2010-8-27 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：化工材料 電動(dòng)汽車電池 鋰離子電池 聚偏氟乙烯 PVDF
全球知名增長(zhǎng)咨詢公司Frost & Sullivan (弗若斯特沙利文) 2010年7月發(fā)表研究報(bào)告，認(rèn)為未來(lái)一段時(shí)間電動(dòng)汽車電池組件市場(chǎng)將快速增長(zhǎng)，在混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車中鋰離子電池技術(shù)將大量取代鎳氫電池技術(shù)。電動(dòng)汽車在未來(lái)將迅速增長(zhǎng)，對(duì)電池組件方面的需求也會(huì)越來(lái)越大。索取電子手冊(cè)，請(qǐng)聯(lián)絡(luò)riona.jin@frost.com。
電動(dòng)汽車是用電動(dòng)馬達(dá)代替內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力的，化學(xué)電池（包括鉛酸、鎳氫和鋰離子）為其提供電力。電動(dòng)汽車電池組件主要有陰/陽(yáng)極活性材料、層板、電解質(zhì)、分離層和粘合劑，其中陰極活性材料為電池技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵組件。未來(lái)幾年內(nèi)，環(huán)境可持續(xù)性將成為交通行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，石油能源將逐漸被替代，歐美市場(chǎng)引進(jìn)了越來(lái)越多的新能源，美國(guó)能源部給相關(guān)企業(yè)提供了補(bǔ)助，這些都將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車電池的發(fā)展；但是新興電池代價(jià)較高，其技術(shù)安全性能有待驗(yàn)證，功率密度和充電性能都有待于改善。Frost & Sullivan預(yù)計(jì)2013-2015年隨著鋰離子電池價(jià)格降低和基礎(chǔ)行業(yè)發(fā)展，電動(dòng)汽車電池市場(chǎng)將迅猛發(fā)展。
電池系統(tǒng)的安全性是公眾是否接受電動(dòng)汽車的一個(gè)關(guān)鍵因素，主要是汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的熱量容易引發(fā)電池中化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致爆炸，因此如何研發(fā)隔熱材料和設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)是推廣電動(dòng)汽車的關(guān)鍵。因?yàn)殇囯x子電池能量密度高，預(yù)計(jì)未來(lái)將有望取代鎳氫電池應(yīng)用到混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車上。未來(lái)幾年，電動(dòng)汽車電池行業(yè)的發(fā)展將受以下幾方面因素的影響：行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展、產(chǎn)品的全球化、產(chǎn)品的安全性、性能和成本的權(quán)衡、與供應(yīng)商和最終用戶建立合作關(guān)系等。另外隨著技術(shù)的發(fā)展，電池充電時(shí)間將顯著縮短，一次充電行駛路程將更長(zhǎng)，電池能量也將更大。
2009年全球共有約50家電動(dòng)汽車電池化工材料生產(chǎn)商，主要集中在歐美。這些企業(yè)主要為電池生產(chǎn)商、電池組裝商和汽車OEM商提供產(chǎn)品。目前電動(dòng)汽車電池市場(chǎng)的價(jià)值鏈由化工材料供應(yīng)商、電池生產(chǎn)商、電池組裝商和汽車OEM商組成。價(jià)值鏈的垂直整合將成為這一產(chǎn)業(yè)的未來(lái)趨勢(shì)之一。全球范圍內(nèi)看，目前亞洲（主要是日本、韓國(guó)、中國(guó)）為電池化工材料的主要市場(chǎng)，其市場(chǎng)份額占到全球的80%以上，同時(shí)歐美市場(chǎng)也在迅速發(fā)展，未來(lái)也將成為電池化工材料的重要市場(chǎng)。由于油價(jià)起伏不定、城市化進(jìn)程中對(duì)能源需求的改變、政府對(duì)新能源的鼓勵(lì)政策和電池技術(shù)的發(fā)展，都會(huì)促進(jìn)電動(dòng)汽車電池化工材料市場(chǎng)的發(fā)展。
電動(dòng)汽車鋰離子電池（LIB）化工材料市場(chǎng)
目前鋰離子電池使用銅作為陽(yáng)極（添加石墨和LiC6等活性材料），鋁作為陰極（添加LiMn2O4和LiCoO2等活性材料），電解質(zhì)是典型的鋰鹽如LiPF6，分離層主要是聚丙烯材料。
未來(lái)的幾年中，政府鼓勵(lì)政策、核心部件的研發(fā)、整個(gè)供應(yīng)鏈廠商的增多，都將促進(jìn)鋰離子電池市場(chǎng)的發(fā)展。而對(duì)于安全性/能量/使用壽命的權(quán)衡、歐美新生的最終用戶、供應(yīng)鏈成本的降低，將是其所將面對(duì)的挑戰(zhàn)。Frost & Sullivan預(yù)測(cè)，2008-2016年電動(dòng)汽車電池材料市場(chǎng)收入年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)125%。
未來(lái)電池生產(chǎn)商極力控制生產(chǎn)成本，因此鋰離子電池化工材料的價(jià)格都將有所下降。大多數(shù)化工材料將供給混合動(dòng)力汽車（HEV）和電動(dòng)汽車（EV），同時(shí)美國(guó)能源部（DOE）的鼓勵(lì)政策將對(duì)其行業(yè)的投資和參與產(chǎn)生重要影響，公司兼并收購(gòu)與合資將會(huì)成為主流趨勢(shì)。
鋰離子電池（LIB）分離層市場(chǎng)
作為電池的關(guān)鍵部件，分離層分隔陰陽(yáng)極、維持離子傳導(dǎo)，多孔質(zhì)薄且牢固的分離層能夠提高鋰離子電池的性能。目前分離層材質(zhì)主要有陶瓷和聚合物（聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯等）兩種，材質(zhì)選擇隨著電池各因素不同而不同。分離層的生產(chǎn)工藝也有兩種，濕法生產(chǎn)和干法生產(chǎn)（不使用溶劑），濕法生產(chǎn)在亞洲較為常見。
Frost & Sullivan預(yù)計(jì)2008-2016年LIB分離層產(chǎn)量將以每年129%的速度增長(zhǎng)。2009年LIB分離層主要廠商有Celgard、UBE、Tonen Chemicals，總共占據(jù)了85%的市場(chǎng)份額，但隨著更多的廠商參與研發(fā)，鋰離子電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更趨激烈。
鋰離子電池（LIB）電解質(zhì)及添加劑市場(chǎng)
目前LIB使用的典型電解質(zhì)是鋰鹽（LiPF6）溶于碳酸乙烯的混合溶劑，LiPF6價(jià)格相對(duì)便宜且導(dǎo)電性好，但是其產(chǎn)生的HF會(huì)對(duì)電池層板產(chǎn)生腐蝕，因此產(chǎn)生了LiFAP、LiBOB等替代品。LIB電解質(zhì)添加劑市場(chǎng)的價(jià)值鏈由以下物質(zhì)的生產(chǎn)商組成：電解質(zhì)溶液、添加劑及溶劑、鋰鹽、活性酸和碳酸鋰。
Frost & Sullivan預(yù)計(jì)2008-2016年LIB電解質(zhì)及添加劑產(chǎn)量將以每年136%的速度增長(zhǎng)，2009年主要生產(chǎn)廠商有Cheil、UBE、Mitsubishi、Tomiyama等，總共占據(jù)了超過85%的市場(chǎng)份額。
鋰離子電池（LIB）陽(yáng)極材料市場(chǎng)
目前電動(dòng)汽車LIB陽(yáng)極活性材料主要是石墨。石墨分天然石墨和合成石墨兩種。天然石墨，有晶狀、非晶狀和鱗片狀。合成石墨純度高，主要由焦炭和瀝青提煉而成，是制作鋰電池的理想材料，但價(jià)格昂貴。石墨作為陽(yáng)極材料會(huì)形成鋰針狀晶體，這有助于保證電池結(jié)構(gòu)完整性。因?yàn)槭膬?chǔ)能性較差，非碳陽(yáng)極材料現(xiàn)在正在研制中。常見的非碳陽(yáng)極材料包括硅、錫和鈦酸鹽等。
Frost & Sullivan預(yù)計(jì)2008-2016年LIB陽(yáng)極材料產(chǎn)量將以每年134%的增速增長(zhǎng)，2009年LIB陽(yáng)極材料主要生產(chǎn)廠商是石墨供應(yīng)商，大多為日本廠商如Hitachi、Kureha和Showa Denko，因?yàn)槠溆泻軓V大的用戶群體。同時(shí)歐美、中國(guó)廠商也在加大研發(fā)力度，預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)稱為市場(chǎng)新勢(shì)力。
鋰離子電池（LIB）陰極材料市場(chǎng)
陰極活性材料是LIB中最關(guān)鍵的部件之一，和陽(yáng)極材料不同，陰極材料目前應(yīng)用多種技術(shù)，包括鋰鈷氧化物（LCO）、鋰鎳鈷鋁（NCA）、鋰鎳錳鈷（NCM）、鋰錳尖晶石（LMO）和磷酸鋰鐵（LFP）等，其中鋰鈷氧化物（LCO）應(yīng)用相對(duì)較多，但其安全性較低，還不能批量用于電動(dòng)汽車。
Frost & Sullivan預(yù)計(jì)2008-2016年LIB陰極材料產(chǎn)量將以每年134%的增速增長(zhǎng)，目前主要生產(chǎn)廠商是日本Nichia公司的和比利時(shí)的Umicore，歐美的其他廠商如BASF 、Phostech Lithium發(fā)展也很迅速。
鋰離子電池（LIB）其他組件材料市場(chǎng)
其他組件材料包括電極材料粘合劑、電極容器和LIB包裝層板。電極容器主要是金屬箔，主要由日本廠商提供；電極材料粘合劑要求高純度、耐腐蝕和附著力強(qiáng)，目前使用較多的是聚偏氟乙烯（PVDF）。
其他電動(dòng)汽車電池化工材料市場(chǎng)
其他的電池類型主要有鎳氫電池、鎳鎘電池和鎳鈉電池，其中鎳氫電池已經(jīng)證明了其安全性能，而且目前大量應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車。但是由于鎳氫電池能量不如鋰離子電池，加上目前政府對(duì)鋰離子電池的支持，其市場(chǎng)受到一定的考驗(yàn)，F(xiàn)rost & Sullivan預(yù)計(jì)未來(lái)鎳氫電池將逐步被鋰離子電池替代。
Frost & Sullivan公司簡(jiǎn)介
全球增長(zhǎng)咨詢公司Frost & Sullivan，幫助客戶加速企業(yè)成長(zhǎng)步伐，取得行業(yè)內(nèi)成長(zhǎng)、創(chuàng)新、領(lǐng)先的標(biāo)桿地位。Frost & Sullivan的增長(zhǎng)系統(tǒng)服務(wù)以及Frost & Sullivan最佳實(shí)踐獎(jiǎng)幫助CEO及其成長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)、評(píng)估和實(shí)施有效增長(zhǎng)戰(zhàn)略。近50年來(lái)，F(xiàn)rost & Sullivan擁有遍布六大洲的超過40個(gè)辦公室，為全球1000強(qiáng)公司、新興企業(yè)和投資團(tuán)體提供了可靠的市場(chǎng)及戰(zhàn)略咨詢服務(wù)。成為我們的增長(zhǎng)伙伴，請(qǐng)登陸http://www.frost.com。