第一情报 ---材料工业

全球锂离子电池产业现状

供稿人:ISTIS  供稿时间:2006-10-23   关键字:锂离子  电池  

锂离子电池是最新一代的绿色高能充电电池,是在锂电池研究的基础上,于20世纪90年代初迅速发展起来的新型电源体系,具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点,近10年来取得了飞速发展,并以其卓越的高性能价格比优势在笔记本电脑、移动电话、摄录机、武器装备等移动电子终端设备领域占据了主导地位,被认为是21世纪对国民经济和人民生活具有重要意义的高新技术产业。

2002年,全球锂离子电池出货量达到了8.6亿只,增长51%,销售额达到了28.18亿元,增长18%,主要成长驱动力来自于手机市场的应用,其锂离子电池使用量占全部出货量的6成。预计2003年全球锂离子电池产量应达到12.55亿只,增长45%,价格下降16%,销售额达到36.34亿美元,增长29%。到2005年,整个锂离子电池产量将超过15亿只,2010年会超过20亿只,其中动力电池和聚合物电池将成为新的增长点。

就全球锂离子电池产业来说,日本、韩国和中国厂商占据主导地位。表1为2000年到2002年日、中、韩三国锂离子电池生产概况。锂离子电池从1992年由索尼公司商业化开始,世界的锂离子电池产业基本由日本人独霸天下,在2000年以前,日本的电池产量占到世界的95%以上。近年来,随着中国和韩国的迅速崛起,日本一支独秀的格局已经被逐渐打破,日本锂离子电池的市场份额也下跌到现在的60%不到。

表1 2000-2002年中日韩三国锂离子电池生产和市场占有情况 (单位:万只)

企业
名称
2000年
2001年
2002年
数量
市场占有率%
数量
市场占有率%
数量
市场占有率%
三洋
13500
25
12100
26
18000
28
索尼
11400
21
8500
19
11000
17
松下
10500
19
8200
18
10300
16
GS
4800
9
3700
8
4900
8
东芝
5800
11
4100
9
6100
9
NEC
3500
6
1800
4
2100
3
日立
1800
3
1300
3
1800
3
LG化学
700
1
800
2
1200
2
三星
200
1500
3
3000
5
比亚迪
1600
3
3500
8
5500
9
其它
300
1
360
1
550
1
合计
54100
100
42860
100
64500
100

资料来源:上海科学技术情报研究所整理。

从技术上看,日本企业居于领先地位,其生产设备自动化程度高,中国和韩国均是从日本引进设备和技术,通过消化和吸收,再进行不断完善和提高。韩国产业政策已经把锂离子电池作为其与半导体和显示器并列发展的重要方向,计划在2005年占据全球30%的市场份额,到2010年占据全球40%左右的市场份额,销售额达到69亿美元。我国锂离子电池工业生产厂家规模偏小,生产品种单一,拥有自主知识产权的产品较少,基本上以手工操作为主,以低廉的劳动力为基础,严格的管理手段,较低的价格来使产品占领市场。

锂离子电池的主要应用及研究热点

1、小型锂离子电池
目前应用的小型二次电池主要包括锂离子电池、镍氢电池以及镍镉电池等。表2所示为近年来世界小型电池的市场动态,它表明锂离子电池的显著优势必将使其在移动通讯等小型电池市场中逐步取代镍氢电池和镍镉电池。2003年,包括三洋、索尼、三星、LG在内的锂离子电池厂家都开始扩大投资和增大生产。

表2 小型二次电池市场(×106只)

类型
2000年
2001年
2002年
2003年
2004年
2005年
锂离子电池
541
459
638
782
850
950
镍氢电池
1050
900
800
500
450
400
镍镉电池
1400
1400
1400
1400
1350
1350

资料来源:上海科学技术情报研究所整理。

全球小型锂离子电池市场在下游笔记本电脑、摄像机、手机等可携式电子产品需求带动下,呈现稳定成长的走势,2002年锂离子电池出货量增加3成,使得2002年全球小型二次电池产值增长11%,达到412亿人民币。2002年全球生产的8.6亿只锂离子二次电池中,5亿多只用于移动电话,2亿多只用于笔记本电脑,1亿多只用于摄像机和数码相机等。

2、聚合物锂离子电池
聚合物锂离子电池顺应了移动电话等产品日益小型化和轻薄化的要求,其安全性得到了极大提高。目前,聚合物锂离子电池在整个锂离子电池中所占的比例依然很小,2002年约占6%~7%,其市场主要集中在个人数字装置方面,约占41%,移动电话的应用占8%,而笔记本电脑的应用则只占2%左右。预计2005年聚合物锂离子电池在整个锂离子电池中应用将升至15%左右,数量达到1.5亿只以上,至2010年可提高到30%左右。

由于聚合物锂离子电池进入市场不久,其技术、工艺正在迅速发展和成熟。目前聚合物锂离子电池和电极膜、集流体和电解质膜的多层复合工艺已比较成熟,但仅限于单机自动化生产。现在较有竞争力的胶体聚合物锂离子电池,采用铜、铝箔作为集流体,电池内部也是一体化复合,较稳定,易于实现自动化生产,其自动化组装可采用卷绕式或折叠方式,不用萃取,用铝塑复合膜软包装。

3、锂离子动力电池
目前国内外无论是政府还是大集团都纷纷看好锂离子动力电池市场,出巨资开发锂离子动力电池。如法国电力公司(Electricite de France)和Bollore Technologies合作研究聚合物锂离子电池,旨在为电动汽车开发新的动力源。美国除了USABC(美国先进电池联合会)的电动汽车用电池研究计划外,1996年开展了HEV(Hybrid EV)电池研究。德国Varta公司对高能量密度型和高功率密度型电池作了研究,高能量密度电池容量为60Ah,能量密度115Wh/Kg,功率密度为30W/Kg,可循环900次;高功率型电池用在HEV上,比能量500Wh/Kg,比功率480W/Kg,循环寿命在600次以上。韩国对锂离子电池的研究也十分重视,现已研究出容量为100Ah、标称容量为117Ah、标称能量为434Wh、比能量为114Wh/Kg的单体电池。

 


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