我国电池新材料发展展望

中国产业研究网发布电池新材料最新报告显示，锂钴镍氧化物、纳米化碳材、有机电解液混合使用、薄型化隔离膜将是未来锂电池材料的发展方向。单晶硅和多晶硅暂居主导，薄膜太阳能电池成未来市场主流。

　　一、全球市场现状

　　从市场规模看，2000年全球电池新材料市场规模为13.8亿美元，2010年达到60亿美元，2000～2009年复合增长率为17.5%。消费电子下游推动，电池市场增长迅速。锂电池方面，尽管全球销量逐年增加，但锂电池市场规模受价格的影响略有波动，2009年市场规模达到130亿美元;太阳能电池快速发展，2010年全球市场规模达到45亿美元;燃料电池因具有能量密度高、无须充电、长时间使用、低噪音、低污染等特点，发展前景巨大，2004年市场规模达到5.0亿美元。

　　供需影响价格变动，锂电池材料市场略有波动。 在锂电池市场增长的拉动下，锂电池材料整体市场呈上升趋势。2000年销售额为4.7亿美元，但由于价格的波动，2001年降为3.9亿美元，之后有所上升，2004年达到5.8亿美元，2000～2004年复合增长率为5.4%。在锂电池材料细分市场，由于价格的下降，造成锂电池部分材料销售额的下降。

　　从锂电池材料细分市场份额看，正极材料、负极材料、电解液、隔离膜所占市场份额基本呈稳定趋势。 清洁、环保受重视，太阳能电池材料需求增加。 硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。

　　在太阳能电池重要原材料硅片市场，全球市场继续保持上升趋势，2004年达到16.4亿美元，2000～2004年复合增长率为18.6%。发展潜力备受关注，燃料电池新材料层出不穷。燃料电池因具有能量密度高、无须充电、长时间使用、低噪音、低污染等特点，目前受到极大的重视，巴西、加拿大、中国、日本、韩国、英国和美国等国签署InternationalPartnershipfortheHydrogenEcon-omy(IPHE)条款，正式为成为氢能源创造国际合作的伙伴。从市场规模看，2004年全球燃料电池材料市场规模达到2.2亿美元。

　　二、中国市场发展现状

　　电池新材料市场快速增长，市场结构有待改善。中国快速发展的经济对能源需求的逐年增加，推动锂电池、太阳能电池、燃料电池的发展，并带动相关材料市场的成长。2001年后国内进入电池新材料领域的厂商开始增多，国内厂商生产的电池新材料在性能和价格上的竞争力逐渐增强，而且国内电池厂商也开始采用国产电池新材料，与此同时，国内厂商开始在原有生产能力基础上扩大生产规模。

　　从市场规模看，2004年将达到27.7亿，2000～2004年复合增长率为62.2%。 从市场结构看，中国电池新材料市场主要以锂电池材料和太阳能电池材料为主。由于国内燃料电池离大规模应用尚需一段时日，且国内厂商在技术和生产工艺上与国际水平存在差距，目前国内燃料电池材料几乎全部依赖进口。

　　锂电池产业链相对完整，材料配套方面占有一定优势。在锂电池材料市场，中国厂商迅速崛起，中信国安盟固利、余姚金和、杉杉科技、国泰华荣等厂商在正极材料、负极材料、电解液市场竞争力逐渐增强，而在隔离膜市场还需奋起直追。在下游锂电池市场，深圳比亚迪、深圳比克、深圳邦凯科技、TCL金能等厂商已在全球锂电池市场占据相当大的市场份额，中国已形成锂电池相对完整的产业链，在锂电池材料的配套方面占有一定的优势。

　　太阳能电池市场发展迅速，硅材料需求增加。 2002年，国家有关部委启动了"西部省区无电乡通电计划"，通过太阳能和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业，国内建起了几条太阳能电池的封装线，使太阳能电池的年生产量迅速增加。目前国内太阳能硅生产企业主要有洛阳单晶硅厂、河北宁晋单晶硅基地和四川峨眉半导体材料厂等厂商，其中河北宁晋单晶硅基地是世界最大的太阳能单晶硅生产基地，占世界太阳能单晶硅市场份额的25%左右。

　　在太阳能电池材料下游市场，目前国内生产太阳能电池的企业主要有保定英利新能源、无锡尚德、开封太阳能电池厂、云南半导体器件厂、秦皇岛华美光伏电子、浙江中意太阳能、宁波太阳能电源、京瓷(天津)太阳能等公司，总计年产能在120MW以上。

　　资金投入不合理，燃料电池材料技术有待突破。整个燃料电池的产业链分为三个层次：上游的原材料以及能源供应商，中游的燃料电池制造商，下游的燃料电池具体应用厂商。目前，国家在燃料电池上投入不菲(整个863电动车专项总投入约8亿)，但主要投资都是在燃料电池上，对于上下游供应商和制造商投入较少，使得中国的燃料电池业像一个枣核，中间大两头小，这对于将来的产业化非常不利。

　　三、电池材料发展趋势

　　1、锂钴镍氧化物、纳米化碳材、有机电解液混合使用、薄型化隔离膜将是未来锂电池材料的发展方向。

　　在锂电池正极材料方面，可供选择的材料有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂及上述复合氧化物等，未来锂钴镍氧化物有可能取代目前锂钴氧化物(LithiumCobaltOxide)的正极材料。

　　目前常用的负极材料是中间相碳微球具有球状结构、堆积密度大、具有层状分子平行排列结构，是锂电池负极代表性材料，未来可能采用纳米化碳材(Nano-sizedCarbonMaterial)。

　　电解液方面，近年来主要发展趋势是将多种不同性质的有机电解液加以混合使用，例如低黏度的二甲基乙烷(DimethoxyEthane; DME)、二甲基碳酸盐(DimethylCarbonate;DMC)及二甲基亚砜(DimethylSul-foxido;DMSO)等。

　　隔离膜方面，一般采用聚乙烯、聚丙烯或其它树脂多孔膜作为隔离膜，技术趋势在于薄型化。

　　2、单晶硅和多晶硅暂居主导，薄膜太阳能电池成未来市场主流。

　　太阳能电池由于光电能转换效率较其它种类的太阳电池高，现在仍然是太阳能市场的主流。非晶硅太阳能电池长期使用时稳定性有问题;CdS/CdTe 效率和非晶硅太阳能电池差不多，但有环保问题;另外CIS(CopperIndiumSelenide)经济效益不高，短期内要商品化有困难，化学太阳能电池使用期限及稳定性都有问题。由于薄膜太阳能电池具有低生产成本的特性，且具有适于大面积制造的优势，故长期而言，薄膜太阳能电池可能成为市场主流。

　　3、触媒材料多孔结构、高活性，隔膜厚度减小、强度提升。

　　燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与还原剂发生还原反应的电化学反应场所，其性能的好坏关键在于触媒的性能、电极的材料与电极的制造等。燃料电池触媒材料的多孔结构能提高燃料电池的实际工作电流密度与降低极化作用，增加参与反应的电极表面积。以DMFC触媒为例，现阶段DMFC触媒主要是采用贵金属基触媒，而贵金属基触媒的成本高、催化活性不理想，因此，高效、高活性、高分散性是燃料电池触媒材料的发展方向。