合动力、纯电动汽车的发展前景更为明朗,因为其动力、充电后续驶时间和成本上有很大改进。

  同时,磷酸铁锂的成本也要低于锰酸锂。但其致命弱点则是“导电性”不好,目前解决这一问题的主流技术有用导电碳包覆颗粒、用金属氧化物包覆颗粒、用纳米制程让颗粒微粒化等。若该问题得到有效解决,磷酸铁锂的巨大优势将促其成为车用电池的首选材料。

  目前,国内在锰锂电池生产领域,中信国安(000839)下属子公司盟固利研发的动力锰锂电池,已通过国家安全检测,并经过两三年示范运行,成为配套2008年北京奥运会电动汽车的唯一电池。

  磷酸铁锂电池方面,除比亚迪外,比克电池(NASDAQ上市公司,代码CBAK)也有生产。此外,咸阳偏转(000697)控股子公司咸阳威力克技术也相对成熟,但缺乏资金批量生产。

  福田欧V客车技术部副主任刘继红称,福田的混合动力客车之所以采用锰锂电池,是因为锰锂电池比镍氢电池重量更轻,技术则比磷酸铁锂电池成熟。据了解,一辆欧V混合动力客车的锰锂高功率电池重量在200公斤左右,不足镍氢电池重量的1/3。

  业内人士认为,镍氢电池是水系,电解液是氢氧化钾的水溶液,电压只有1.2伏,整个体系是很稳定的。而锂电池的电解液是有机物质,电压比镍氢电池要高。在锰锂电池中,二氧化锰比较活跃,高温状态下氧化为四氧化三锰,过程中有可能存在安全隐患。

  对此,刘国强表示,“政府对锰锂电池是有标准的,中国北方车辆研究所(201所)专门做这方面的检测,我们采用的锰锂电池通过了各种安全检测,是安全的。”刘国强也并不避讳锰锂电池的弱点,“对温度环境要求较高,55摄氏度以上就不能工作了,需要用空调系统冷却。不过,在广东行驶的30辆混合动力客车,并没有出问题。”对于磷酸铁锂电池,福田汽车也在进行跟踪。刘国强表示,磷酸铁锂还在起步阶段,“理论上的水平能否达到,要通过时间检验,今年6月份装车实验后,预计年底会有个初步结论。”这与其计划将电池采购转向国内厂家的时间相吻合。或许,欧V混合动力客车已经准备升级至磷酸铁锂电池。

  此前,由于新能源汽车发展方向不明确,各汽车厂商的研发路线不同。据了解,政策突然出台后,最着急的当属新能源汽车企业的研发部门,频频主动接触电池厂商,谋求技术合作。

  然而,目前国内车用锂电池组装技术并不成熟,关键问题是没有成熟的电源管理系统,如果一节单体电池烧毁,整个电池组都有烧毁的危险。目前看来,解决这一问题是解决中国汽车锂动力电池产业化发展的重中之重。据介绍,福田欧V混合动力客车的锂电池电源管理的关键技术是由美国易登公司提供。

  车载动力电池的成本占混合动力汽车总成本的30%-50%,是产业链中利润最丰厚的环节,但目前国内能够真正工业化生产汽车动力电池的厂家几乎没有。

  《证券市场周刊》获悉,国内部分汽车厂商已经有了发展磷酸铁锂电池的配套计划,奇瑞、吉利、一汽等汽车厂商开始寻找磷酸铁锂电池正极、负极、电解液材料提供商,谋求自己配套组建电池生产企业。

  业内人士认为,锂电池行业的市场竞争力很大程度依赖于长期发展的技术积累,而非单纯的资金投资,同样,锂电池材料具有较高的技术壁垒,各细分行业领先企业大多为较早进入行业者。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。

  比亚迪梦想照耀现实

2015年实现汽车产销量中国第一、2025年全球第一。比亚迪汽车总裁王传福放出豪言。其底气来自电动车。王传福表示,2020年将是电动车的天下,比亚迪掌握了电动车的核心技术。

  事实上,目前国内同时具备车载电池与整车生产能力的也只有比亚迪一家,巴菲特投资该企业正是看中其拥有的混合动力汽车的核心技术——磷酸铁锂电池。据悉,比亚迪的磷酸铁锂电池并不对外销售。

  《证券市场周刊》在采访比亚迪汽车销售部时发现,几部电话长时间占线,也许可从侧面反映出该公司产品所受的关注程度。但据了解,目前比亚迪的混合动力轿车F3DM并没有向市场投放,电话火爆也仅限于咨询而已。

  更有接近比亚迪高层的人士透露,“比亚迪的混合动力汽车在两年内没有批量生产的打算。”如果情况属实,这对磷酸铁锂电池材料供应商可能是一个重大打击。

  业内人士介绍,“日本一条全自动化电池生产线需要投资几千万元,而比亚迪的半自动化生产线,投资几百万元就够了。但仅靠手工作坊难以达到高端车载动力电池批量生产的质量要求。”据透露,比亚迪F3DM轿车电池总重量在300-400公斤。而其他品牌混合动力汽车一组电池约200公斤。也许是为了增加续航能力,F3DM对磷酸铁锂电池用量相对较多,但这是否能提高节油率,尚不得而知。

  对于磷酸铁锂电池的寿命问题,业内人士表示,“理论寿命为 7-8年,而企业对外宣传一般说是10年以上。基本约是传统铅酸电池寿命的4倍。”据了解,比亚迪F3DM轿车售价为14.98万元/辆,而普通F3轿车根据配置不同售价为5-8万元/辆,差价最少也要在7万元左右。差价部分中,电池成本约为5万元,配套系统也价格不菲——电池系统价格甚至要高于普通版本轿车。

  有人计算,如果世界原油价格继续下跌,原油进口成本降到20美元附近,汽油价格估计也要2元/升左右,加上0.8元的税,实际成本要 2.8-3元/升,即便未来汽车百公里耗油量达到5升,成本也要15元以上。而目前电动汽车百公里耗电量是16度,按照每度电0.7元计算,成本不过10 元。

  这并没有考虑电池成本。但由于锂电池技术的进步,电池组循环寿命已超过1000次,每千瓦时电池的成本低于3000元。锂电汽车在10年内用电成本约为1万元。传统燃油车在10年内的加油费用至少8万元。即使10年内更换一次电池,使用成本多花7.2万元,总共8.2万元。两种车的使用成本基本相同。

  而如果政府补贴能够全部覆盖动力电池成本,则比亚迪F3DM的销售弹性将是受影响最大的车型之一。

  但此次政府新能源汽车补贴政策只“涉及公交、出租、公务、市政等领域”,并不涉及普通消费者,这对新能源轿车,尤其是定位中低端市场的比亚迪来说,可能会有些失望。比亚迪汽车销售部门人员介绍,比亚迪采取先政府、后集团、最后面向普通市民的销售策略,也许就是受限于政府补贴范围。

  “目前汽车电池成本太高,再加上电池配套系统成本就更高,而且不批量生产,成本降不下来。未来F3DM轿车售价有望达到10万元/辆。”比亚迪不量产混合动力轿车,也许还有专利侵权方面的考虑。

  比亚迪对外一直宣称的“铁芯”实际上就是磷酸铁锂电池,出于对专利侵权的考虑,现在低调地称之为“铁电池”,但实际上,比亚迪早已将磷酸铁锂材料用于笔记本、手机、电动工具等电池的生产、销售。

  业内人士介绍,磷酸铁锂电池的专利权分为两部分。1996年,美国德克萨斯大学的教授最早发现磷酸铁锂可以用作电池材料,并申请了专利,但并不属材料合成方法方面的专利。因为天然矿石用在电池上内阻太大,当时并没有引起重视。

  2000年左右,有机构发现在磷酸铁锂表面包裹一层碳后可以改善导电性。2002年,麻省理工学院的几个教授发现在锂的位置上掺杂高价位元素,可以大幅度提高电导率,基本与钴酸锂和锰酸锂相当。美国的A123公司便是建立在此合成技术专利基础之上。

  此外,美国Valence公司提出了三价铁碳热还原合成磷酸铁锂的方式。

  中国磷酸铁锂的合成方式也不同,如比亚迪磷酸铁锂电池正极材料的供应商天津斯特兰公司,磷酸铁锂正极材料是由碳酸锂、磷酸二氢氨、草酸亚铁合成。其路径是不掺杂高价位元素,而是将锂减少,留出锂的空位,进一步提高了导电性。

  斯特兰曾就专利的使用问题与国外机构多次磋商,其总经理段镇忠介绍,“从目前谈判的情况看,我们磷酸铁锂的合成技术不侵权,从化学上来说,只要磷酸铁锂的分子式一公开,有化学常识的人都可以去合成。所谓侵权是指使用磷酸铁锂作为电池材料。”据介绍,现在国际上专利权的诉讼点是,“将磷酸铁锂材料用在电池生产上”。从2000年开始,围绕这一专利问题,有好几个官司在诉讼,但目前还没有准确结果,以至于业内有说法称“比亚迪想交专利费都不知道该交给谁”。

  “专利权保护期限是15年,从1996年开始,再过几年就失效了。”也许,这正是比亚迪目前对电池材料技术保持低调的原因。

  此外,对于F3DM车载锂电池充电问题,充电站建设是短板,并非所有家庭都能拥有私家车库进行9小时充电,而拥有车库的家庭恐怕也对中低端混合动力汽车兴趣不大。而且,业内人士透露,“F3DM不像丰田的混合动力轿车可以在行驶中自由充放电,它要么用油,要么用电,所以叫双模式,并非纯正的混合动力。” 从充电站配套建设和补贴范围来看,新能源汽车发展的第一阶段主要看客车、政府车辆及公共运营车辆的市场需求,私人轿车领域的大规模放量还需时日。

   正极材料利润率最高

业内人士介绍,锂电池产业链中,市场容量最大、附加值最高的是正极材料,占锂电池成本的30%以上,根据材料不同,毛利率低则15%,高则70%以上。

  目前,全球磷酸铁锂电池正极材料的主要生产厂商来自于美国的Valence、A123和天津斯特兰。两家美国公司合计产能在1000吨左右,生产基地都在中国,但都不对国内客户提供电池材料。

  今年上半年,新建产能达产后,斯特兰将具备2000吨/年的产能,成为全球第一的磷酸铁锂电池正极材料供应商。同时计划在2010年将产能扩张到4000吨/年。

  此外,烟台卓能、北京锂先锋、苏州恒正、北大先行、合肥国轩、深圳贝特瑞、新乡华鑫、新乡创佳等公司都在从事磷酸铁锂材料的生产,但产能难与斯特兰相比。

  有业内人士预计,2010年国内混合动力汽车产业化的初期,磷酸铁锂的年需求量将超过1.5万吨。而根据A123的预测,到2010年,全球磷酸铁锂的供给缺口将达到10万吨,严重供应短缺。

  段镇忠介绍,2007年全球磷酸铁锂正极材料的需求只有700吨,2008年增长到1800吨。从新能源汽车发展带动的增量上来看,每辆混合动力轿车需用磷酸铁锂正极材料50-100公斤,纯电动轿车和混合动力客车需用磷酸铁锂材料200公斤左右。

  据悉,2008年比亚迪向斯特兰采购了约200吨磷酸铁锂,占其当时产量的50%以上,但用途基本为笔记本、手机、电动工具用电池,而非新能源汽车电池。受经济危机影响,目前斯特兰磷酸铁锂正极材料的产量为10吨/月,虽然缩减了产量,但仍有20吨左右库存等待消化,“再也不是比亚迪天天打电话催货的那番情景了。”斯特兰销售经理李积刚介绍,目前磷酸铁锂的增量市场主要来自于材料替代。比如,一辆电动自行车的磷酸铁锂用量是1公斤,按2008年 2000万辆的销量计算,如果铅酸电池全部被磷酸铁锂电池替代,则磷酸铁锂材料需求每年将增加两万吨。

  段镇忠认为,未来磷酸铁锂最大的需求会来自于太阳能、风力、水力的大型储能设施,“要比电动自行车、电动汽车的用量大多了,而目前还在用铅酸电池。”李积刚认为,尽管混合动力汽车有政府补贴扶持,磷酸铁锂市场需求也要3-5年才能放量,“冒进的话2-3年内可以放量,除比亚迪外,其他汽车厂商短期内难有需求。”“2009年是磷酸铁锂最佳的投资年,2010年是投资收获小年,往后收获很可能剧增。”据悉,目前斯特兰磷酸铁锂材料生产成本为12万-13万元/吨,售价在15万-18万元/吨,产能进一步扩张后,毛利率可达到40%以上。而国外磷酸铁锂正极材料的售价高达30万元/吨。

  盈利前景,段镇忠认为,电池生产商的利润和规模的综合投资价值是最高的,比如比亚迪、比克电池。段镇忠表示,“如果斯特兰做到1万吨的规模,收入15亿元的话,比亚迪的收入将是我们的10倍,产值150 亿。我们去年销售规模是2000万元,对应比亚迪的收入是2亿元。但利润不好说。”斯特兰总经理助理顾安娜评价,在发展磷酸铁锂电池上,比亚迪非常具有战略眼光,“其他像比克、力神也是非常大的电池厂商,它们就很犹豫,没有像比亚迪坚定地向前走。”谈到锂电池革命,段镇忠表示,“手机、笔记本用的小型锂电池不用考虑发热、电流等问题。而大型锂电池的电源管理难题可以由铅酸电池生产厂家来解决,因为它们有大电流的技术沉淀。未来谁能够将两个技术嫁接,谁就会在全球市场上领先。”

负极材料谁具成长性

与正极材料相比,负极材料占锂电池成本比重较低,而且国内已经实现产业化,行业前三甲企业是深圳贝特瑞、上海杉杉、长沙海容,基本能够满足国内市场的需求。

  深圳贝特瑞是中国宝安(000009)控股55%的子公司,是国内锂电池碳负极材料标准制定者。其碳负极材料产能是6000吨/年,价格为6万元/吨左右,市场占有率高达80%,居全球第二。客户包括松下、日立、三星、TCL、比亚迪等130多家厂商。

  2008年,贝特瑞收购了天津铁诚公司,使其碳负极材料成本下降30%。

  杉杉股份(600884)是贝特瑞的一大竞争对手。杉杉股份在1999年开始涉足电池负极材料时采用CMS(中间相炭微球)技术,之后为降低成本转用人工石墨和天然石墨,此后,因为电池循环放电次数不高,又回到了CMS的技术上。目前,杉杉股份的CMS价格每吨在10万元以上,年产能为1200吨。

  值得注意的是,贝特瑞宣传资料显示,具有磷酸铁锂正极材料1500吨/年的产能。而据其销售部门透露,目前贝特瑞的磷酸铁锂正极材料实际产能为800吨 /年,产量只有40多吨/年,主要给大型电池厂商实验供货,如天津力神、江苏双登等。其产品价格比天津斯特兰贵,达到18万-20万元/吨。据了解,其毛利率在60%以上。

  此外,中国宝安控股75%的天骄公司也从事正极材料的生产。该公司主营钴镍锰酸锂三元正极材料,目前产量为800吨/年左右,销量650吨左右,2009年计划产能1400吨/年,增长来自于通讯电子类、笔记本等下游产品中对传统高成本的钴酸锂的替代。

  虽然两家子公司电池材料业务蒸蒸日上,但是受整体市场规模限制,对中国宝安上市公司来说,来自电池材料的业绩贡献还难以依靠。中国宝安主营业务为房地产和医药,2008年上半年收入占比超过90%,包括锂电在内的其他收入占比不到9%。

  在收入贡献方面,杉杉股份的锂电池材料销售收入已达9.9亿元,占总收入比重超过40%。据了解,杉杉股份也做锂电正极材料,但产能均为锰锂和钴锂,并非业界最为看好的磷酸铁锂,只是在技术上做了跟踪。

  杉杉股份高层人士表示,目前镍氢电池的成本是6元/安时,而磷酸铁锂的成本是2.3美元/安时,差距太大,用磷酸铁锂并不经济。而且,目前磷酸铁锂产品应用时间不长,还需要继续观察一段时间。

  电解液有望异军突起

电解液是影响锂电池性能又一重要材料,占锂电池成本的12%左右,毛利率接近40%。目前国内电池生产商电解液配套也已基本实现国产化。

  除杉杉股份外,国内主要生产电解液的企业还有华荣化工、珠海赛纬电子、天津金牛、汕头金光、广州天赐等10余家。年生产能力都在千吨级以上,可满足我国目前的锂电池生产需要,并有部分出口。其中,华荣化工、珠海赛纬电子定位高端市场,其他企业只能做中低端市场。

  据了解,目前全球锂电池电解液市场供求基本平衡,主要是靠存量锂电池市场,未来市场增量要看动力锂电池市场,特别是电动汽车一旦兴起,将带来电解液的爆发性增长。业内人士认为,电解液在3-5年后依然是朝阳产业。

  一个软肋是,电解液主要原材料为六氟磷酸锂,占电解液成本的50%左右,其生产成本为10万元/吨,售价为40万元/吨,毛利率高达75%,国内却没有企业能够生产。目前市场被关东电化学工业、SUTERAKEMIFA、森田化学等几家日本企业垄断。

  国内上市公司来看,江苏国泰(002091)控股子公司华荣化工是全国最大的锂电池电解液生产商。据华荣化工董事长蒋德生介绍,2008年实际产量3000吨,是第二名的两倍。到2010年产能达到5000吨/年,有可能成为全球最大的生产企业。

  对于毛利率,蒋德生表示,“根据配套要求不同8万-20万元/吨,毛利率最低10%,高至35%左右。”谈到新能源汽车电池的前景,蒋德生表示,“锂电池对电解液要求比较高,但目前用量却很少。比如一块手机电池只用3克,比重很小,2000吨电解液可供生产6亿块手机电池。汽车动力电池可就不一样了,一辆车就要40公斤!”据透露,华荣化工非常希望继续与比亚迪合作,“给比亚迪供货两年后,它们自己子公司就能做了。”蒋德生表示无奈。比亚迪具有很强的研发能力,比如在汽车研发上,别人买奔驰用来开,比亚迪买奔驰用来拆。

  上游碳酸锂过剩将持续

无论哪种锂电池被广泛运用,都会带动对上游资源碳酸锂的需求。

  中国的锂资源储量仅次于智利、阿根廷。其中,西藏矿业(000762)拥有的扎布耶盐湖是世界第三大锂资源盐湖,也是世界上唯一的富锂低镁的优质碳酸盐型盐湖。

  但不幸的是,目前全球碳酸锂产能严重过剩。

  2007年全球碳酸锂产能过剩达1.32万吨,2008年情况进一步恶化。而国际上的三大碳酸锂生产厂商仍有扩产计划,其中,SMQ计划将产能扩充到4万吨,Chemetall计划扩产到3万吨,FMC扩产到2.5万吨,如果全部达产,总产能将超过9万吨。

  国内方面,中信国安设计产能2万吨,远期目标3.5万吨;西藏矿业设计产能1万吨,远期目标3万吨;青海锂业和盐湖集团设计产能分别为1万吨。仅此计算,国内现有产能已达5万吨,远期潜在产能8万吨。

  段镇忠介绍,碳酸锂的市场需求并不大,主要集中在药物、玻璃和电池,2008年,国内电池用碳酸锂需求才3000多吨。从目前碳酸锂的下游分布来看,电池行业的需求大致占25%左右,新能源汽车的推广有望改变这一格局,总需求大约1.2万吨。

  那么,混合动力汽车计划是否解决碳酸锂供给过剩的问题呢?

  磷酸铁锂中的锂含量约为4.4%,碳酸锂中的锂含量为18.9%,以此推算生产1吨磷酸铁锂所需的碳酸锂为0.23吨。相对于政府规划,假设车载电池全部为磷酸铁锂电池,2012年磷酸铁锂需求达到5万吨,则需要碳酸锂1.15万吨,加上其他行业,总需求不超过3万吨,相对于国内产能,该行业在2012 年之前都是过剩的。

  也许,只能寄希望于国际市场需求。

  目前日本国内拥有混合动力汽车超过7万辆,计划2010年将达到210万辆(平均每年100万辆)。美国计划至2015年使美国新型动力汽车保有量达到100万辆以上(平均每年15万辆)。总计平均每年大约115万辆,相对于碳酸锂的需求每年仅增加1.32万吨。并不能完全消化过剩产能。唯一的办法就是碳酸锂生产商限产,等待未来全球混合动力汽车市场占有率的提升。但目前还未看到中、日、美之外的其他国家在混合动力上有所规划。

  国内碳酸锂资源目前主要被中信国安、西藏矿业掌控,但这两家企业只限于工业级碳酸锂,电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国润供应,其中天齐锂业技术最成熟,是行业标准制定者,约占国内60%的市场份额。斯特兰的碳酸锂原料便来自电池级碳酸锂厂商。

  由于市场规模太小,中信国安只为旗下的盟固利生产锰锂电池做配套,西藏矿业只是将碳酸锂作为一项业务开展。有研究测算,西藏矿业的碳酸锂成本要低于SQM公司,大致在1万元/吨左右,而中信国安碳酸锂成本与SQM相当,在1.2万元/吨左右。

  西藏矿业证券代表王迎春介绍,“公司碳酸锂目前产能5000吨/年,产量是1000多吨,下游定货的厂家比较分散,每家采购量都不大。目前还没有达到设计产量。因为成本太高,2008年是亏损的,就算盈利了,对公司的业绩贡献也不大。”对于达不到电池级标准的问题,王迎春表示,“还得进一步提纯。”在销售价格上,王迎春表示,“2008年初,经济情况好的时候,公司碳酸锂卖到3.5万—4万元/吨。目前公司停产,因为需要制卤。”

  短期投电池长期看资源

混合动力汽车产业链上还有一些细分行业存在机会。

  比如新能源汽车的电动马达,从日本新能源汽车目前的发展趋势和技术来讲,高效同步永磁马达将是市场的主流,国内上市公司包括中科三环(000970)和宁波韵升(600366)。据了解,丰田Prius主电动马达使用了超过2公斤的稀土永磁体。100万辆混合动力汽车需要超过2000吨高档稀土永磁,而中科三环2008年中高档钕铁硼磁体成品产量仅约4800吨。

  隔膜是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,毛利率维持在70%以上,占锂电池成本的20%-30%。隔膜价格居高不下,也是影响锂电池应用的重要原因之一。国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科两家技术相对成熟,市场供应量严重不足,大部分依赖进口,市场主要被日本旭化成工业、东燃化学,及美国Celgard把持。隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点,而且项目周期很长,投资风险较大,国内企业的投资热情并不高。

  此外,在混合动力汽车上,低牵引音响系统、低功率的前灯和尾灯,以及其它的附件系统都必须优化,以便它们不会像普通汽车的大功率那么耗能。

  那么,该如何把握投资方向,让资本攫取最大价值呢?

  业内人士认为,磷酸铁锂材料和磷酸铁锂电池无疑是未来的行业明星。下游电池、电极材料将具有制造业特点,盈利能力将呈现下降趋势。上游矿产品、冶炼等将具有采掘业特点,盈利能力随原材料价格波动。随着锂电池产业链的逐渐成熟,中短期盈利看下游行业,而中长期则看矿产资源。

  我国小功率锂电池早已产业化,形成上下游结合的完整产业链,电池产品超过世界市场的1/3,与日韩形成三足鼎立之势。而我国有相对富饶的锂矿资源,还有制造成本优势,在新能源汽车制造领域完全有可能迅速赶超日韩。

锂电池革命

来源: 证券市场周刊 发布时间: 2009年03月23日 15:18 作者: 史宁

2006年,全球最大的电动手工具公司Black&Decker推出了一款新型电工手工具包,该产品上市后,就由于其高速充电、功率强大、电池循环寿命长以及安全性高而掀起一波销售热潮。

  该款产品所用的电池正是磷酸铁锂电池。如今,当磷酸铁锂电池与汽车相结合时,新能源汽车时代由此开启了。股神巴菲特对比亚迪(1211.HK)的投资,也许正是看中了这一点。这是一场“能源革命”和“产业革命”,中国工程院院士陈立泉如是说。

  几乎与奥巴马政府的新能源经济政策同步,中国政府超出行业预期地大力推广新能源汽车。这是一条产业升级的新路径,而且,由于汽车产业拥有足够长的产业链条,又被赋予了拉动经济增长的使命。

  有券商研究员认为,以磷酸铁锂电池为动力的混合动力汽车将成为下一阶段新能源汽车的主流,整个锂电池产业链是新能源汽车投资的重点,而锂电池正极材料将成为这条产业链中最耀眼的明珠。陈立泉院士认为,中国发展锂电汽车既有可与发达国家竞争的技术优势,又有发达国家所没有的资源优势和市场优势,是中国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。

  在这一“历史机遇”下,国内整车厂商们的混合动力、纯电动、燃料电池汽车计划纷纷“下线”,汽车零配件企业加紧扩建产能,各类电池厂商火速研发适用于新能源汽车的动力电池和电池组技术,材料供应商们则迅速展开新一轮攻关推广和生产线建设。

  资本市场中,锂电池所驱动的新能源汽车产业链更成为一场财富盛宴。整车制造厂商福田汽车(600166),拥有上游锂资源的西藏矿业(000762),锂电池组件及电解液供应商杉杉股份(600884)、中国宝安(000009)、江苏国泰(002091),包括另一条技术路径——镍氢电池生产厂商科力远(600478)等各相关上市公司股价均涨幅巨大。

  虚荣过后回归价值,新能源汽车产业链上的各企业业绩能否有爆发性增长?他们真实的经营状况和未来前景如何?中国新能源汽车能否在全球汽车业第三次技术革命中走到世界前列?《证券市场周刊》记者自下而上地对混合动力汽车及动力电池整条产业链龙头企业展开调研,以期寻找未来希望之星。

  500亿元的电池市场

新能源汽车可分为混合动力车、纯电动车和燃料电池车三种。在目前的技术条件下,由于纯电动汽车的电池介质、续航能力、性能以及相关配套设施不健全(如充电站建设),混合动力汽车成为当前发展新能源汽车的过渡选择。

  以丰田的镍氢混合动力汽车Prius为代表的日本,在新能源汽车领域起步较早,其厂商的战略核心就是发展混合动力车。2006年,混合动力车的市场份额占日本全部新能源汽车销量的94.2%。

  从美国2001—2007年混合动力汽车销售数据来看,其复合增长率达到58.4%,处于高速增长期。奥巴马就任后宣布,到2015年,美国混合动力汽车的保有量将超过100万辆。

  科技部部长万钢在“2008中国绿色能源汽车发展高峰论坛”也给出了中国新能源汽车的发展目标——到2012年,国内有10%新生产的汽车将是节能与新能源汽车。

  照此推算,2008年中国汽车产量约为930万辆,即使2012年产量增至1000万辆,新能源汽车也将达到年产100万辆的规模。

  按每辆混合动力轿车电池成本5万元,正极磷酸铁锂材料50公斤,负极材料40公斤,电解液40公斤计算。100万辆混合动力汽车将带动5万吨正极材料,4万吨负极材料,4万吨电解液的需求。

  对于国内电池厂商而言,这将是一个总产值500亿元的大蛋糕。而如果按客车计算,这一数值还将提高3倍——每辆混合动力客车的电池需求是轿车的4倍。目前,中国汽车保有量已达到6289.3万辆,如果未来每年有10%的车辆更换动力电池,又将创造出一个更具想象空间的市场。

  多年来,中国汽车业一直走技术跟随路线,此次新能源汽车的浪潮袭来,或许是一个摆脱跟随角色的机会。业界期待政府的补贴政策能够刺激新能源汽车产业走上市场化道路,达到规模经济,降低购置成本,而这依赖于整个产业链的技术进步和国产化率的提高。

  《证券市场周刊》调查发现,国内新能源汽车产业链各环节相互制约,甚至存在断链。目前亟待解决动力电池组电源管理系统、动力电池隔膜技术,以及锂电池电解液最为关键的电解质成分六氟磷酸锂(LiPF6)的生产合成问题。只有这三项关键技术取得突破,中国的新能源汽车产业链才能接近完善。

  整车厂商拼抢先机

此次科技部“十城千辆”计划最直接的受益者之一莫过于福田汽车的欧V客车,其与北京公交集团签订了800辆混合动力客车整车及底盘的采购协议,这也是迄今国内数量最大的一笔新能源汽车采购订单。

  而早在2008年1月,广州一巴士公司就订购了福田汽车的30辆欧V混合动力客车,对方看中的正是混合动力汽车的节油率。

  福田集团北京客车分公司副总经理刘国强透露,目前福田混合动力客车已形成了2000台/年的整车加底盘的产能,占欧V客车总产能的四成,2009年产量预计为1200台。“2009年客车计划总销量3950台,混合动力客车将占到近30%。”刘国强表示,现阶段新能源客车的推广一定要有政府支持。“车辆运营企业购买混合动力客车仍有顾虑,如能否通过节能收回额外投资?能否维持运营等?”欧V普通客车约为40万元/辆,而混合动力客车为90万元/辆,纯电动客车则为150万元/辆,政府此次对混合动力客车的补贴为25-30万元/辆。按此标准,车辆运营企业购买混合动力客车至少要比普通客车多付出20万元。

  目前,各汽车厂商混合动力客车的补贴比例比较接近。如由大金龙客车和东风电动车股份公司联合研制的混合动力公交车也已投放市场,武汉市首批采购100辆,每辆成本为80万元,比普通公交车成本高约35万元,每辆车的补贴为20-26万元。

  为了尽快让市场认同,福田汽车加大了向重点城市推广的力度,比如在广州推出免费体验半年的活动,“一个城市可以这么搞,但全国那么多城市,不可能这么做 ”。另外,“每个城市都有自己的汽车产业,关键技术如电池、电机、电控都不一样,存在地方保护主义,不以性价比论成败会挫伤优秀企业的积极性,这需要政府统一规划。”刘国强还认为,目前科技部推荐的混合动力车型目录还没有出台,因此市场还在观望。“等具体车型的补贴标准明确后,消费者可以向政府申请补贴。 ”而如果财政资金直接补贴给用户,并不影响汽车厂商的利润率。刘国强表示,“政府补贴政策只会影响到客车的销量,汽车厂商想牟取暴利不太可能。”“目前混合动力和普通客车的毛利率差不多,约在15%-20%。预计2010-2011年,等用户接受了,产销量提升后,毛利率才会有所提高。”刘国强认为,在混合动力汽车产业链上,电池、电机、动力系统生产企业才是最大的受益者。

  据刘国强介绍,在电机制造环节上,中国南车(601766,1766.HK)下属的南车株洲电力机车研究所有限公司的技术最成熟,“发源于动车组的技术,比较可靠,大部分汽车厂商在关键部件选购上都用其产品。”在电池采购上,福田的欧V客车目前采用的是日本日立车辆能源公司的锰锂电池。但据透露,福田也已与国内电池生产商展开合作,今年6月份就将装车实验,计划2010年前开始向国内采购锂电池。但刘国强以商业机密为由拒绝透露为哪家电池厂商。

  对于整车厂商而言,既然无法追求高利润,市场占有率就成为首要争夺目标。从某种意义上说,谁能率先实现新能源电池在汽车上的产业化应用,谁就能占据先机。

  据介绍,福田汽车的新能源汽车基地是以该公司现有一部分实体部门为依托,以已竣工的福田欧V新能源客车二期工程为核心,包括混合动力、天然气、液化石油气、清洁燃料等部门。

  此外,一汽集团也与大连市政府签订了打造节能与新能源客车生产基地的战略合作协议,计划在2013年达到3000辆/年的能力。

  据中国客车统计信息网统计,截至2008年11月,已有17个省(市)的30多家企业涉足混合动力客车。目前拥有混合动力技术的客车企业主要有宇通、厦门金旅、大金龙、一汽集团、五洲龙、安源、京华、福田汽车、东风、安凯、中通等。

  锂电池方向之战

按照产业链,动力电池可分为电池成品制造和电池材料、部件制造两类企业,电池材料又可分为电极(正极/负极)材料、隔膜和电解质。

  正极材料是锂电池的核心,目前以钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰锂和磷酸铁锂为主。负极材料则以石墨、固体碳粒为主;在正负极中间则是电池电解液和隔膜。

  此前,锂电池成本之所以高于镍氢电池,主要原因就在于其正极材料使用的是以贵金属钴为原料的钴酸锂,锰酸锂和磷酸铁锂由于成本优势更为明显,正逐步成为锂电池的主要发展方向。也即,锂电池之战主要在锰酸锂与磷酸铁锂之间展开。

  虽然镍氢电池由于技术成熟度和成本上的优势,在短期内仍将是混合动力汽车的首选动力,但由于其比能量低和记忆效应的缺点,在成本问题解决后,锂电池将成为纯电动汽车和插电式混合动力汽车的主要动力选择。

  与锰酸锂相比,磷酸铁锂的容量密度更高,前者为100-115mAH/g,后者为130-140 mAH/g;充放电寿命更长,前者为500次以上,后者可达1500次以上;工作温度区间更大,前者为0至50℃,后者则为-40至70℃。

  磷酸铁锂电池的出现,让混合动力、纯电动汽车的发展前景更为明朗,因为其动力、充电后续驶时间和成本上有很大改进。

  同时,磷酸铁锂的成本也要低于锰酸锂。但其致命弱点则是“导电性”不好,目前解决这一问题的主流技术有用导电碳包覆颗粒、用金属氧化物包覆颗粒、用纳米制程让颗粒微粒化等。若该问题得到有效解决,磷酸铁锂的巨大优势将促其成为车用电池的首选材料。

  目前,国内在锰锂电池生产领域,中信国安(000839)下属子公司盟固利研发的动力锰锂电池,已通过国家安全检测,并经过两三年示范运行,成为配套2008年北京奥运会电动汽车的唯一电池。

  磷酸铁锂电池方面,除比亚迪外,比克电池(NASDAQ上市公司,代码CBAK)也有生产。此外,咸阳偏转(000697)控股子公司咸阳威力克技术也相对成熟,但缺乏资金批量生产。

  福田欧V客车技术部副主任刘继红称,福田的混合动力客车之所以采用锰锂电池,是因为锰锂电池比镍氢电池重量更轻,技术则比磷酸铁锂电池成熟。据了解,一辆欧V混合动力客车的锰锂高功率电池重量在200公斤左右,不足镍氢电池重量的1/3。

  业内人士认为,镍氢电池是水系,电解液是氢氧化钾的水溶液,电压只有1.2伏,整个体系是很稳定的。而锂电池的电解液是有机物质,电压比镍氢电池要高。在锰锂电池中,二氧化锰比较活跃,高温状态下氧化为四氧化三锰,过程中有可能存在安全隐患。

  对此,刘国强表示,“政府对锰锂电池是有标准的,中国北方车辆研究所(201所)专门做这方面的检测,我们采用的锰锂电池通过了各种安全检测,是安全的。”刘国强也并不避讳锰锂电池的弱点,“对温度环境要求较高,55摄氏度以上就不能工作了,需要用空调系统冷却。不过,在广东行驶的30辆混合动力客车,并没有出问题。”对于磷酸铁锂电池,福田汽车也在进行跟踪。刘国强表示,磷酸铁锂还在起步阶段,“理论上的水平能否达到,要通过时间检验,今年6月份装车实验后,预计年底会有个初步结论。”这与其计划将电池采购转向国内厂家的时间相吻合。或许,欧V混合动力客车已经准备升级至磷酸铁锂电池。

  此前,由于新能源汽车发展方向不明确,各汽车厂商的研发路线不同。据了解,政策突然出台后,最着急的当属新能源汽车企业的研发部门,频频主动接触电池厂商,谋求技术合作。

  然而,目前国内车用锂电池组装技术并不成熟,关键问题是没有成熟的电源管理系统,如果一节单体电池烧毁,整个电池组都有烧毁的危险。目前看来,解决这一问题是解决中国汽车锂动力电池产业化发展的重中之重。据介绍,福田欧V混合动力客车的锂电池电源管理的关键技术是由美国易登公司提供。

  车载动力电池的成本占混合动力汽车总成本的30%-50%,是产业链中利润最丰厚的环节,但目前国内能够真正工业化生产汽车动力电池的厂家几乎没有。

  《证券市场周刊》获悉,国内部分汽车厂商已经有了发展磷酸铁锂电池的配套计划,奇瑞、吉利、一汽等汽车厂商开始寻找磷酸铁锂电池正极、负极、电解液材料提供商,谋求自己配套组建电池生产企业。

  业内人士认为,锂电池行业的市场竞争力很大程度依赖于长期发展的技术积累,而非单纯的资金投资,同样,锂电池材料具有较高的技术壁垒,各细分行业领先企业大多为较早进入行业者。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。

  比亚迪梦想照耀现实

2015年实现汽车产销量中国第一、2025年全球第一。比亚迪汽车总裁王传福放出豪言。其底气来自电动车。王传福表示,2020年将是电动车的天下,比亚迪掌握了电动车的核心技术。

  事实上,目前国内同时具备车载电池与整车生产能力的也只有比亚迪一家,巴菲特投资该企业正是看中其拥有的混合动力汽车的核心技术——磷酸铁锂电池。据悉,比亚迪的磷酸铁锂电池并不对外销售。

  《证券市场周刊》在采访比亚迪汽车销售部时发现,几部电话长时间占线,也许可从侧面反映出该公司产品所受的关注程度。但据了解,目前比亚迪的混合动力轿车F3DM并没有向市场投放,电话火爆也仅限于咨询而已。

  更有接近比亚迪高层的人士透露,“比亚迪的混合动力汽车在两年内没有批量生产的打算。”如果情况属实,这对磷酸铁锂电池材料供应商可能是一个重大打击。

  业内人士介绍,“日本一条全自动化电池生产线需要投资几千万元,而比亚迪的半自动化生产线,投资几百万元就够了。但仅靠手工作坊难以达到高端车载动力电池批量生产的质量要求。”据透露,比亚迪F3DM轿车电池总重量在300-400公斤。而其他品牌混合动力汽车一组电池约200公斤。也许是为了增加续航能力,F3DM对磷酸铁锂电池用量相对较多,但这是否能提高节油率,尚不得而知。

  对于磷酸铁锂电池的寿命问题,业内人士表示,“理论寿命为 7-8年,而企业对外宣传一般说是10年以上。基本约是传统铅酸电池寿命的4倍。”据了解,比亚迪F3DM轿车售价为14.98万元/辆,而普通F3轿车根据配置不同售价为5-8万元/辆,差价最少也要在7万元左右。差价部分中,电池成本约为5万元,配套系统也价格不菲——电池系统价格甚至要高于普通版本轿车。

  有人计算,如果世界原油价格继续下跌,原油进口成本降到20美元附近,汽油价格估计也要2元/升左右,加上0.8元的税,实际成本要 2.8-3元/升,即便未来汽车百公里耗油量达到5升,成本也要15元以上。而目前电动汽车百公里耗电量是16度,按照每度电0.7元计算,成本不过10 元。

  这并没有考虑电池成本。但由于锂电池技术的进步,电池组循环寿命已超过1000次,每千瓦时电池的成本低于3000元。锂电汽车在10年内用电成本约为1万元。传统燃油车在10年内的加油费用至少8万元。即使10年内更换一次电池,使用成本多花7.2万元,总共8.2万元。两种车的使用成本基本相同。

  而如果政府补贴能够全部覆盖动力电池成本,则比亚迪F3DM的销售弹性将是受影响最大的车型之一。

  但此次政府新能源汽车补贴政策只“涉及公交、出租、公务、市政等领域”,并不涉及普通消费者,这对新能源轿车,尤其是定位中低端市场的比亚迪来说,可能会有些失望。比亚迪汽车销售部门人员介绍,比亚迪采取先政府、后集团、最后面向普通市民的销售策略,也许就是受限于政府补贴范围。

  “目前汽车电池成本太高,再加上电池配套系统成本就更高,而且不批量生产,成本降不下来。未来F3DM轿车售价有望达到10万元/辆。”比亚迪不量产混合动力轿车,也许还有专利侵权方面的考虑。

  比亚迪对外一直宣称的“铁芯”实际上就是磷酸铁锂电池,出于对专利侵权的考虑,现在低调地称之为“铁电池”,但实际上,比亚迪早已将磷酸铁锂材料用于笔记本、手机、电动工具等电池的生产、销售。

  业内人士介绍,磷酸铁锂电池的专利权分为两部分。1996年,美国德克萨斯大学的教授最早发现磷酸铁锂可以用作电池材料,并申请了专利,但并不属材料合成方法方面的专利。因为天然矿石用在电池上内阻太大,当时并没有引起重视。

  2000年左右,有机构发现在磷酸铁锂表面包裹一层碳后可以改善导电性。2002年,麻省理工学院的几个教授发现在锂的位置上掺杂高价位元素,可以大幅度提高电导率,基本与钴酸锂和锰酸锂相当。美国的A123公司便是建立在此合成技术专利基础之上。

  此外,美国Valence公司提出了三价铁碳热还原合成磷酸铁锂的方式。

  中国磷酸铁锂的合成方式也不同,如比亚迪磷酸铁锂电池正极材料的供应商天津斯特兰公司,磷酸铁锂正极材料是由碳酸锂、磷酸二氢氨、草酸亚铁合成。其路径是不掺杂高价位元素,而是将锂减少,留出锂的空位,进一步提高了导电性。

  斯特兰曾就专利的使用问题与国外机构多次磋商,其总经理段镇忠介绍,“从目前谈判的情况看,我们磷酸铁锂的合成技术不侵权,从化学上来说,只要磷酸铁锂的分子式一公开,有化学常识的人都可以去合成。所谓侵权是指使用磷酸铁锂作为电池材料。”据介绍,现在国际上专利权的诉讼点是,“将磷酸铁锂材料用在电池生产上”。从2000年开始,围绕这一专利问题,有好几个官司在诉讼,但目前还没有准确结果,以至于业内有说法称“比亚迪想交专利费都不知道该交给谁”。

  “专利权保护期限是15年,从1996年开始,再过几年就失效了。”也许,这正是比亚迪目前对电池材料技术保持低调的原因。

  此外,对于F3DM车载锂电池充电问题,充电站建设是短板,并非所有家庭都能拥有私家车库进行9小时充电,而拥有车库的家庭恐怕也对中低端混合动力汽车兴趣不大。而且,业内人士透露,“F3DM不像丰田的混合动力轿车可以在行驶中自由充放电,它要么用油,要么用电,所以叫双模式,并非纯正的混合动力。” 从充电站配套建设和补贴范围来看,新能源汽车发展的第一阶段主要看客车、政府车辆及公共运营车辆的市场需求,私人轿车领域的大规模放量还需时日。

   正极材料利润率最高

业内人士介绍,锂电池产业链中,市场容量最大、附加值最高的是正极材料,占锂电池成本的30%以上,根据材料不同,毛利率低则15%,高则70%以上。

  目前,全球磷酸铁锂电池正极材料的主要生产厂商来自于美国的Valence、A123和天津斯特兰。两家美国公司合计产能在1000吨左右,生产基地都在中国,但都不对国内客户提供电池材料。

  今年上半年,新建产能达产后,斯特兰将具备2000吨/年的产能,成为全球第一的磷酸铁锂电池正极材料供应商。同时计划在2010年将产能扩张到4000吨/年。

  此外,烟台卓能、北京锂先锋、苏州恒正、北大先行、合肥国轩、深圳贝特瑞、新乡华鑫、新乡创佳等公司都在从事磷酸铁锂材料的生产,但产能难与斯特兰相比。

  有业内人士预计,2010年国内混合动力汽车产业化的初期,磷酸铁锂的年需求量将超过1.5万吨。而根据A123的预测,到2010年,全球磷酸铁锂的供给缺口将达到10万吨,严重供应短缺。

  段镇忠介绍,2007年全球磷酸铁锂正极材料的需求只有700吨,2008年增长到1800吨。从新能源汽车发展带动的增量上来看,每辆混合动力轿车需用磷酸铁锂正极材料50-100公斤,纯电动轿车和混合动力客车需用磷酸铁锂材料200公斤左右。

  据悉,2008年比亚迪向斯特兰采购了约200吨磷酸铁锂,占其当时产量的50%以上,但用途基本为笔记本、手机、电动工具用电池,而非新能源汽车电池。受经济危机影响,目前斯特兰磷酸铁锂正极材料的产量为10吨/月,虽然缩减了产量,但仍有20吨左右库存等待消化,“再也不是比亚迪天天打电话催货的那番情景了。”斯特兰销售经理李积刚介绍,目前磷酸铁锂的增量市场主要来自于材料替代。比如,一辆电动自行车的磷酸铁锂用量是1公斤,按2008年 2000万辆的销量计算,如果铅酸电池全部被磷酸铁锂电池替代,则磷酸铁锂材料需求每年将增加两万吨。

  段镇忠认为,未来磷酸铁锂最大的需求会来自于太阳能、风力、水力的大型储能设施,“要比电动自行车、电动汽车的用量大多了,而目前还在用铅酸电池。”李积刚认为,尽管混合动力汽车有政府补贴扶持,磷酸铁锂市场需求也要3-5年才能放量,“冒进的话2-3年内可以放量,除比亚迪外,其他汽车厂商短期内难有需求。”“2009年是磷酸铁锂最佳的投资年,2010年是投资收获小年,往后收获很可能剧增。”据悉,目前斯特兰磷酸铁锂材料生产成本为12万-13万元/吨,售价在15万-18万元/吨,产能进一步扩张后,毛利率可达到40%以上。而国外磷酸铁锂正极材料的售价高达30万元/吨。

  盈利前景,段镇忠认为,电池生产商的利润和规模的综合投资价值是最高的,比如比亚迪、比克电池。段镇忠表示,“如果斯特兰做到1万吨的规模,收入15亿元的话,比亚迪的收入将是我们的10倍,产值150 亿。我们去年销售规模是2000万元,对应比亚迪的收入是2亿元。但利润不好说。”斯特兰总经理助理顾安娜评价,在发展磷酸铁锂电池上,比亚迪非常具有战略眼光,“其他像比克、力神也是非常大的电池厂商,它们就很犹豫,没有像比亚迪坚定地向前走。”谈到锂电池革命,段镇忠表示,“手机、笔记本用的小型锂电池不用考虑发热、电流等问题。而大型锂电池的电源管理难题可以由铅酸电池生产厂家来解决,因为它们有大电流的技术沉淀。未来谁能够将两个技术嫁接,谁就会在全球市场上领先。”

负极材料谁具成长性

与正极材料相比,负极材料占锂电池成本比重较低,而且国内已经实现产业化,行业前三甲企业是深圳贝特瑞、上海杉杉、长沙海容,基本能够满足国内市场的需求。

  深圳贝特瑞是中国宝安(000009)控股55%的子公司,是国内锂电池碳负极材料标准制定者。其碳负极材料产能是6000吨/年,价格为6万元/吨左右,市场占有率高达80%,居全球第二。客户包括松下、日立、三星、TCL、比亚迪等130多家厂商。

  2008年,贝特瑞收购了天津铁诚公司,使其碳负极材料成本下降30%。

  杉杉股份(600884)是贝特瑞的一大竞争对手。杉杉股份在1999年开始涉足电池负极材料时采用CMS(中间相炭微球)技术,之后为降低成本转用人工石墨和天然石墨,此后,因为电池循环放电次数不高,又回到了CMS的技术上。目前,杉杉股份的CMS价格每吨在10万元以上,年产能为1200吨。

  值得注意的是,贝特瑞宣传资料显示,具有磷酸铁锂正极材料1500吨/年的产能。而据其销售部门透露,目前贝特瑞的磷酸铁锂正极材料实际产能为800吨 /年,产量只有40多吨/年,主要给大型电池厂商实验供货,如天津力神、江苏双登等。其产品价格比天津斯特兰贵,达到18万-20万元/吨。据了解,其毛利率在60%以上。

  此外,中国宝安控股75%的天骄公司也从事正极材料的生产。该公司主营钴镍锰酸锂三元正极材料,目前产量为800吨/年左右,销量650吨左右,2009年计划产能1400吨/年,增长来自于通讯电子类、笔记本等下游产品中对传统高成本的钴酸锂的替代。

  虽然两家子公司电池材料业务蒸蒸日上,但是受整体市场规模限制,对中国宝安上市公司来说,来自电池材料的业绩贡献还难以依靠。中国宝安主营业务为房地产和医药,2008年上半年收入占比超过90%,包括锂电在内的其他收入占比不到9%。

  在收入贡献方面,杉杉股份的锂电池材料销售收入已达9.9亿元,占总收入比重超过40%。据了解,杉杉股份也做锂电正极材料,但产能均为锰锂和钴锂,并非业界最为看好的磷酸铁锂,只是在技术上做了跟踪。

  杉杉股份高层人士表示,目前镍氢电池的成本是6元/安时,而磷酸铁锂的成本是2.3美元/安时,差距太大,用磷酸铁锂并不经济。而且,目前磷酸铁锂产品应用时间不长,还需要继续观察一段时间。

  电解液有望异军突起

电解液是影响锂电池性能又一重要材料,占锂电池成本的12%左右,毛利率接近40%。目前国内电池生产商电解液配套也已基本实现国产化。

  除杉杉股份外,国内主要生产电解液的企业还有华荣化工、珠海赛纬电子、天津金牛、汕头金光、广州天赐等10余家。年生产能力都在千吨级以上,可满足我国目前的锂电池生产需要,并有部分出口。其中,华荣化工、珠海赛纬电子定位高端市场,其他企业只能做中低端市场。

  据了解,目前全球锂电池电解液市场供求基本平衡,主要是靠存量锂电池市场,未来市场增量要看动力锂电池市场,特别是电动汽车一旦兴起,将带来电解液的爆发性增长。业内人士认为,电解液在3-5年后依然是朝阳产业。

  一个软肋是,电解液主要原材料为六氟磷酸锂,占电解液成本的50%左右,其生产成本为10万元/吨,售价为40万元/吨,毛利率高达75%,国内却没有企业能够生产。目前市场被关东电化学工业、SUTERAKEMIFA、森田化学等几家日本企业垄断。

  国内上市公司来看,江苏国泰(002091)控股子公司华荣化工是全国最大的锂电池电解液生产商。据华荣化工董事长蒋德生介绍,2008年实际产量3000吨,是第二名的两倍。到2010年产能达到5000吨/年,有可能成为全球最大的生产企业。

  对于毛利率,蒋德生表示,“根据配套要求不同8万-20万元/吨,毛利率最低10%,高至35%左右。”谈到新能源汽车电池的前景,蒋德生表示,“锂电池对电解液要求比较高,但目前用量却很少。比如一块手机电池只用3克,比重很小,2000吨电解液可供生产6亿块手机电池。汽车动力电池可就不一样了,一辆车就要40公斤!”据透露,华荣化工非常希望继续与比亚迪合作,“给比亚迪供货两年后,它们自己子公司就能做了。”蒋德生表示无奈。比亚迪具有很强的研发能力,比如在汽车研发上,别人买奔驰用来开,比亚迪买奔驰用来拆。

  上游碳酸锂过剩将持续

无论哪种锂电池被广泛运用,都会带动对上游资源碳酸锂的需求。

  中国的锂资源储量仅次于智利、阿根廷。其中,西藏矿业(000762)拥有的扎布耶盐湖是世界第三大锂资源盐湖,也是世界上唯一的富锂低镁的优质碳酸盐型盐湖。

  但不幸的是,目前全球碳酸锂产能严重过剩。

  2007年全球碳酸锂产能过剩达1.32万吨,2008年情况进一步恶化。而国际上的三大碳酸锂生产厂商仍有扩产计划,其中,SMQ计划将产能扩充到4万吨,Chemetall计划扩产到3万吨,FMC扩产到2.5万吨,如果全部达产,总产能将超过9万吨。

  国内方面,中信国安设计产能2万吨,远期目标3.5万吨;西藏矿业设计产能1万吨,远期目标3万吨;青海锂业和盐湖集团设计产能分别为1万吨。仅此计算,国内现有产能已达5万吨,远期潜在产能8万吨。

  段镇忠介绍,碳酸锂的市场需求并不大,主要集中在药物、玻璃和电池,2008年,国内电池用碳酸锂需求才3000多吨。从目前碳酸锂的下游分布来看,电池行业的需求大致占25%左右,新能源汽车的推广有望改变这一格局,总需求大约1.2万吨。

  那么,混合动力汽车计划是否解决碳酸锂供给过剩的问题呢?

  磷酸铁锂中的锂含量约为4.4%,碳酸锂中的锂含量为18.9%,以此推算生产1吨磷酸铁锂所需的碳酸锂为0.23吨。相对于政府规划,假设车载电池全部为磷酸铁锂电池,2012年磷酸铁锂需求达到5万吨,则需要碳酸锂1.15万吨,加上其他行业,总需求不超过3万吨,相对于国内产能,该行业在2012 年之前都是过剩的。

  也许,只能寄希望于国际市场需求。

  目前日本国内拥有混合动力汽车超过7万辆,计划2010年将达到210万辆(平均每年100万辆)。美国计划至2015年使美国新型动力汽车保有量达到100万辆以上(平均每年15万辆)。总计平均每年大约115万辆,相对于碳酸锂的需求每年仅增加1.32万吨。并不能完全消化过剩产能。唯一的办法就是碳酸锂生产商限产,等待未来全球混合动力汽车市场占有率的提升。但目前还未看到中、日、美之外的其他国家在混合动力上有所规划。

  国内碳酸锂资源目前主要被中信国安、西藏矿业掌控,但这两家企业只限于工业级碳酸锂,电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国润供应,其中天齐锂业技术最成熟,是行业标准制定者,约占国内60%的市场份额。斯特兰的碳酸锂原料便来自电池级碳酸锂厂商。

  由于市场规模太小,中信国安只为旗下的盟固利生产锰锂电池做配套,西藏矿业只是将碳酸锂作为一项业务开展。有研究测算,西藏矿业的碳酸锂成本要低于SQM公司,大致在1万元/吨左右,而中信国安碳酸锂成本与SQM相当,在1.2万元/吨左右。

  西藏矿业证券代表王迎春介绍,“公司碳酸锂目前产能5000吨/年,产量是1000多吨,下游定货的厂家比较分散,每家采购量都不大。目前还没有达到设计产量。因为成本太高,2008年是亏损的,就算盈利了,对公司的业绩贡献也不大。”对于达不到电池级标准的问题,王迎春表示,“还得进一步提纯。”在销售价格上,王迎春表示,“2008年初,经济情况好的时候,公司碳酸锂卖到3.5万—4万元/吨。目前公司停产,因为需要制卤。”

  短期投电池长期看资源

混合动力汽车产业链上还有一些细分行业存在机会。

  比如新能源汽车的电动马达,从日本新能源汽车目前的发展趋势和技术来讲,高效同步永磁马达将是市场的主流,国内上市公司包括中科三环(000970)和宁波韵升(600366)。据了解,丰田Prius主电动马达使用了超过2公斤的稀土永磁体。100万辆混合动力汽车需要超过2000吨高档稀土永磁,而中科三环2008年中高档钕铁硼磁体成品产量仅约4800吨。

  隔膜是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,毛利率维持在70%以上,占锂电池成本的20%-30%。隔膜价格居高不下,也是影响锂电池应用的重要原因之一。国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科两家技术相对成熟,市场供应量严重不足,大部分依赖进口,市场主要被日本旭化成工业、东燃化学,及美国Celgard把持。隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点,而且项目周期很长,投资风险较大,国内企业的投资热情并不高。

  此外,在混合动力汽车上,低牵引音响系统、低功率的前灯和尾灯,以及其它的附件系统都必须优化,以便它们不会像普通汽车的大功率那么耗能。

  那么,该如何把握投资方向,让资本攫取最大价值呢?

  业内人士认为,磷酸铁锂材料和磷酸铁锂电池无疑是未来的行业明星。下游电池、电极材料将具有制造业特点,盈利能力将呈现下降趋势。上游矿产品、冶炼等将具有采掘业特点,盈利能力随原材料价格波动。随着锂电池产业链的逐渐成熟,中短期盈利看下游行业,而中长期则看矿产资源。

  我国小功率锂电池早已产业化,形成上下游结合的完整产业链,电池产品超过世界市场的1/3,与日韩形成三足鼎立之势。而我国有相对富饶的锂矿资源,还有制造成本优势,在新能源汽车制造领域完全有可能迅速赶超日韩。

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