电池专用金属锂行业上、下游产业链及技术工艺发展趋势分析

第一节 上游产业发展状况分析

1、我国矿业发展现状

截至2006年初，全国有查明资源储量的矿产共159种，其中，能源矿产10种，金属矿产54种，非金属矿产92种，水气矿产3种。如按亚矿种计，矿产总数达到223种，除铀、钍、地热、地下水、矿泉水和新上表的矿种外，其余210种矿产与上年度相比，查明资源储量有所增加的矿种有99种，有所减少的有70种，无变化的41种，分别占47％、33％和20％。

地质调查和矿产勘查新发现大中型矿产地213处，其中，能源矿产地42处，金属矿产地85处，非金属矿产地85处，水气矿产地1处。有72种矿产新增查明资源储量。

全国主要矿产品产量稳步上升，对社会经济发展的保障能力不断提高。其中原煤产量23.80亿吨，原油产量1.84亿吨，铁矿石产量5.88亿吨，10种有色金属产量1917万吨，磷矿石产量3896万吨，原盐产量5403万吨。全国矿产品进出口贸易总额达3839亿美元，占全国进出口贸易总额的比例为21.6%。其中原油进口14518万吨，铁矿石进口32632万吨，锰矿石进口621万吨，铬铁矿进口432万吨，铜矿石363万吨，钾肥743万吨。与2005年相比，铜、钾肥进口量下降，原油、铁矿石、锰矿石、铬铁矿进口量有所增长。

矿产资源勘查开发“引进来”成效明显。2006中国国际矿业大会更加注重双边合作关系和为企业服务，成为加强国内外矿业交流与合作的重要平台。改善投资环境，进一步规范审批权限，外资勘查开采我国矿产资源日趋活跃。西藏谢通门县铜金矿、黑龙江嫩江县争光金锌矿等外商勘查开发项目取得新成果。有效涉外勘查许可证249件，涉外采矿许可证194件。

我国矿业企业“走出去”更加注重实效。通过加强基础设施建设、提高勘查开发利用水平，密切与国际矿业公司合作，促进目的国或地区经济发展，达到双赢的目的。2006年在油气，铜、镍、铝土矿等有色金属，以及贵金属勘查开发方面取得了新进展。

2、矿业发展战略

在查明资源储量中，储量和基础储量少，资源量多。据专家论证，依据套改结果，主要矿产没有一种矿产的储量占资源储量的比例超过50％。在30％一50％之间的矿产有铬、金、镍和铜，其余矿产储量占资源储量的比例均小于30％。基础储量占资源储量的比例大于50％的矿产有芒硝、金、锡和铬，其余矿产的基础储量占资源储量的比例均小于50％。资源量占资源储量的比例，与上述情况相反。

大多数矿产经济的基础储量少，边际经济、次边际经济和内蕴经济的资源储量多。经济基础储量占资源储量的比例大于50％的矿产有铬矿和金，其余矿产均小于50％。边际经济基础储量占资源储量的比例大于50％的矿产有芒硝，其他矿产的比例都偏小。次边际经济的资源量占资源储量的比例均小于50％。

内蕴经济的资源量占资源储量的比例大于70％的矿产有盐矿、萤石、稀土矿等。在50％一70％之间的矿产有铝土矿、煤炭、钾盐、锑矿、锌矿、铅、铜矿等。其余矿产的内蕴经济资源量占资源储量的比例均小于50％。

在大多数矿产的查明资源储量中，探明、控制的少，推断的多。探明的资源储量占资源储量的比例，多数矿产都在30％以内，超过30％的矿产只有镍、锡、铜。

控制的资源储量占资源储量的比例超过40％的矿产只有芒硝、磷、盐矿、钾盐、金、铬、铁，其余矿产控制的资源储量所占的比例，均小于40％。

推断的资源储量占资源储量的比例小于40％的矿产只有磷矿、芒硝、锡矿等，比例大于40％的矿产有铝土矿等。

大多数金属矿产和农用矿产的查明资源储量呈下降趋势。调研报告提出，近年来，我国主要矿产的查明资源储量有升有降。上升的有石油、天然气、芒硝等，变化不大的有铝土矿、铜等；下降的有煤、铁、锰、铬、铅、锌、镍、钨、锡、铝、锑、金、稀土、硫铁矿、磷、钾盐、钠盐、萤石等。

大多数金属矿产和农用矿产的查明资源储量呈下降趋势。

第二节 下游产业发展情况分析

1、我国锂电池发展现状

当前，我国是全球最大的锂电池生产基地，为巩固在全球市场中的地位，各厂商积极把握近来由于大批产品招回事件所带来的海外市场机会。国内锂电池生产厂商借日韩大牌电池生产厂商在质量问题引发的危机恢复之际，纷纷扩大产能、使应用多样化以及研发更高质量的产品，以加强在国际市场上的竞争力。

随着手机、笔记本、数码相机、电动工具和电子玩具行业的发展，锂电池的市场需求日益扩大，中国化学与物理电源行业协会（CIAPS）计划国产锂电池将在未来两到三年内至少年增产20%。CIAPS数据显示，2007年，我国锂电池的产量达到13.5亿，占全球总供应量逾40%。

尽管开放的国际市场为我国电池生产厂商带来了强大的市场动力，但各厂商仍备感压力，纷纷改善产品质量以期达到国际知名企业的产品质量标准。产品安全性、较长使用寿命、低自放电率、宽工作温度范围、高能量密度和较好的放电是厂商的关注焦点。

在关注产品质量的同时，原材料和劳动力成本高涨导致利润缩水仍是各厂商当前所面临的压力和笈待解决的问题。通货膨胀导致生产成本持续增加，占整个生产成本35%的LiCoO2在近几个月里上涨了两倍。由于原材料成本持续动荡，厂商很难去控制成本以及较为精确地预计成品价格。

迫于原材料和劳动力成本高涨的压力，越来越多的厂商把投资转向自动操作等低本高效生产。虽然这些方法可以压缩工人人数，但许多厂商仍对人力成本颇加考虑以期更为有效地对生产成本加以控制。

2、发展趋势

1）锂聚合物电池稳步占据市场份额

锂离子电池在2008年占市场主流，并且有望在今年继续保持电池行业支配地位。但是，锂聚合物电池凭借其良好的适应性及设计具有强大的市场竞争力。实际上，锂聚合物电池正逐渐吞噬锂离子电池的市场份额，有望在未来几年里在电池行业占据更大市场。

锂聚合物电池比锂离子电池更为轻薄，使用时不易过热，柔韧性良好，可以设计成特殊形状。这种电池逐渐被手机、蓝牙耳机和便携式播放器所采用。2007年，锂聚合物电池仅占所有国产电池总量的9.5%，而到2008年底，估计会达到10.4%。

而在笔记本电脑市场，锂离子电池有望继续保持主流地位。尽管锂聚合物电池相对来说更为轻薄，但锂离子电池适用于大多原厂笔记本机型，这意味着必须用锂离子电池来作为其后备电池。

2）拓展笔记本和电动工具市场

在日本和韩国笔记本及手机电池召回事件之后，我国锂电池的销售量大为增长，在2008到2009两年间，我国锂电池有望达到全球总供应量的25%到30%。当前，尽管手机仍占锂电池市场需求的前三位，但其地位已逐渐呈下滑趋势。锂电池厂商把目光转向笔记本和电动工具这两个更大市场，也有部分厂商正开拓混合动力车（HEV）市场。

越来越多的企业开始加大笔记本电池的生产力度，例如，我国最大的电池生产商深圳市比克电池有限公司（ShenzhenBAKBatteryCoLtd）是全球顶级电池生产商之一，他们计划于2009年在自动生产和检测设备上斥资2,200万美金以扩大笔记本锂电池的产能。同时，比克还投资5亿美金在天津新建工厂比克国际（天津）有限公司。第一阶段将把重点放在电动工具电池的生产上，日产能将达15万块，到2009年底将涨至45万块。比克还将于2009年第四季度把混合动力车电池投入量产。当前，比克手机电池产量占所有电池总产量的一半左右，电动工具电池或混合动力车电池仅占5%。他们希望圆柱型笔记本电池的产量占有率能在2009年从40%增长到60%。

广州市鹏辉电池有限公司（GreatPowerBatteryCoLtd）和运通电源有限公司（YuntongPowerBatteryCoLtd）等部分厂商计划于2009年或2010年混合动力车电池技术一旦成熟后，将电动工具及相关应用的电池投入量产。

国产电池都符合UL、CE、RBRC、SGS和CQC的标准。

第三节 产品技术发展现状

由于金属锂的生产工艺复杂、技术难度大、产品成本高，国际上金属锂的生产被美国、法国、英国、德国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等发达国家所垄断，年总产量约为2500t左右。国内金属锂生产起步较晚，生产厂家很少，只有5家，年总产能680t。产品大部分是纯度≤99．0％的金属锂，99．9％以上的电池级金属锂每年只有100t左右。由于国外对金属锂的生产技术比较保密，国内也没有引进国外的相关技术，全靠自行研究和开发。

由中科院青海盐湖研究所的科技攻关项目“金属锂提取优化工艺研究”取得了重要进展。该项目采用无槽衬技术的新槽型，能实现金属锂和氯气的有效分离，金属锂通过导出装置进行汇集，并自动导入电解槽外的集锂器中，用控制阀将分离出的锂注入无氧操作箱的油冷模中，克服了传统技术电解槽寿命短、槽衬腐蚀污染产品的弊端，保证了产品质量。此外，由昆明理工大学真空冶金及材料研究所承担的云南省科技攻关项目“真空热还原提取金属锂的新工艺新设备的研究”，完成了碳酸锂真空热分解和真空热还原的半工业化试验，建成了年产精锂26t的生产线，并通过了专家验收鉴定。

第四节 产品工艺特点或流程

金属锂的工业生产方法主要有两种，一种是熔盐电解法，采用氯化锂为原料，在熔融电解槽内电解时分解为金属锂和氯气，在阴极析出锂，在阳极析出氯气。电解进行时，氯化锂离解为锂离子，向阴极移动并放电，形成的金属锂通过熔盐逐渐上升的电解槽表面或到锂收集室。在阳极析出的氯气通过熔盐上升至出口排出或收集。该法的最大缺点是电解时产生氯气污染严重，且产品质量不易控制，生产成本高。

另一种方法是真空热还原法，采用碳酸锂为原料，生产过程不产生氯气，生产成本比熔盐电解法低20％左右，具有流程短、产品质量好、无环境污染等优点，不过也存在着回收率低、设备结构复杂的缺点。该法在国外虽有专利，但未见工业化生产的报道。该法还同时采用了新的精制提纯技术，大幅度提高了产品纯度，其最高纯度可达99．96％，而且不产生任何废弃物，副产品为含锂化合物，可直接用于电解铝工业，所需原料均可立足国内解决。

对金属锂产品纯度的要求因用途而异，纯度为99．9％的锂，可以改进熔盐电解工艺直接制取，纯度为99．9％以上的锂，则需提纯，提纯金属锂常用的方法是真空蒸馏法，该法是根据锂和杂质元素的挥发性不同而被分离，可以制取99．99％99．9999％的高纯锂。

第五节 国内外技术未来发展趋势分析

目前，我国一些生产厂家致力于真空蒸馏的研究。电池专用金属锂采用连续式真空蒸馏，高纯氩气下成型包装工艺生产。其技术特点是利用金属锂与杂质元素在同一温度有不同的蒸气压，在蒸馏过程中蒸发速度和冷凝速度的差异，从而使金属锂与杂质元素分离，因工艺过程在高真空或纯氩气下进行，从而使金属锂中气体杂质含量低到足以满足电池锂的要求。电池专用金属锂主要用于锂电池的生产，还可应用于航空航天材料铝锂合金，精细化工材料氢化锂及制药领域。

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