动力电池技术以及相关上市公司

    一、铅酸电池

铅酸电池的应用历史最长,也是最成熟和成本{zd1}廉的动力电池。铅酸电池中使用的电解液是氢离子浓度{zg}时的硫酸溶液,正极板的活性物质为二氧化铅粉末,负极板的活性物质为海绵状铅粉末。铅酸电池存在的主要问题是一次充电行程短,一般在3040 公里,就是快速充电也需要46 小时,比功率低只有30Wh/kg。作为车用的动力电池终将退出历史舞台。风帆股份是国内{zd0}的铅酸电池生产企业。

二、镍氢动力电池

1、正极材料

镍氢电池的正极材料是在泡沫镍或镍纤维多孔体中填充氢氧化镍活性物质构成,自进入90 年代以后,在镍氢电池中泡沫镍作为电池的正极芯材获得实用,大大增加了活性物质的填充量,从而使电池的容量大幅提高。采用钴包覆氢氧化镍做活性物质的正极已经能够获得相当于锂离子电池的高能量密度镍氢电池。科力远是全球{zd0}的泡沫镍生产企业。

2、负极材料

作为镍氢电池负极材料的储氢合金,最初使用了AB5 型的稀土-镍合金,近年来,通过采用廉价的富镧富铈混合稀土并采用CoAl 等元素取代部分镍,开发的改良型储氢合金已经广泛应用。厦门钨业是国内第三大储氢合金制造商。

3、镍氢动力电池电解液和隔膜

镍氢电池的电解液主要是碱性水溶液,如氢氧化钾。隔膜采用聚烯烃类的无纺布。

三、锂离子动力电池

1、正极材料

用于锂电池的正极材料包括钴酸锂(LiCoO2),锰酸锂(LiMn2O4)和磷酸铁锂(LiFePO4,钴酸锂(LiCoO2)正极材料在1980 年首次报道,是目前应用最广泛的锂电池正极材料,但由于钴金属储量少,价格昂贵,因此成本高。而且作为动力电池企安全行存在问题。为了降低成本,采用金属锰代替金属钴,形成锰酸锂(LiMn2O4),但锰酸锂电池循环寿命短且高温环境下循环寿命更差(60C 以上寿命降低一半)。磷酸铁锂(LiFePO4)具有前两者的优点,但不含钴等贵金属,原材料价格低且磷、锂、铁资源丰富,理论电容量大,循环寿命长,是锂电池中公认的最有发展前途的产品。

2006 年我国锂电池正极材料需求量达到2 万吨,其中钴酸锂和锰酸锂两种产品占据96%的分额。中信国安、大连太阳集团、天津巴莫科技等钴酸锂和锰酸锂生产企业不断扩能,总产能超过8000 吨,但仍需大量从国外进口。中信国安拥有2 万吨碳酸锂项目,是生产钴酸锂和锰酸锂的原料,控股90%的子公司中信国安盟固利从事锂电池材料生产,是目前国内{zd0}的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家。中国宝安旗下的天骄科技是国内主要的正极制造商之一,月产量达到100 吨。

2、负极材料

负极材料主要包括碳材料(石墨、碳纳米管)、锂合金材料以及化合物负极材料。初期,负极材料是金属锂,它是比容量{zg}的负极材料,但是金属锂异常活泼,能与许多物质发生反应。随后,索尼公司完成了碳最为负极材料的商业化,碳负极材料逐渐成为主流。最近的发展集中在锡基氧化物以及钛酸锂,有望进一步提高负极材料的性能。

中国宝安控股子公司深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司在负极材料领域中国产能{dy},世界产能第三。衫衫股份是主要的负极制造商,公司的控股子公司上海杉杉科技,拥有1200 吨锂电池负极材料--中间相炭微球的产能。

3、电解液

锂电池的电解液分为水溶液电解液和有机溶剂电解液,水溶液电解液具有离子状态稳定和电导率高的优点,但是{zg}电压只能在20 伏以内。后来采用含有六氟磷酸锂、ECDMC 等的有机体系电解液,电池的工作电压大幅提高,但是有机溶剂的电导率比水溶液低很多,有机电解液的输出功率比较低。江苏国泰控股子公司华荣化工生产锂电池电解液,目前的产能为2000 /年,09 年中期计划扩能到5000 /年,有望成为全球{zd0}生产企业。衫衫旗下的东莞杉杉电解液的销售额与销售量目前已经排名国内第二位。

四、燃料电池

燃料电池是举世公认的高效、便捷及有益于环境的绿色能源装置。它利用氢和氧生成水的过程来产生电力的一种装置。所依据的原理,是中学课程中“水的电解”反应的逆反应。因为是将燃料通过化学反应释放出能量变为电能输出,所以被称为“燃料电池”。

目前广泛研发的燃料电池有质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)、碱性燃料电池(AFC)等。其中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其不经过燃烧直接以电化学反应连续地把燃料和氧化剂中的化学能直接转换成电能,具有能量转换效率高(一般都在40%50%,而内燃机仅为18%24%)、无污染、启动快、电池寿命长、比功率、比能量高等优点,成为应用最广的一类燃料电池。燃料电池需要使用贵金属铂作为催化剂,成本较高。

五、各种动力电池发展趋势分析

铅酸电池由于性能不佳,作为车用的动力电池终将退出历史舞台。镍氢电池是目前的主流的商业化动力电池,具有成熟稳定可靠的优点,但是其比能量和循环次数低于锂电池。镍氢电池不断进步,丰田公司的普锐斯的电池经历了3 代的改进,体积和零部件数量均显著减小。作为车用动力电池的最现实的选择,将在较长时间内占据主导地位。锂电池是未来车用动力电池的发展方向,具有显著的优点,但是安全型等问题,技术需要进一步完善,大规模还要等待几年。燃料电池是最清洁的动力电池,由于成本高,技术尚处在实验阶段,商业化运作还需要较长的时间。

六、重点关注:

1、中炬高新

2、科力远     国内{wy}的镍氢电池的原材料配套商,电动车的核心部件

3、江苏国泰     题材众多,国内电解液的龙头

4杉杉股份

5     德赛电池(000049):已形成规模优势,电池业的xxxx。

公司作为A股中掌握锂离子电池材料核心生产技术的{wy}公司,拥有完整的电池产品体系,具备成为未来xxxx企业的基本条件,将重点关注公司电池材料业务尤其是磷酸铁锂产品的规划及发展。暂无盈利预测。

电池行业:镍氢动力电池是最现实的选择 推荐5股

    厦门钨业今日公告:公司正在与比亚迪商谈签订技术合作协议,由双方技术人员共同研究开发动力汽车电池储氢合金材料;该事项短期内不会对公司贮氢合金粉业务发展产生重大影响。

  评论:

  锂电龙头兼做镍氢动力电池,意义深远。比亚迪是国内锂电池龙头,从镍镉电池、镍氢电池,一直做到锂电池,并成功将产业链向汽车产业延伸,目前已是国内镍氢电池、锂电池龙头,汽车销量国内{dy}。从公告来看,比亚迪正在合作研发动力电池储氢合金材料,意味着公司不再单独走磷酸铁锂电池路线,而是锂电和镍氢动力电池并重。

  镍氢电池是现实的选择。从国内锂电池龙头,现在开始并行发展镍氢动力电池这一事件说明,镍氢动力电池是目前最现实的选择。锂电池从技术上来讲,具有更高的能量密度、更大的放电功率、自放电小、寿命长和成本低廉而被认为是未来汽车动力电池的发展方向。但是从产业化进程来看,正极材料磷酸铁锂、电解液的核心原材料六氟磷酸锂、动力电池用隔膜在国内都尚处在研发阶段,大规模投入使用尚需时日。而镍氢动力电池具耐过充放电能力强、低温性能好、比功率高等优点,是目前技术最为成熟、最早商业化的汽车动力电池,国内产业化进展顺利,是目前最现实的选择。

  锂电池大规模发展还取决于充电网络建设。我们认为新能源汽车产业化,最重要的政策是对普通消费者购买新能源车给予补贴,以及制定新能源车基础设施规划。这两个政策出台,将解决消费瓶颈以及使用瓶颈,是新能源汽车大规模放量的先决条件。而其中,充电网络设施是否完善,决定了锂电池能否大规模产业化。从目前国内政策推动乏力来看,锂电池汽车大规模应用还未进入实质性阶段。

  未来补贴政策很可能和国产化率挂钩。在发展战略上,国家期望以新能源汽车为契机,以自有技术后来居上。可以预见,针对目前蜂拥而上的新能源汽车热,未来可能出台的新能源汽车补贴标准,将和关键零部件国产化率挂钩,并鼓励尽快实现关键零部件的自主化和基础原材料的本土化。同时国家还将提高准入门槛,严格产品审查制度。

  后续政策可期。美国可能最快于11月份通过《清洁能源安全法案》。之后,中国及全球其他主要工业国家将随之出台本国针对新能源的支持政策,以期在12月份哥本哈根协议中获取更大发言权。我们认为现在至12月份前后,国家可能密集出台新能源相关扶持政策,新能源汽车相关品种有交易性机会。

  看好自主创新的汽车电池品种。我们看好政策推动下新能源汽车电池行业的投资机会,我们认为未来3~5年,镍氢电池HEV仍将是新能源车的主流,HEV将和PHEV、EV共存10年左右。而在3~5年之后,随着磷酸铁锂成品率提升带来电池成本的下降,以及全国充电站网络的逐步建立,以磷酸铁锂电池为主要动力的PHEV、EV将迎来广阔的发展前景。我们推荐科力远、中炬高新、杉杉股份、江苏国泰、西藏矿业。


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