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1、LiFePO4新能源材料产业化可行性报告（10000吨/年）LiFePO4新能源材料产业化可行性报告-（10000吨/年）一 引言磷酸铁锂是引发锂电行业革命的一种新兴材料，是锂电池行业发展的最前沿。磷酸铁锂电池由于其自身的优势被广泛应用于混合动力汽车电动工具电动自行车电动助力车发电储能装置等各个领域。锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂离子电池的正极材料是近几年才出现的。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电
2、动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。相对于铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池等二次电池，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。锂电池随着技术的不断进步已经在人们的生活中得到了广泛的应用，如便携式电子产品、新能源交通工具等领域。二. 政策与导向1. 政府支持工信部牵头制定的节能与新能源汽车产业规划(2011-2020年)已经出台。发展新能源汽车已经上升为国家战略，国家已提出了发展方向、战略目标、主要任务及政策措施，新能源汽车发展正面临千载难逢的历史机遇。“十二五”国家将投资
3、1000亿元来支持新能源汽车产业链发展，随着一系列新能源汽车扶持政策即将出台，中国新能源汽车在“十二五”期间将快速发展。根据规划，到2015年，我国新能源汽车保有量将达到50万台，作为电动汽车最为核心零部件之一的锂电池产业无疑迎来了新的机遇。目前，诸多资本正在涌入锂电产业。从外资到中国设厂到中资出国收购矿山渐已成势，资本家们对锂电的掘金之旅已经开始。按照发展规划的要求，我国新能源车发展路线为：以纯电动汽车作为主要战略取向。然而发展纯电动汽车，动力电池、电机和电控技术是三个需要突破的核心技术。此外，国家还准备将符合条件的节能与新能源汽车产品列入有关节能环保和自主创新产品政府采购清单(目录)，享受
4、国家关于自主创新产品、节能产品等政府优先采购的扶持政策。各级政府及公共机构，实行节能与新能源汽车强制性采购，逐步扩大采购规模，至2015年新能源汽车采购比例不得低于10%，节能汽车不得低于50%。“应该说，核心要突破的还是集中在电池方面，而采购方面的优惠政策显示出国家的决心。”据了解，我国目前有9000万辆电动自行车，97.5%采用铅酸蓄电池，采用锂电池的仅有2.5%。按照国家节能环保要求，推广锂电池电动车已经成为趋势由于前阶段大规模铅酸蓄电池行业整顿，铅酸蓄电池供给不足，价格上涨。铅蓄电池涨价拉近了与锂电池价格的差距，为进一步推广锂电池提供了契机。2. 新材料产业“十二五 ”发展规划十二五”
5、期间，国家将实施新材料重大工程项目，对高强轻型合金材料、高性能钢铁材料、功能膜材料、新型动力电池材料、碳纤维复合材料、稀土功能材料等6类新材料进行重点支持。 据悉，在已经形成的战略性新兴产业 “十二五”发展思路中，对新材料产业的表述是，“到2015年，突破一批国家建设亟须、引领未来发展的关键性技术，关键新材料的自给率提高到70%。”分析认为，重大工程项目支持的每个子行业都有望通过5-10年时间形成千亿元至万亿元产值规模。据测算显示，我国新材料产业年均增速高达22.5%。新型动力电池材料发展纯电动汽车是世界发达国家追求的目标，我国也把新能源电动汽车列为战略性新兴产业之一，而发展电动汽车的关键应是
6、电池的研发。近五年来，锂动力电池技术日臻成熟，按照其所选用的正极材料来划分，主要有锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂3种，已被用于新能源汽车动力电池中。3.节能减排政策 随着哥本哈根会议的结束，“减排、低碳”成为了当前的热点词汇。中国政府在会上做出了一个明确的减排目标： 2020年单位GDP碳排放(碳排放强度)将比2005年减少40%45%，这是中国节能减排政策从能源强度转到碳排放强度的一个质变。从长期来看，中国发展低碳经济是必然的选择。在此大的背景下相当一部分行业为了保持相对平稳的经济增长，必然要寻求减排技术上的重大突破。因此未来中国新能源领域需要技术上取得突破性的进展才能完成2020年的减排指标。
7、 对于一些发达国家来说， 由于他们的能源结构相对“清洁”，低碳与节能关联比较密切。基于中国目前所处的城市化与工业化共同推进的经济发展阶段，其能源需求具有明显的刚性特征，即与经济快速发展同步增长的高能源电力需求。对于中国以煤为主的能源结构，降低单位GDP碳强度很大程度上就是通过增加清洁能源，减少单位GDP煤炭消费量，这就需要改变当前国内现有能源结构，发展新能源结构。因此，随着低碳经济技术、清洁能源技术等新技术的推广与应用，GDP的增加将不完全与碳排放成比例， 同时为进一步实现中国减排目标提供有力支撑。三.产品的必要性和先进性目前国内的新能源汽车产业正处在从概念走向现实的初始阶段，虽然必然要面对较
8、多的困难和质疑，但是方向已经基本明确！无论从能源、资源、环境、经济和国家发展战略的角度来看，我国都有发展新能源汽车产业的必要性。政府对战略性新兴产业的发展基调是跨越式发展，由此可见高层意在 “弯道超车”的急迫心情。因此要从战略的高度来认识新能源汽车的发展。客观来看，我国的电池制造水平在自动化程度和一致性等方面和日、韩相比仍有一定差距。但是和其它国家相比，我国无疑走在前列。此外，我国还具有资源、市场、成本和转型负担小等诸多优势。因此，可以客观的认为我国已经基本具备发展新能源汽车的各种基本条件。“谁控制了电池 谁就控制了汽车。”这句话出自日本。针对当前新能源汽车如朝霞般绚烂的前景，日本人对此给予了
9、非同寻常的绝对评价。仅就新能源汽车中的电动车而言，其三大构成要素是电池、电机、电控。这“三电”之中电池是重中之重。为了能在电池作为新能源的未来汽车业竞争中占得先机，美国奥巴马政府已投入大量资金推动电池的研发，日本与欧洲对此也有大动作。由于日本在电动汽车和混合动力汽车方面已有量产车型，因此，日本的资金和技术投入比欧美更有针对性。从这一层面来说，日本对电动汽车、对电池重要性的认识也更深刻。磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。目前全球已经有很多厂家开始了工业化生产，国外美国Valence（威能）公司和A123（高博），国内天津斯特兰，北大先行等。其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性，不造成环境污染
10、。世界各国正竞相实现产业化生产。目前锂离子电池还是以小容量、低功率电池为主，中大容量、中高功率的锂离子电池尚未大规模生产，使得锂离子电池在中大容量UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中尚未得到广泛应用。对中大容量、中高功率的锂离子电池来说，正极材料的成本、高温性能、安全性十分重要。而LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正极材料尚不能满足要求。因此，研究开发能用于中大容量、中高功率的锂离子电池的新型正极材料成为当前的热点。正交橄榄石结构的LiFePO4 正极材料已逐渐成为国内外新的研究热点。研究及应用表明，LiFePO4正极材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2
11、O4 及其衍生物正极材料的各自优点：不含贵重元素，原料廉价，资源极大丰富；工作电压适中（3.4V）；平台特性好，电压极平稳（可与稳压电源媲美）；理论容量大（170mAh/g）；结构稳定，安全性能极佳（O 与P 以强共价键牢固结合，使材料很难析氧分解）；高温性能和热稳定性明显优于已知的其它正极材料；循环性能好；充电时体积缩小，与碳负极材料配合时的体积效应好；与大多数电解液系统兼容性好，储存性能好；无毒，为真正的绿色材料。与LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正极材料相比，LiFePO4 正极材料在成本、高温性能、安全性方面具有突出的优势，是中大容量、中高功率锂离子电池首选的正极
12、材料。LiFePO4产业化和普及应用对降低锂离子电池成本，提高电池安全性，扩大锂离子电池产业，促进锂离子电池大型化、高功率化具有十分重大的意义，将使锂离子电池在中大容量UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中的应用成为现实。四. 企业发展的优势 1.符合国家政策导向 磷酸铁锂产业符合国家产业政策的导向，各国都把储能电池和动力电池的发展放在国家战略层面高度，配套资金和政策支持的力度很大，中国在这方面也十分支持，过去关注镍氢电池，现在则把目光更多的集中到磷酸铁锂电池上。 2.代表未来电池发展方向 磷酸铁锂电池作为一种实用新型锂电池，代表了电池未来发展的方向。它是迄今为止发明的最理想的动力电池。
13、尽管目前存在技术和价格上的一些缺陷，但毕竟已经走向商业化的道路。业内专家普遍认为，磷酸铁锂技术不会成为产业发展的障碍(已有A123、Valence、Phostech成熟技术的先例)，而价格也会随着产能的扩张而大幅降低，未来甚至会成为最廉价的动力电池。 3.超大市场容量 磷酸铁锂产业的市场蛋糕大的超乎想象，据相关材料分析，其中正极材料全球有几千亿的市场容量，而电池更是有超过10000亿的市场容量。 我国汽车保有量迅猛增加，已经突破1亿大关，但我国是14亿人口大国，这些机动车远不能满足我们的需求，自行车仍是主要交通工具之一。 近些年开始逐步往电动自行车过渡。巨大的电动自行车市场，吸引了众多企业投资
14、生产电动车所用的铅酸蓄电池，导致国内血铅事故频发，引起国家有关部门的高度重视。今年上半年，环保部等九部委联合开展整治铅酸蓄电池活动，超八成的企业遭取缔或停产。铅酸蓄电池产能大幅下滑，锂电池将成为电动自行车新的动力来源，锂电池电动车将迎来黄金发展期。4.稳定快速发展 根据电池产业发展的规律，无论是材料，还是电池，基本呈现稳定增长的趋势，能够抗周期性和国家宏观调控的影响。而作为新型的材料和电池 磷酸铁锂，随着存量市场的开发和增量市场的渗透，其增长速度明显快于电池行业整体发展速度。 5.应用领域广泛 磷酸铁锂电池应用领域广泛，应用领域主要有： (1) 储能设备 太阳能、风力发电系统之储能设备；不断电
15、系统UPS；配合太阳能电池使用作为储能设备(比亚迪已经在生产此类电池)； (2) 电动工具类 高功率电动工具(无线)； 电钻、除草机等； (3) 轻型电动车辆 电动机车、电动自行车、休闲车、高尔夫球车、电动推高机、清洁车；混合动力汽车(HEV)、国内近23年的发展目标； (4) 小型设备 医疗设备： 电动轮椅车， 电动代步车；玩具(遥控电动飞机、车、船)； (5) 其它小型电器 矿灯；植入性的医疗器械(磷酸铁锂无毒性，锂电池仅铁锂可满足要求)； (6)军事和航天领域 在军事和航天领域也是一种最佳的动力电池。 6.产业利润丰厚 磷酸铁锂产业利润率非常之高，正极材料的毛利在50%以上，而电芯的毛利
16、也有40%以上。而且由于未来强大市场的支撑，行业将在很长一段时间内(初步推测是5年)维持较高的利润率。7.有一定的技术壁垒 磷酸铁锂行业有一定的门槛，不是谁来做就会做成功的，尤其是材料领域，技术壁垒很高，可以避免太多的竞争。作为新进入这个产业的企业，选择做材料肯定要比做电池更为明智，因为现有的一些锂电池厂商很多，尤其是大厂的地位很难撼动，他们切入到磷酸铁锂电池更具优势。 8.不受制于国外市场 磷酸铁锂产业不会过分依赖国外市场，原料和设备也不会受制于国外企业， 国内整个产业链相对是比较成熟的。同时国内外对于磷酸铁锂的研究和产业化的起步差别不大，几乎处于同一起跑线。这跟太阳能电池行业有很大差别，太阳能电池所需多晶硅原料(
