锂电池负极材料 行业规模 竞争格局第一章 锂电池负极材料行业发展综述 1.1 锂电

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2018年中国锂电池负极材料行业总体规模及竞争格局分析

字体大小: 2018-05-16 16:19  来源:中国报告网

中国报告网提示:第一章 锂电池负极材料行业发展综述 1.1 锂电

        第一章 锂电池负极材料行业发展综述

        1.1 锂电池负极材料行业定义及分类

        1.1.1 行业定义

        负极是锂电池的主要组成部分,它是由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。我们所谈的负极材料主要指的是负极活性物质。

        参考观研天下《2018-2023年中国锂电池负极材料产业市场竞争现状调研与未来发展趋势预测报告

        众所周知,锂离子电池的能量密度取决于其比容量和工作电压,其中比容量是由正极比容量和负极比容量共同决定(见下式),而工作电压是正极电压和负极电压的差值(又称为脱嵌锂电压)。由此可见,负极的比容量(越大越好)和工作电压(越低越好)直接决定了锂电池的能量密度,其重要性不言而喻。

锂电池比容量计算公式 

资料来源:公开资料整理

        1.1.2 行业产品/服务分类

        负极可分为碳材料和非碳材料两大类,碳材料包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球和硬碳软碳等,非碳材料包括硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硬碳软碳在技术上还不够成熟,硅基等合金类负极材料虽然已开始在特斯拉/松下动力电池上应用,但仍处于推广的初期,需求还比较有限。中间相碳微球具备倍率性能优异的特点,但是制备工艺复杂、产率低、成本难以下降,发展也比较受限。目前应用最广的负极材料仍然是天然石墨和人造石墨两大类(以及性能介于天然石墨和人造石墨之间,以天然石墨为基础和其他负极材料掺杂形成的复合石墨)。

锂电池负极材料的分类
 
资料来源:观研天下数据中心整理

        第二章 锂电池负极材料行业运行环境(PEST)分析

        2.1 锂电池负极材料行业政治法律环境分析

        2.1.1 行业管理体制分析

        我国锂电池负极材料行业主要由政府有关部门和行业协会共同管理。政府主管部门为中华人民共和国工业和信息化部,行业协会主要是中国化学和物理电源行业协会监督管理。 

        中华人民共和国工业和信息化部主要职责为制定并组织实施工业、通信业的行业规划、计划和产业政策,提出优化产业布局、结构的政策建议,起草相关法律法规草案,制定规章,拟订行业技术规范和标准并组织实施,指导行业质量管理工作;提出新型工业化发展战略和政策,协调解决新型工业化进程中的重大问题,拟订并组织实施工业、通信业、信息化的发展规划,推进产业结构战略性调整和优化升级,推进信息化和工业化融合;拟订高技术产业中涉及新材料、信息产业等的规划、政策和标准并组织实施,指导行业技术创新和技术进步,以先进适用技术改造提升传统产业,组织实施有关国家科技重大专项,推进相关科研成果产业化,推动软件业、信息服务业和新兴产业发展。  中国化学和物理电源行业协会是由电池行业企(事)业单位资源组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织,主管部门为工业和信息化部。 

        中国化学和物理电源行业协会的业务范围为开展对电池行业国内外技术、经济和市场信息的采集、分析和交流工作,依法开展行业生产经营统计与分析工作,开展行业调查,向政府部门提出制定电池行业政策和法规等方面的建议;组织订立行规行约,并监督执行,协助政府规范市场行为,为会员开拓市场并为建立公平、有序竞争的外部环境创造条件,维护会员的合法权益和行业整体利益;开展对电池行业产品的质量检测、科技成果的评价及推广工作,推荐新技术新产品,协助会员单位作好争创名牌工作;受政府和有关部门委托,对行业内重大的投资、改造、开发项目进行前期论证,并参与项目的监督等活动。

行业主要法律法规及政策

序号

法律法规名称

发布单位

生效时间

1

国家中长期科学和技术发展规划纲要

国务院

2006-02

2

国务院关于加强节能工作的决定

国务院

2006-08

3

《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)》

国家发改委、科技部、商务部、知识产权局

2007-01

4

中华人民共和国节约能源法

中华人民共和国全国人民代表大会常务委员会

2008-04

5

汽车产业调整和振兴规划

国务院办公厅

2009-03

6

北京市海淀区建设中关村国家自主创新示范区核心区

北京市海淀区委员会北京市海淀区人民政府

2009-04

资料来源:观研天下数据中心整理

        2014年12月12日工信部公开征求对《锂离子电池行业规范条件》的意见,征求意见稿称,要严格控制新上单纯扩大产能、技术水平低的锂离子电池行业项目。企业应满足以下规模要求:电池年产能不低于1亿瓦时;正极材料年产能不低于2000吨;负极材料年产能不低于2000吨;隔膜年产能不低于2000万平方米;电解液年产能不低于2000吨,电解液质产能不低于500吨。企业申报时上一年实际产量不低于实际产能的50%。

        针对负极材料方面主要有以下:

        1.碳(石墨)材料比容量≥320Ah/kg,磁性不纯物含量≤100ppb,循环寿命300次且容量保持率≥85%;

        2.钛酸锂材料比容量≥150Ah/kg,磁性不纯物含量≤100ppb,循环寿命1000次且容量保持率≥80%;

        3.硅碳材料比容量≥400Ah/kg,磁性不纯物含量≤100ppb,循环寿命300次且容量保持率≥80%;

        4.无定形碳负极材料(包括软碳,硬碳)比容量≥250Ah/kg,首次效率>80%,磁性不纯物含量≤100ppb,循环寿命1000次且容量保持率≥80%;

        5.其它负极材料性能指标可参照上述要求。

        《出口退税》出口货物退(免,Export Rebates)税,简称出口退税,其基本含义是指对出口货物退还其在国内生产和流通环节实际缴纳的产品税、增值税、营业税和特别消费税。出口货物退税制度,是一个国家税收的重要组成部分。出口退税主要是通过退还出口货物的国内已纳税款来平衡国内产品的税收负担,使本国产品以不含税成本进入国际市场,与国外产品在同等条件下进行竞争,从而增强竞争能力,扩大出口创汇。《出口退税》政策的实施,大大鼓励了钴酸锂企业向国际化发展的趋势。

        我国钴酸锂从原来出口退税5%上调到13%,锂电池和其他金属永磁体上调到17%。

        国家对锂离子电池行的发展并没有给予直接的财政补贴,但是这并不意味着国家不够重视锂离子电池行业的发展。相反地,政府在更多时候是从经济发展的全局出发,通过对新能源汽车行业发展的财政支持来间接地推动我国锂离子电池行业的发展。不可否认,财政政策的支持可以直接有效地降低从事锂电池生产企业的生产成本,从而影响了正极材料的价格形成。

        自2009年第二季度以来,我国政府出台不同程度的财政补贴政策,其中具有代表性的有以下几个。

        2009年5月6日,国务院以贷款贴息的方式安排200亿元大资金进行技术改进,包括发展新能源汽车,支持关键技术开发等。

        2009年1月23日,出台《新能源汽车示范推广通知》,通知指出通过3年的时间,每年发展10个城市,每个城市推广1000辆新能源汽车,对13个城市公共服务领域购买新能源汽车的实行定额补助,HEV最高可补贴5-45万元。

        2009年1月14日,国务院通过汽车产业振兴规划,首次提出新能源汽车战略,安排100亿元支持新能源汽车及相关关键零件的开发。

        2010年6月1日,发改委、财政部、工信部、科技部联合发文《关于开展私人购买 新能源 汽车补贴试点的通知》,通知规定新能源汽车主要指插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车。在上海、长春、深圳、杭州、合肥五个城市,按3000元/千瓦时给予补贴。插电式混合动力最高补贴5万元,纯电动最高补贴6万元。而混合动力车则被归为节能汽车,一次性补贴3000元。

        新能源汽车发展路线已经明确,市场需要逐渐的培育,但进度可能会超预期。在新能源汽车行业的发展过程中,锂离子电池受益较大,中国的负极和电解液品种已较为成熟,现在主要是在解决批量生产稳定性的问题。隔膜、六氟磷酸锂两个关键品种已有多家院所、企业积极攻关,必将有所成就。在这些品种成为主流之前,锂离子电池行业必将取得长期而快速的发展,与之相随的正极材料行业也会有较好的发展前景。

        《节能与新能源汽车发展规划(2011年至2020年)》已经初步完成,《规划》在国内实施,政策将促进锂电池的发展。

2011年以来国家电动汽车相关政策
  
  
资料来源:公开资料整理

2015年与2017年我国电动汽车补贴对比 
资料来源:公开资料整理

        2.4 锂电池负极材料行业技术环境分析

        2.4.1 锂电池负极材料技术分析

        当前锂电池负极材料主要以人造石墨为主,因此对负极材料的研究对象集中在人造石墨。

        1、人造石墨的制备需经过四个大工序、十余个小工序

        人造石墨的骨料分为煤系、石油系以及煤和石油混合系三大类。其中煤系针状焦、石油系针状焦以及石油焦应用最广:一般来讲,高比容量的负极采用针状焦作为原材料,普通比容量的负极采用价格更便宜的石油焦作为原料。沥青则作为粘结剂。

 人造石墨分类

        资料来源:公开资料整理

        人造石墨是将骨料和粘结剂进行破碎、造粒、石墨化、筛分而制成。基本的工序流程是一致的,但具体到每家企业的制备工艺,又都会有一定的差异。下图分别是江西正拓、星城石墨和凯金能源3家负极企业的人造石墨制备流程,可以看到有比较明显的区别,例如江西正拓和星城石墨都有碳化环节,凯金能源没有,但多了一个改性处理的环节;石墨化完成后,江西正拓需要多次筛分,而凯金能源和星城石墨只需要一次等等。

凯金能源、江西正拓、星城石墨的人造工序流程 

资料来源:观研天下数据中心整理

        以人造石墨出货量排名国内第一的江西紫宸为例,其人造石墨的制备工艺流程图如下:

江西紫宸人造石墨的生产工序 

资料来源:观研天下数据中心整理

        紫宸的生产工序大致如下:

        (1)预处理

        根据产品的不同,将石墨原料与沥青按不同比例混合,混合比例为100:(5-20),物料通过真空上料机转入料斗,然后由料斗放入空气流磨中进行气流磨粉,将5-10mm粒径的原辅料磨至5-10微米。气流磨粉后采用旋风收尘器收集所需粒径物料,收尘率约为80%,尾气由滤芯过滤器过滤后排放,除尘效率大于99%。滤芯材质为孔隙小于0.2微米的滤布,可将0.2微米以上的粉尘全部拦截。风机控制整个系统呈负压状态。

        (2)造粒

        造粒分为热解工序和球磨筛选工序。

        热解工序:将中间物料1投入反应釜中,用N2将反应釜内空气置换干净,反应釜密闭,在2.5Kg的压力条件下,按照温度曲线进行电加热,于200-300℃搅拌1-3h,而后继续加热至400-500℃,搅拌得到粒径在10-20mm的物料,降温出料,即中间物料2。反应釜中挥发气由风机抽出,经冷凝罐冷凝,液态以焦油状凝结,气态废气由风机引出,经活性炭过滤后排空。

        球磨筛分工序:真空进料,将中间物料2输送至球磨机进行机械球磨,10-20mm物料磨制成6-10微米粒径的物料。球磨制得的粉料经管道输送至筛分机进行筛分,筛下物用自动打包计量装置进行计量包装,得到中间物料3。筛上物由管道真空输送返回球磨机再次球磨。球磨和筛分全部密闭进行,物料采用真空输送,气料通过空气喷吹震打分离,气料分离后的含尘废气通过滤芯过滤器过滤后车间排放。

        (3)外协石墨化

        石墨化工序采用外协加工的形式处理,将中间物料3就近委托碳素厂进行石墨化加工。

        (4)球磨筛分

        石墨化后的物料通过真空输送到球磨机,进行物理混合、球磨,使用270目的分子筛进行筛分,筛下物进行检验、计量、包装入库。筛上物进一步球磨达到粒径要求后在进行筛分。

        第九章 我国锂电池负极材料行业竞争形势及策略

        9.1 行业总体市场竞争状况分析

        9.1.2 锂电池负极材料行业企业间竞争格局分析

        锂电池负极材料国内技术成熟,碳材料种类繁多。作为锂电池的四大关键材料之一,负极材料技术与市场均较为成熟,成本比重最低,在 5-10%左右。现阶段负极材料研究的主要方向如下:石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。

        中国从事锂电池负极材料生产的企业达50家以上,大部分是2010年之后新进入该行业。2015年中国锂电池负极材料产能前五的企业分别为贝特瑞、杉杉股份、深圳斯诺、江西紫宸和江西正拓,产能之和达6.7万吨。其中贝特瑞和杉杉股份在中国的市场占有率达60%左右。

近年来我国负极材料产业产能分布格局(吨)

厂商名称

产品结构

主要客户

实际产能

深圳贝特瑞

人造石墨为主,硅碳复合材料,软碳,石墨烯

三星、LG、日本松下、索尼、ATL、力神、比克、比亚迪、国轩

30000

上海杉杉

人造石墨为主,天然石墨,复合石墨,合金及硬炭

LGSONYATL、力神、比克、比亚迪、光宇

12000

江西紫宸

人造石墨,硅碳负极材料,钛酸锂负极材料

ATL

8000

深圳斯诺

人造石墨,改性石墨材料,硅碳负极材料

福斯特、迪凯特

10000

星城石墨

人造石墨,天然石墨,改性石墨材料,硅碳负极材料

福斯特、迪凯特、苏州星恒

5000

江西正拓

人造石墨,天然石墨,中间相碳微粒负极材料

深圳华粤宝、中山天贸、宁波维科、深圳比克

7000

创亚动力

改性人造石墨、改性天然石墨

比克、邦凯、中小锂电池客户

3000+2200在建

锦美碳材

人造石墨

LG化学、凯丰电子、BAK、神鹿能源、捷威动力

5000

摩根海容

天然、人造和混合类石墨

万向

3000

兴能新材

钛酸锂

未知

5000

资料来源:公开资料整理

        从竞争格局来看,深圳贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸仍占据前三位置,不过三者的市场占比差距在逐渐缩小,特别产值方面,江西紫宸与上海杉杉两者的产值进一步缩小。二线梯队厂商,如深圳斯诺、湖州创亚、长沙星城、江西正拓、深圳翔丰华等企业受动力电池带动,保持较快增长,如翔丰华受益于比亚迪、广州鹏辉等动力电池企业。未来几年中国动力电池企业竞争格局将发生较大变化,且动力电池对负极材料的需求量远大于3C数码电池,因此负极材料厂商的竞争格局很有可能在未来三年发生巨大变化。

        第十章 锂电池负极材料行业领先企业经营形势分析

        10.3 深圳市天骄科技开发有限公司

        (3)公司运营情况

2016年深圳市天骄科技开发有限公司主要经济指标分析

经济指标

资产总额(千元)

228867.473

营业收入(千元)

138638.075

利润总额(千元)

-9791.935

流动资产(千元)

141162.058

负债总额(千元)

102228.318

数据来源:国家统计局

2016年深圳市天骄科技开发有限公司盈利能力分析

盈利能力

资产收益率(%

-4.28

销售利润率(%

-7.06

数据来源:观研天下数据中心整理

2016年深圳市天骄科技开发有限公司偿债能力分析

偿债能力

资产负债率(%

44.67

流动资产比率(%

1.48

数据来源:观研天下数据中心整理

2016年深圳市天骄科技开发有限公司运营能力分析

经营能力

总资产周转率(次)

0.61

流动资产周转率(次)

0.98

数据来源:观研天下数据中心整理

2016年深圳市天骄科技开发有限公司成长能力分析

成长能力

销售增长率(%

22.95

利润增长率(%

-4.87

数据来源:观研天下数据中心整理





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