年产1万吨锂电池三元正极材料可行性报告(共35页)

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1、年产1万吨锂电池三元正极材料项目 可行性报告贵州贵阳2016年8月1 总论1.1 概述1.1.1 项目提出的背景20世纪是人类发展最为快速的一个世纪，各种高新技术的出现和应用给人们的生活带来了巨大的便利。然而，伴随这种高速发展的是能源的严重消耗，污染的加剧以及全球灾难性气候变化的屡屡出现，这已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。全世界已探明的化石燃料（煤、石油、天然气）的贮量在不久以后将会枯竭。为了缓解环境与能源压力，探索新型的能源模式已成为21世纪必须解决的重大课题。电池的出现是人们在寻找清洁能源过程中一个里程碑式的事件。电池的最大特点是在提供能源的高效率转化时，能够实现原料的“零排放”，

2、从而减少对原材料的损耗，达到最优化的利用地球上有限的自然资源，实现社会的和谐发展的目的。由此可见电池材料对解决今后的能源危机及其所造成的环境污染起着关键的作用，而锂电池则是能实现高效能量储存与能源转换的储能设备而得到社会的广泛认可。锂电池是通常使用的锂离子电池的俗称，锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正负极，依靠Li+在正负极之间移动来实现充放电的二次电池。锂离子电池的研究开始于20世纪80年代，20世纪90年代初日本索尼公司推出了第一代锂离子电池并进行了商业化生产。随着现代社会的不断发展和生活水平的逐渐提高，笔记本电脑、手机等数码产品在人们日常生活中的使用越来越频繁。据统计，2015年全球笔记

3、本电脑销量已达到1.644亿台。从2010年开始，我国笔记本电脑市场需求增速明显，2015年110月我国笔记本电脑累计产量为14711.95万台。同时，使用手机的人数也大幅增长。截至2015年底，全球手机用户数达到71亿，手机信号已覆盖全球超过95%的人口，其中我国移动电话用户13.06亿户。2015年全球智能手机用户比例首次超过全球人口的四分之一，达到19.1亿，到2016年全球智能手机用户数量将超过20亿，而到2018年，全球三分之一的消费者将是智能手机用户，总数超过25.6亿人。2018年智能手机用户指数代表了全球移动手机用户的一半，这意味着功能手机将成为电子通讯领域的少数派。如今，锂离

4、子电池以其轻巧、电容量大、寿命长等优点，很快占领市场并且用量越来越大。除笔记本电脑、手机、便携电源、摄像机、便携式测量仪器、小型医疗仪器等小型轻量化电子装置及电动玩具、电动剃须刀等日用电器中已被广泛应用外，锂离子电池还广泛应用于电动工具、电动汽车、储备电源、军用电源等多种新兴领域。国外专家指出，在21世纪里，电池将成为最有发展前途的十大支柱产品中排名第二的能源产业。1.1.2 项目投资的必要性和建设意义锂离子电池因其电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点倍受青睐。作为绿色环保的二次储存能源，锂离子电池具有轻便、移动、高能量、绿色环保等优势。但随着电子信息技术的快速发展，通讯基站、视听

5、设备，工业仪器、医疗器械、手机、笔记本电脑、电动工具、电动自行车乃至电动汽车对锂电池需求量的不断增加，对锂离子电池的能量密度、循环次数、安全性能、生产成本等综合性能也提出了更高的要求。生产品质优良、适销对路的锂离子电池材料，是各生产厂家的必然选择。因此无论是提高能源利用效率、减少不可再生资源消耗还是开发新能源，都与材料产业的创新发展密不可分。正极材料作为目前锂离子电池中最关键的材料，它的发展也最值得关注。目前常见的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂、镍酸锂，尖晶石结构的锰酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂。其中，钴酸锂（LiCoO2）制备工艺简单，充放电电压较高，循环性能优异而获得广泛应用。但是

6、，因钴资源稀少、成本较高、环境污染较大和抗过充能力较差，其发展空间受到限制。镍酸锂（LiNiO2）比容量较大，但是制备时易生成非化学计量比的产物，结构稳定性和热稳定性差。锰酸锂除了尖晶石结构的LiMn2O4外，还有层状结构的LiMnO2。其中层状LiMnO2比容量较大，但其属于热力学亚稳态，结构不稳定，存在Jahn-Teller效应而循环性能较差。尖晶石结构的LiMn2O4工艺简单，价格低廉，充放电电压高，对环境友好，安全性能优异，但比容量较低，高温下容量衰减较严重。磷酸铁锂属于较新的正极材料，其安全性高、成本较低，但存在放电电压低（3.4V）、振实密度与压实密度低等性能上的缺点。上述几种正极

7、材料的缺点都制约了自身的进一步应用，因此寻找新的正极材料成了研究的重点。本项目产品三元正极材料正是这种新型锂离子电池正极材料。三元正极材料是指镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2），是一种层状镍钴锰三元复合正极材料，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料制备而来，产品为黑色粉末，其含有镍钴锰的比例可以根据实际需要调整，在一定程度综合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2的优势，提高材料的导电并改善充放电循环性能，弥补不足，改善了材料性能。三元料优点是三元锂电池能量密度高，循环性能好，并且，随着配方的改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。因此，资源丰富、价格

8、低廉、合成容易、环保无毒和绿色的三元材料成为下一代动力电池材料的首选，被认为是最有可能取代目前商用钴酸锂的新型正极材料，是现今锂离子电池研究的一大热点。三元材料与其它正极材料相比综合性能最具优势，比钴酸锂价格低，安全性好，比锰酸锂循环性能好，比磷酸铁锂电压高，既可用于手机、笔记本电脑用小型锂电池，也可用于电动车用大型动力锂电池，市场潜力巨大。通过对锂电池及其需求市场以及各种正极材料的应用前景的分析，三元材料将成为正极材料的主流，发展空间巨大。1.1.3 本项目建设的有利条件正极材料行业是技术加资源的竞争，从电池产业发展特点及产业链特征方面看，本项目建设地具有发展锂电池正极材料产业的良好条件。（

9、1）符合产业政策和行业发展规划锂离子电池三元正极材料在现代工业和科学技术中发挥着举足轻重的作用，是支持和促进社会发展的关键材料，国家和地方政府均予以积极的发展扶持。根据国家发改委颁布的产业结构调整指导目录（2011年本）（2013年修订）“鼓励类”产业“十九、轻工”中的“第17条”为“锂离子电池用磷酸铁锂等正极材料、中间相炭微球和钛酸锂等负极材料“，本项目属于锂离子电池最新型正极材料的生产，因此符合国家最新产业结构调整指导目录，属于鼓励类。本项目建设除符合国家产业政策外，也符合政府和相关部门近年来不断下发的各文件精神。如国家新材料产业“十二五”发展规划将 “先进储能材料、光伏材料产业化取得突破

10、，基本满足新能源汽车、太阳能高效利用等需求”确定为工程目标，并将“组织开发高效率、大容量（150mAh/g）、长寿命（大于2000次）、安全性能高的磷酸盐系、镍钴锰三元系、锰酸盐系等锂离子电池正极材料，新增正极材料产能45万吨/年，着力实现自主化”确定为目标规划的主要内容。本项目产品属于该“十二五“规划中重点发展的锂离子正极材料，符合规模要求。国务院关于印发节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）的通知（国发201222号）指出：“加快培育和发展节能汽车与新能源汽车，既是有效缓解能源和环境压力，推动汽车产业可持续发展的紧迫任务，也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争

11、优势的战略举措。为落实国务院关于发展战略性新兴产业和加强节能减排工作的决策部署，加快培育和发展节能与新能源汽车产业。”通知还明确提出：“加快研制动力电池正负极、隔膜、电解质等关键材料及其生产。”此外，近年来国家颁布的一系列与锂电池正极材料行业相关的政策文件，如电动自行车用锂离子电池产品规格尺寸、电池行业清洁生产实施方案、节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法、分离膜行业“十二五”发展指南、关于开展私人购买新能源汽车补贴试点通知等，均对支持与鼓励锂电池及三元材料等的需求产生有效拉动。2015年2月16日，科技部发布了国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)，其中明确要求

12、了2015年底轿车动力电池能量密度要达到200Wh/kg。一时间，更是让无数人将目光投向了三元材料。近几年来，中央深入推进西部大开发战略，加大了对西部地区新能源、新材料产业发展的支持力度。国务院关于中西部地区承接产业转移的指导意见（国发201028号）指出“发挥国家级经济技术开发区、高新技术产业开发区的示范带动作用，承接发展电子信息、生物、航空航天、新材料、新能源等战略性新兴产业。鼓励有条件的地方加强与东部沿海地区创新要素对接，大力发展总部经济和研发中心，支持建立高新技术产业化基地和产业“孵化园”，促进创新成果转化。（2）能源供应充足、公用工程设施完善本项目建设地电力供应充足，公用工程设施完善

13、。其他水气等公用工程设施完善，为本项目发展高能电池材料产业提供了充分的能源保障。（3）区位交通便利贵安新区位于全国“两横三纵”城市化战略格局包昆通道纵轴南部，北接成渝都市群，南望东盟自由贸易区，处于西南出大海大通道的中间位置，是连接大西南与泛珠三角的枢纽区域。境内沪昆高铁、贵广高速等快速通道横贯全境，使整个西南地区进入贵安新区辐射半径，三小时通达贵州周边省会，六小时抵达出海港口；东西两侧分别有龙洞堡国际机场和黄果树支线机场，使贵安新区成为连接东南亚、南亚和长三角、京津冀之间的重要航空枢纽。综上所述，本项目建设符合国家产业政策及省市鼓励、支持战略性新兴产业发展的产业政策，具备良好的外部和内部投资

14、环境条件。本项目三元正极材料的大规模生产将对国际、国内锂离子电池产业及新能源汽车产业的发展起到巨大的促进作用，也将为本地区新材料产业的发展起到示范作用。1.2.1 项目在经济上可行本项目总投资为58362万元（按全额流动资金计），其中建设投资27026万元，建设期利息539万元，全额流动资金30797万元（其中铺底流动资金9239万元）。当原料前驱体材料按70000元/吨、锂盐按元/吨（含税价）计价时，年总成本费用估算平均值为万元；当产品622型三元正极材料的出厂价格按元/吨（含税价）计算，年均含税营业收入为万元，年均营业税金及附加为6391万元（其中增值税为5706万元）。项目投资内部收益率

15、为37.56%（税前），税前静态投资回收期4.21年（含建设期），总投资收益率29.66%，项目在经济上可行。1.2.2 项目抗风险能力本项目盈亏平衡点为50.76%（生产期平均），抗市场风险能力较强。1.2.3 存在问题和建议本项目产品市场较好，建议尽快立项建设。附：综合技术经济指标表表1-2 综合技术经济指标序号名称单位指标说明一产品方案1622型三元正极材料二生产规模1622型三元正极材料t/a10000三年操作时间小时7200四主要原材料消耗1前驱体材料t/a95002锂盐t/a45003富氧系统分子筛t31.8一次装填量，15年更换一次4富氧系统干燥剂t/a8五公用工程消耗1电（10

16、KV/380V）kWh/h7183.4含公用工程用电2新鲜水t/h2.53循环水t/h1204仪表空气Nm3/h2440560%富氧Nm3/h1200六劳动定员人200七占地面积m2八建构筑物占地面积m237685九综合能耗1单位产品生产能耗GJ/t产品18.632全年总能耗 t标煤/a6355.79十项目总投资万元58362按全额流动资金计1建设投资万元270262建设期利息万元5393全额流动资金万元30797铺底流动资金9239万元十一营业收入(含税)万元生产期平均十二营业税金及附加万元685生产期平均增值税万元5706生产期平均十三总成本费用万元生产期平均十四利润总额万元15964生产

17、期平均十五所得税万元3991生产期平均十六税后利润万元11973生产期平均十七财务盈利能力分析1财务内部收益率项目投资所得税前%37.56项目投资所得税后%28.59项目资本金%67.092财务净现值项目投资所得税前万元69406ic=12%项目投资所得税后万元447963项目投资回收期含一年建设期静态投资所得税前年4.21静态投资所得税后年5.02动态投资所得税前年4.92动态投资所得税后年6.264总投资收益率%29.665项目资本金净利润率%69.02十八清偿能力分析年1财务比率资产负债率%48.01达产年流动比率%达产年速动比率%达产年2借款偿还期年5不含建设期十九盈亏平衡点%50.7

18、6生产期平均或达产期平均2 市场分析2.1 锂电池概述2.1.1 锂离子电池发展简史在所有元素中，锂是自然界中最轻的金属元素，同时具有最负的标准电极电位（-3.045V vs SHE）。这些特点使得锂具有很高的能量密度，其理论比容量达到3860Ah/kg。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和电池。习惯上，人们把锂离子电池也称为锂电池，但这两种电池是不一样的。锂金属电池一般是使用二氧化锰为材料、金属锂或其合金金属为材料、使用非水的电池；而锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪7

19、0年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。但随着科学技术的发展，随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用，锂离子电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用，并逐步向其他产品应用领域发展。现在锂离子电池已经成为了主流，并且已成为目前新一代动力电源的发展方向。2.1.2 锂离子电池的组成锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括正极材料、负极、电解质、隔膜和以及电池壳等部分组成。正极材料在电池成本中所占比例约为40%，电解液和

20、隔膜的成本占比分别约为10%和15%。正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。由于正极材料的密度远高于负极材料，因此正极材料的比容量对电池比能量的影响更大，正极材料对于锂电池的能量密度、安全性、循环寿命等尤其起着决定性作用，其技术发展尤为关键。2.1.3 锂离子电池的发展锂离子电池具有比能量高、比功率大、使用寿命长、工作范围宽等特点，除笔记本电脑、手机、便携电源、摄像机、便携式测量仪器、小型医疗仪器等小型轻量化电子装置及电动玩具、电动剃须刀等日用电器中已被广泛应用外，锂离子电池还广泛应用于电动工具、纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、储备电源、军用电源等多种新兴领域。近十年

21、来，在各国政府的支持与推动下，锂离子电池的技术迅速发展，其产业化也正在向前推进。目前，作为纯电动汽车独立驱动电源，锂电子电池的比容量不断得到提高，作为混合动力汽车和燃料动力汽车辅助电源，锂离子电池在性能、寿命、安全性等方面也符合要求。2.2 锂电池三元正极材料概述2.2.1 锂电池正极材料性能比较在锂离子电池中，正极材料是锂离子最直接的提供者。目前主流的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂（LCO）、镍酸锂（LNO），尖晶石结构的锰酸锂（LMO）和橄榄石结构的磷酸铁锂（LFP）以及三元材料（主要包括镍钴锰酸锂NCM和镍钴铝酸锂NCA两种）等。就能量密度、成本、安全性、热稳定性和循环寿命来看

22、，它们各有千秋，这也导致动力锂电池正极材料技术路线出现分化。表2-1 各种常用的锂离子电池正极材料的性能比较参数钴酸锂镍酸锂锰酸锂镍钴锰磷酸铁锂振实密度/g.cm-32.83.02.42.62.22.42.02.31.01.4比表面/m2.g-10.40.60.30.70.40.80.20.41220克容量/mAh.g-1140155190210100115155165130140电压平台/V3.63.83.73.53.2循环性能300-5008002000过渡金属贫乏贫乏丰富丰富非常丰富原料成本很高高低廉较高低廉环保含钴含镍无毒含钴镍无毒安全性能差差较好较好优良适用领域小电池小电池动力电池小

23、电池、小型动力电池动力电池、大容量电源从能量密度上讲，锰酸锂好于磷酸铁锂，镍钴锰多元材料NCM又好于锰酸锂，。钴酸锂循环寿命长，能够快速放电，但Co是贵重金属，全球含量有限、价格昂贵，目前钴酸锂已越来越不能适应市场，因此国内许多钴酸锂企业正积极向三元材料转型。磷酸铁锂电池的特色是不含钴等贵重金属，原料价格低及磷、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题，其工作电压适中、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，且安全性能好，不会因为过充、温度过高、短路、撞击而发生爆炸或燃烧，环境友好，在高温与高热环境下的稳定性高。但磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较

24、低；材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差。此外，据长期关注锂电行业发展的专家观察，目前国内磷酸铁锂前途堪忧，因其技术进步跟锰酸锂（包括三元材料）的技术进步相比，其差距不是在缩小，而是在拉大。现在电动汽车方面对磷酸铁锂基本上是退出的，锰酸锂系列三元材料更合适。2.2.2 三元材料技术发展与现状三元是指锂电池一种正极材料名称。三元材料则是三元材料做正极的电池，其正极是三元材料、负极是石墨的电池即是通常说法中的“三元动力电池”。还有一种正极是三元、负极是钛酸锂的，通常被称为“钛酸锂”，其性能比较安全，寿命比较长。正极三元材料是镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2）三元复合正极材

25、料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。三元材料优点是三元锂电池能量密度高，循环性能好于正常钴酸锂。目前，随着配方的改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。目前商业化三元系列材料（LiNixCoyMnzO2）包括LiNi1/3Co1/3Mn1/2O2、LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2和LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。自1999年Liu等首次报道了层状的镍钴锰三元过渡金属复合氧化物，该氧化物为LiCoO2/LiNiO2/LiMnO2共熔体，具有LiCoO2的良好循环性能、LiNiO2的高比容量和Li

26、MnO2的安全性，2001年T.Ohzuku等首次合成了具有优良性能的层状NaFeO2结构的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，镍钴锰三元复合材料的研究因此受到特别关注。层状镍钴锰三元复合材料一定程度综合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2的优势，提高材料的导电并改善充放电循环性能，弥补不足，改善了材料性能，降低了成本。因此，资源丰富、价格低廉、环保无毒和绿色的三元材料以及磷酸铁锂为代表的新型正极材料成为下一代动力电池材料的首选。2.3 锂电池正极材料生产和市场现状2.3.1 锂离子电池主要应用领域锂离子电池应用领域主要有以下几个方面：（1）便携电源：在摄像机、随身听、移动电话、笔记

27、本电脑、便携式测量仪器、小型医疗仪器等小型轻量化电子装置及电动玩具、电动剃须刀等日用电器中已被广泛应用；（2）储能电源：随着世界能源日趋紧张，太阳能、风能、潮汐能的开发相继问世，这些清洁能源有一个共同特点，即动力来源在时间上不连续，因而必须在其高峰期将所发的电能储存下来，以便低峰时使用，因此大容电量的“二次电池”便成为清洁能源的重要组成部分之一；（3）动力电源：大容量的二次电池已成为电动汽车的理想动力源，特别是磷酸铁锂正极材料的运用，使电动汽车进入市场的脚步已越来越快，由于安全性能得到了保证，动力型锂电池在航空、航天、航海中将会有广泛的应用前景；（4）军用电源：现代化战争由机械化自动化信息化向

28、信息中心战的方向发展，其中哪一个阶段都少不了电源，军用电源的便携性、能量密度高低、寿命、可靠性是军事通讯设备、侦察设备、制导兵器、军用计算机所用电源必须的要求，特别是前线作战部队，由于受到大范围机动、高速推进、能利用的运载交通工具有限，主要依靠便携能源。电池作为“信息中心战”中的信息采集、信息处理、信息传输的动力源，也已成为部队作战能力的重要标志之一。目前，锂离子电池除了用在军事通讯外，也用在一些武器系统中，如美国、德国、英国研制的单兵系统，日本正在建造电动潜艇中均采用了锂离子电池为动力电源。2.3.2 国内外锂电池行业生产和市场现状2.3.2.1 国内外锂电池生产和市场现状 图2-1 201

29、12015年全球锂离子电池产量及不同类型电池占比示意图由上图可见，2015年，全球总体产量达到100.75GWh，同比增长39.45%。从不同类型电池来看，小型电池占比已经由2011年的97.04%下降到2015年的66.28%；得益于新能源汽车产业，动力电池占比已经上升到2015年的28.26%，成为重要组成部分。 图2-2 20112015年中国锂离子电池产量及不同类型电池占比示意图由上图可见，2015年，中国总体产量达到47.13GWh，同比大幅度增长54.78%。得益于动力电池出货量的快速增长，中国锂离子电池产量全球占比上升至46.78%，动力电池在整个锂离子电池中的比重快速上升，由2

30、014年的19.38%上升到2015年2015年的36.07%。根据国家统计局数据，2015年全国电池行业累计完成销售收入4474亿元，同比增长5%。主要产品是锂电池企业收入2030亿元，占到行业45%；镍氢电池行业收入430亿元，占到10%；其他电池行业占到45%。其中锂电池行业的收入增速20%是最高的，考虑到锂电池的用量中仍有大部分是手机等饱和类的电子产品使用，锂电池企业收入2030亿元中包括有产业链的电池上游企业数据，初步估计其中有1000亿元的锂电池成品销售收入，汽车占200多亿元的销售收入，占锂电池产量的近30%。2015年新能源爆发式增长对锂电的拉动效果较强，锂电池企业的利润增长远

31、高于镍氢电池企业和铅酸电池企业的盈利。2.3.2.2 国内外锂电池产业竞争格局 图2-3 目前国际锂离子电池竞争格局示意图目前全球锂离子电池产业小型电池领域内，竞争格局相对稳定，SDI、LGC、Pana、Sony和ATL前五家合计市场份额为55.1%；中大型电池领域内，BYD得益于国内新能源汽车的爆发式增长，已经成为全球最大的动力锂电池企业，2015年的市场份额高达14%，动力电池的竞争格式尚未成型，未来将存在较大的变化空间。具体各厂家所占锂离子电池市场份额见上图2-3所示。图2-4 2015年全国锂电池行业产量地区占比情况据中商情报网讯资料，2015年中国产量.36万只。2015年锂离子电池

32、产量前十的省市分别是广东、江苏、福建、天津、江西、浙江、湖北、上海、云南和山东。前三省份锂离子电池的产量占据全国产量的68.2%。其中，广东离子产量就达到.08万只，占全国锂离子电池产量的42.24%，成为全国锂离子电池产量最高的地区。2.3.2.3 新能源汽车及动力电池未来三年预测我国动力锂离子电池目前正处于发展期。目前各汽车行业对于锂电及其它新能源的研发都给予了高度重视，据统计，国内至少有 30 家客车企业已涉足新能源车研发；轿车方面，六大汽车集团（上汽、一汽、东风、长安、广汽、北汽）以及万向、奇瑞、吉利、比亚迪、众泰等都争相研发新能源车，企业数量总计超过 40 家。未来新能源汽车替代传统

33、汽车趋势将成为必然，动力锂电池作为新能源汽车的“心脏”，将催生庞大的产业经济效应，对电池原材料供应商和厂商来说都是巨大的商业机遇。新能源汽车主要指纯电动汽车（EV）、混合电动汽车（HEV）和燃料电池汽车（PEV）三类，其中涉及使用锂离子电池的主要是纯电动汽车与混合电动汽车两大类。根据 Avicenne 公司的调查研究，随着可外接充电式混合动力电动车（HEV、P-HEV、EV）的迅速崛起，锂离子电池在新能源汽车领域的使用将面临着一个爆发式的增长。我国节能汽车、新能源汽车的发展将分两步走：2011年至2015年，发展节能汽车，2016年至2020年，将传统汽车的燃油经济性提高至国际先进水平，大规模

34、普及混合动力（油电、气电混合动力）汽车。2015年，由于国内新能源汽车突然爆发式增长，导致动力电池出现供不应求，尤其是在2015年下半年，大量整车厂排队购买电池。动力电池的供不应求及对未来新能源汽车行业的整体看好，现有动力电池企业均开始大规模投资，按照1年的投资建设期，预计2016年下半年内将有大量产能释放，届时我国电池产能将会出现总体平衡，但优质电池产能将会持续紧张。表2-2 我国动力电池产能情况一览表企业名称2014年产能（GWh）2015年产能（GWh）2016年产能（GWh）BYD2616万向0.61.53中航锂电124光宇0.50.51.5CATL0.9627.5力神1.31.954

35、国轩高科0.651.52+10（青岛基地）微宏动力1.01.54.5中聚电池0.50.51山东威能111.5比克0.50.752波士顿电池0.412威能0.91.352沃特玛0.320.481.5多氟多0.20.51三星/1.21.2LG/1.21.2国内合计11.8324.9365.920112015年全球新能源汽车产量及比重情况见下图2-5所示。 图2-5 20112015年全球新能源汽车产量及比重示意图据统计，2015年，全球新能源汽车实现产量69.19万辆，同比增长97.9%；中国市场的增长更是走出预期，达到37.89万辆，在全球新能源汽车产量的比重由2014年的24.01%上升到20

36、15年的54.76%，成为全球最重要的新能源汽车生产和销售国。国内新能源商用车增长明显，乘用车全球占比增速明显。预计2016年，中国新能源汽车产量将达到56.7万辆，其中增长点来自于乘用车和物流车等领域。相应的汽车电池产量在2016年将达到33.4Gwh，其中三元（NCM）电池将大量应用在乘用车上，磷酸铁锂（LFP）电池将更多的用在客车等领域，到2018年预计NCM电池将超过LFP电池。未来几年中国新能源汽车及动力电池产量预测见下图2-6所示。 图2-6 中国新能源汽车及动力电池产量预测图2.3.3 国内外锂电池正极材料生产和市场现状2.3.3.1 国际上锂电池正极材料生产和市场现状正极材料决

37、定了锂电池的能量密度、寿命和安全性等指标，占锂电池的成本高达40%以上。国际正极材料产业主要分布在日、中、韩。动力电池领域，中国以磷酸铁锂（LFP）为主，国外为锰酸锂（LMO）和镍钴锰酸锂（NCM）；3C领域则百花齐放，包括钴酸锂（LCO）、镍钴锰酸锂（NCM）、镍钴铝酸锂（NCA）、磷酸铁锂（LFP）和锰酸锂（LMO）。表2-3 主要电池企业原材料供应关系一览表电池企业正极材料负极材料隔膜电解液三星SDI三星SDI、L&F、ECOPRO、优美科、瑞翔贝特瑞、日立化成、三菱化学、精工碳素韩国旭成、新宙邦、国泰华荣东丽、旭化成、SK创新LG化学L&F、优美科、LG化学、瑞翔贝特瑞、三菱化学、日立

38、化成、上海杉杉国泰华荣、三菱化学、韩国旭成、LG化学SK创新、东丽、旭化成、Celgard、星源材质松下日亚化学、住友金属矿山、优美科、厦门钨业日立化成、贝特瑞、精工碳素三菱化学、宇部兴产、新宙邦旭化成、Celgard、宇部兴产索尼日亚化学、优美科、三井金属贝特瑞、JFE三菱化学、新宙邦三菱化学、新宙邦东丽、旭化成、SK创新日立当升科技、日亚化学、日本三德日立化成、信越三菱化学宇部兴产、旭化成AESC三井金属、日本电工、日亚化学日立化成、吴羽化学三菱化学、富山药业旭化成、Celgard、宇部兴产LEJ日亚化学昭和电工三井化学东丽力神天津巴莫、优美科瑞翔上海杉杉、贝特瑞、JFE天津金牛、新宙邦C

39、elgard、东丽、鸿图隔膜比亚迪Phostech、瑞翔贝特瑞、上海杉杉、精工碳素韩国旭成、新宙邦SK创新、星源材质、金辉高科比克盟固利、当升科技、瑞翔贝特瑞、长沙星城新宙邦宇部兴产、Entek、CelgardATL北大先行、深圳振华、优美科贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸东莞杉杉、新宙邦Celgard、日本电工、Tonen、Ashahi国轩电池国轩高科贝特瑞广州天赐、国泰化荣、新宙邦UBE、旭化成、Entek、星源材质万向台湾长远、台湾立凯、瑞翔、天津斯特兰贝特瑞、星城石墨广州天赐、东莞杉杉、新宙邦星源材质、旭化成 图2-7 20112015年全球及国内正极材料产量统计示意图图2-8 全球正极材料

40、市场份额由上图2-7可见，2015年全球正极材料产量为22.34万吨，中国正极材料产量为10.65万吨。全球市场NCM和NCA增幅明显，LFP的增长主要来自于中国市场，LCO和CMO增幅平稳。而中国市场LFP大幅增长，NCM也保持了较快的增速，LCO平稳增长，而LMO同比下滑。但在国际市场上，锂电正极材料依然形成寡头垄断的局面，其中日韩企业在技术水平和工艺控制上实力较强。而中国虽然有200多家正极材料生产企业，但厂家产品同质化严重，毛利率低于10%，其中LFP产能过剩最为严重，整体产能利用率低于10%，大部分企业亏损。目前中国出口日韩的正极材料中，只有钴酸锂材料享受13%的出口退税，并且这13

41、%的出口退税基本是钴酸锂的利润来源。国内出口的钴酸锂基本上以成本线甚至低于成本的价格来获得相对竞争优势，再靠出口退税获得微薄利润。其它正极材料包括锰酸锂和磷酸铁锂均不享受出口退税，经营艰难。2.3.3.2 国内锂电池正极材料生产和市场现状2015年中国正极材料产量为10.65万吨。随着新能源汽车等应用市场的高速增长，其发展步伐加快，新一轮的动力电池产业链投资已成为热潮。而作为动力电池的核心原材料，正极材料自然成为这轮投资热潮的一大亮点。电池新材料领域由于技术进入门槛高，投资收益高、持续时间长，成为企业尤其是上市公司扩大利润来源、提升业绩的渠道之一。因而，进入锂电池正极材料行业的大企业比较多。国

42、内正极企业更多是在为未来全球动力电池产能转移到中国做市场布局。中国具有良好的硬件基础，如廉价的原材料成本以及一定的技术底蕴，同时中国巨大的需求空间使得产业升级的动力十足。动力电池产能向中国转移趋势明确。三星SDI在合肥、天津和西安等地选址建设动力电池后端工艺和PACK生产线。预计随着正极材料技术集成度的不断提高以及动力电池在大陆的快速发展，大部分不具备核心竞争力的正极材料企业将逐步退出，国内非常有希望涌现出35家龙头企业。在下游应用市场利好不断的背景下，正极材料产业正处于技术升级和产品更新换代的关键阶段。到目前，中国正极材料在全球市场中约占到30%的份额，仍具有小幅提升的潜力。而之前，我国新能

43、源汽车生产普遍使用磷酸铁锂电池。按照2013年的统计数据，国内80%的动力电池正极材料依然是LFP，但是随着以特斯拉为代表的国外新能源汽车让三元锂电池在市场上越来越受重视，国内很多新能源汽车企业也开始推出使用三元锂电池的车型。三元材料进入了中国电池的选择范围，2015年三元材料在正极材料使用中占比达到26%左右。事实上，这两种电池究竟哪种更加适合新能源汽车，多年来一直是业内争议的话题。据公开研究资料显示，相比三元锂电池，磷酸铁锂电池的体积更大、成本更高、能量密度偏低，这意味着采用这种电池的新能源汽车成本会更高，续航里程也更短。如果仅仅从能量密度的要求而言，HEV的能量密度要求较低，LMO、LF

44、P和NCM电芯都可以满足要求。PHEV的能量密度要求较高，目前只有NCM/NCA电芯可以满足PHEV的要求，而受到Tesla动力电池技术路线的影响，NCM也必然会在EV上有扩大应用的趋势。2.3.4 三元正极材料生产和市场现状2.3.4.1 近年来三元正极材料市场情况根据前瞻产业研究院发布的2013-2017年中国锂电池正极材料行业发展前景与投资预测分析报告研究显示，从细分产品结构来看，2012年我国锂电池正极材料中钴酸锂的市场份额较大，占比达到50.16%；其次是三元材料，市场份额为22.80%；锰酸锂位居第三，市场份额为19.84%；磷酸铁锂的市场份额为6.84%，位居第四。而从随后全球锂

45、电池正极材料市场份额来看，钴酸锂的市场份额呈下降趋势，主要是因为钴酸锂价格昂贵，有毒、环境污染大，循环性能相对较差。三元材料和锰酸锂市场占有率呈上升趋势，其市场占有率提升最重要的原因是其成本较低等优点，在与钴酸锂的竞争中具有一定的优势。三元材料可以满足手机、笔记本电脑、平板电池等消费类锂电池的需求，最主要是可以适用于电动工具、电动自行车、电动汽车等动力电池领域。仅从不同车型搭载电池种类看，客车领域搭载电池以磷酸铁锂为主，占比达88%，三元锂电池仅占12%；乘用车领域，搭载三元电池占比达69%，磷酸铁锂电池占比29%，锰酸锂电池占比只有2%。目前日本和韩国已经将动力电池的研发重点从LMO电池转移

46、到了NMC电池，这一趋势非常明显。国家工信部给新能源汽车动力电池企业下达的三个硬指标，2015年单体电池能量密度180Wh/kg以上(模块能量密度150 Wh/kg以上)，循环寿命超过2000次或日历寿命达到10年，成本低于2元/Wh。目前只有NMC电芯可以同时满足前三个硬指标。因此，在未来35年，NCM/NCA将成为电动车用锂电池的主流正极材料。2.3.4.2 三元正极材料生产和市场现状从三元正极材料生产和市场现状来看，目前全球三元材料厂商主要集中在中日韩，约占全球市场份额50%以上。日本企业技术知识积累深厚，韩国企业迅速崛起，技术和品质有赶超日本的趋势，中国企业进入行业时间较短，各厂商产品

47、同质化严重，毛利率低于10%，扎堆于中低端市场。随着三元材料大量的应用于新能源乘用车，目前国内主流乘用车大量开始采用三元体系电池。三元正极材料出货量占比提升，湖南彬彬、当升科技、厦门钨业、长远锂科、宁波金和等企业出货量居前，其供应集中度也在提高，前四家就占了市场份额的近50%。表2-4 目前主流乘用车使用三元体系电池一览表乘用车名称驱动类型车型上市时间电池类型华晨宝马530LE插电式混动轿车中大型2015年1月三元材料北汽EV200纯电动轿车紧凑型2015年3月三元材料北汽ES210纯电动轿车中型2015年3月三元材料长安逸动纯电动轿车中型2015年3月三元材料东风风神E30/E30L纯电动轿

48、车小型2015年3月磷酸铁锂力帆620EV纯电动轿车小型2015年4月磷酸铁锂江淮iEV5纯电动轿车中型2015年5月三元材料比亚迪唐插电式混合动力SUV紧凑型2015年6月磷酸铁锂吉利新大洋知豆D2纯电动轿车小型2015年6月三元材料荣威插电550插电式混合动力轿车紧凑型2015年7月磷酸铁锂北汽EV160纯电动轿车小型2015年9月磷酸铁锂北汽EU260纯电动轿车紧凑型2015年9月三元材料江淮lev4纯电动轿车小型2015年9月磷酸铁锂比亚迪宋插电混动SUV紧凑型2015年10月三元材料特斯拉ModelX纯电动轿车中大型2015年10月NCA比亚迪元插电混动SUV紧凑型2015年11月磷

49、酸铁锂比亚迪E5纯电动轿车紧凑型2016年磷酸铁锂北汽EU300纯电动轿车紧凑型2016年三元材料北汽新能源Atieva纯电动轿车中大型2016年三元材料江淮瑞风S5混动插电混动SUV紧凑型2016年三元材料 图2-9 2015年全球及国内三元材料生产情况示意图全球及中国市场近几年来的三元材料销量均呈现快速增长趋势。2011年全球三元材料销量为2.8万吨，中国市场销量为7140吨，2012年全球三元材料销量增加至4.4万吨，中国市场销量增加至9760吨。至2015年，全球三元材料的出货量约6.5万吨，比2014年增长了30%左右。2015年中国NCM三元材料主要受电动汽车需求增长和钴酸锂替代带

50、动，出货量更是增长至占全球三元材料产量的46.9%，为3.05万吨，同比增长45.2%，产值达32.7亿元，同比增长35%。除NCM外，中国NCA三元材料也有少量出货，主要是天津力神生产的18650型NCA三元锂电池，配套江淮iEV5。由于NCA化学活性较强，对电池热管理系统要求非常高，因此中国电动汽车对NCA的使用较少，2015年中国NCA三元材料出货量约为2000吨。国内动力电池的出货量，从三季度来看，是远远超过了一二季度。随着新能源市场的发展加速，后期三元材料的需求也持续增长。根据日本B3公司预计，到2020年，全球的BEV年产量120万辆，锂电版HEV和PHEV合计是310万辆，此外电

51、动大巴年产量也有约10万辆。根据2015年国际镍钴年会报告，估计到2020年，车用三元材料需求将新增20万吨/年。据GGII统计，截至2014年年底，我国有三元材料生产企业78家。其中年销售额超过2000万元人民币、拥有一定规模的企业约35家。另据统计，截至2016年初，已有包括天津巴莫、格林美、金鹰股份、国轩高科、事安集团、中信国安等近10家企业通过新建项目、企业并购、增资入股等方式在锂电正极材料领域进行投资布局，项目总投资额超过120亿元。在三元动力的市场大趋势下，包括NCM、NCA在内的多元正极材料成为此轮企业投资的重点，目前除国轩高科、钱江摩托等个别企业之外，80%以上的投资都在该领域

52、展开。2.4 国内市场需求预测2.4.1 锂离子电池市场需求预测全球新能源汽车和储能产业在技术不断成熟、政府扶持政策不断落地的大背景下呈现出快速产业化的趋势，另外，电动工具、电动自行车、新能源等产业也在低碳经济的背景下保持快速发展的势头，这些领域的快速发展正带动着锂电池行业规模的扩张以及正极材料等上下游行业的产业规模增长。 据有关机构研究预计，今后3年锂离子电池市场需求仍会以接近50%的年均复合增长率高速成长，到2018年全球需求总量将超过38500万kWh，超越铅酸电池成为用量最大的二次电池产品。从消费类电子产品、交通工具电动化、工业&储能这三大锂离子电池应用市场的发展来看，2009 年以来

53、，在3C 产品为主导的下游需求拉动下，锂电池行业高速增长，但3C 产品的市场增长现在已趋于平缓，手机、笔记本、平板电脑市场增速放缓。以中国为例，真锂研究预测2020 年中国手机、笔记本、平板电脑的锂电池的需求量将达920 万kWh，较2014 年增长50%左右；移动电源市场还处于高速成长期，预计到2017 年中国市场移动电源需求量可达580 万kWh，接近2014 年的3 倍，2020 年达到680 万kWh。交通工具电动化市场到2016年将会以5500万kWh以上的需求量超越消费类电子产品市场而位居第一位，并在随后迅速扩大差距；同时，电动汽车市场将会以2450万kWh的需求量超越手机而成为锂

54、离子电池最大的细分市场。工业&储能市场到2018年将会以11000万kWh以上的需求量超越消费类电子产品市场，仅次于交通工具电动化市场而位居第二位；其中，移动基站电源市场在2017年将以超过2500万kWh的需求量成为仅次于电动汽车的第二大细分市场。总的来看，未来几年锂离子电池市场仍在以电动汽车为代表的交通工具电动化市场，而2020年之后，以电网储能、家庭储能为代表的工业&储能市场将会成为锂离子电池的新蓝海，前景不可估量。2.4.2 三元正极材料市场需求预测锂离子电池正极材料是锂电池的核心部分，其成本占锂电池总成本的40%以上。其品质决定着电池性能的高下，也是影响电池价格的重要因素。3C领域锂

55、电池正极材料发展方向侧重锂电池的能量密度和安全性。在iPhone、iPad等小型智能终端产品的迅速发展情况下，国内锂电正极材料企业由于地缘和成本优势将获得更多的发展机会。在保证安全性和适当的循环性前提下，提高锂电的能量两个主要途径，提高电极材料容量或者提高电池工作电压。高电压钴酸锂和高电压三元材料是目前3C锂电池正极材料发展的主流。据有关资料，2016年国内纯电动乘用车的续航里程将从平均200公里左右提升至250300公里，这对电池功率和能量密度提出了更高的要求。从整个电池体系发展来看，未来汽车电池正朝着最基本的两个方面发展，更高的能量密度和更低的成本，从材料来看，三元材料等高电压、高能量密度

56、的材料，将会成为整个汽车电池领域发展方向，因此，现在也正是高镍三元材料NCM占领市场的良机。有行业研究机构预测，2016年被认为是三元锂电池高速发展重要的一年，三元锂电池市场占比将达50%。另据业内比较一致的看法，短期来看，目前国内动力锂电池仍将以磷酸铁锂为主锰酸锂为辅，但NCM动力电池是趋势，未来35年之内高端的三元体系的动力锂电池将会呈现供不应求的局面。虽然多家企业布局三元行业，但国内三元锂电池总产能仍然较小，与外资厂商还不具备可比性，尤其是上游的原材料领域。有机构分析称，随着国际巨头加速国内布局，势必会选择国内三元锂电池上游原材料供应商进行合作，这将为三元材料相关龙头企业带来巨大的成长空

57、间。2011年全球三元材料销量为2.8万吨，中国市场销量为7140吨；2012年全球三元材料销量增加至4.4万吨，中国市场销量增加至9760吨。进入2014年以来，国内锂电池正极材料整体出现了向三元材料转移的趋势。至2015年，全球三元材料的出货量约6.5万吨，中国NCM三元材料主要受电动汽车需求增长和钴酸锂替代带动，出货量更是增长至占全球三元材料产量的46.9%，为3.05万吨，同比增长45.2%，产值达32.7亿元，同比增长35%。随着新能源市场的发展加速，后期三元材料的需求也持续增长，并且三元材料取代磷酸铁锂成为动力电池正极材料主流确定性较高。预计2017年中国三元材料渗透率将达到20%

58、，按照每1kwh需要1.3kg三元材料测算，预计到2020年，中国NCM三元材料需求量将达15.5万吨，NCA三元材料需求将达0.8万吨，三元正极材料刚性缺口较大。2.5 本项目产品价格的确定2015年以来，在国家一系列利好政策的推动下，新能源市场的快速增长带动了锂电池产业链的爆发，在锂电池供不应求的背景下，锂电池产业链成为上市公司募投最为密集的领域，上市公司借助资本平台纷纷募资扩大产能，中小锂电企业则加快抢滩登陆新三板。水涨船高，尽管2016年动力电池对正极材料的需求量会大增，但正极材料价格上涨几乎是不可避免的事情。2015年初磷酸铁锂材料的价位大致是9万元/吨，至2016年初品质好的磷酸铁

59、锂价格为10万元/吨，动力型锰酸锂为8万元/吨。三元材料2015年初价格是12万元/吨左右，2016年初国内质量较好的三元材料价格为1518万元/吨。但这是在目前原料钴价基本平稳的情况下，由于在锂电正极材料(如钴酸锂和三元材料)原料中用得多，而资源又稀缺的不是锂，是另外一个金属钴。作为新能源汽车未来发展的主流材料体系，预计至2017年随着钴原料存货的基本出清，钴价会开始一轮上涨过程，届时包括三元材料在内的锂离子电池正极材料价格涨幅可能会在10%以上。本项目产品是锂离子电池622型高镍三元正极材料。622型是按照镍猛钴（NMC）的循序来命名的三元正极材料。基于安全性和循环性的考虑，目前市场上三元

60、（NMC）材料动力电池主要采用333、442和532这几个Ni含量相对较低的系列，但是由于PHEV、EV对能量密度的要求越来越高，622在日韩越来越受到重视。622型高镍三元正极材料能够达到200wh/kg以上，能满足国内电动车续航里程300公里要求。国内目前已有当升科技、湖南杉杉、深圳天骄、宁波金和、深圳振华等小批量试产的厂商，其中一些企业已在下游企业中试验应用阶段。目前622型高镍三元正极材料市场售价为1819万元/吨。本报告产品价格暂按18万元/吨进行财务评价，原料三元前驱物和锂盐则参考市场行情及价格走势，暂分别按7万元/吨、16万元/吨进行财务评价，同时本报告财务评价中将对原料和产品价格下降和上涨10%时分别进行不确定性分析，以供建设单位参考。3 财务、经济评价及社会效益分析3.1 财务评价基础数据3.1.1 实施进度和生产负荷本项目建设期暂按1年考虑。投产当年达到80%生产能力，第二年达到100%，以后各年均达到100%生产能力，生产期按14年计算，经济计算期为15年。3.1.2 总投资估算及资金来源(1) 投资估算本项目的总投资包括：建设投资、建设期利息和铺底流动资金。总额为58362万元人民币。(