锂电池市场竞争构造和商业化机会分析

2015-04-10 04:20朴宰秀金赞镐
四川水泥 2015年8期
关键词:碳酸锂大田锂离子

朴宰秀 金赞镐

(1.韩国大田地域事业评价院,大田广域市 305-510;2.韩国大田地域事业评价院,大田广域市 305-510)

锂电池市场竞争构造和商业化机会分析

朴宰秀1金赞镐2

(1.韩国大田地域事业评价院,大田广域市 305-510;2.韩国大田地域事业评价院,大田广域市 305-510)

随着金属资源的匮乏,作为材料的锂市场极速扩张。通过锂资源市场的分析,阐述锂市场产业领域的特性,进行锂市场竞争结构及商业化机会分析。

锂电池;商业化;机会

1. 引言

随着金属资源的匮乏,销售量的紧张,资源持有国把资源当成武器的现象越来越突出。资源持有国一边进行先进的产业化,一边并不卖金属原矿,而是进行加工后再销售,所以大部分依靠进口金属资源的国家要求可以确保稳定的方案。特别是蓄电池、核聚变燃料等尖端产业素材燃料,航空器用等轻质合金的原料以及医药品等多领域都需要用到的锂对此要求更为迫切。随着1993年以来无线通讯设备,摄像机,笔记本电脑等便携式电子产品的普及,作为材料的锂离子、锂聚合物市场就极速扩张起来。

锂主要产地有智利(300万吨),中国(54万吨),巴西(19万吨),加拿大(18万吨),澳大利亚(6万吨)。作为主要依靠进口锂矿来说,2009年锂矿价格一直在下跌,2011年又上涨了20%,给与锂金属关联企业市场安定性一个否定的影响。未来,市场对以天然气和锂电池作为动力的混合动力汽车的需求应该不断增长,蓄电池市场扩张的同时锂电池的价格也会上扬。本文将从锂的提炼、供应、需求等方面分析市场构造和技术开发,并指出市场化的机会。

2. 锂市场的概念和类型

2.1 锂提炼技术市场

锂是从伟晶岩、大陆盐卤水、地热盐卤水、油田盐卤水和锂蒙脱石粘土矿物中提炼。提炼方法在露天矿场采取打眼、爆破的房柱法开采和在盐湖里提取两种形式。锂辉石、锂云母和透锂长石等锂矿石虽然是玻璃和陶瓷企业直接消耗的,但是生产锂化合物时也需要(1700-2000ppm)盐湖或者盐田,是润滑油和玻璃生产中所需的锂化合物或碳酸锂的主要来源.锂提取方法主要有从矿石中提炼的硫酸法和从盐卤水中提炼的石灰法。最近从盐水中提取的成本降低导致锂矿石的生产量降低了。为了提高锂矿石的竞争力,正在不断的改进提炼的工艺。比如说从花岗伟晶岩提取满足锂商用的高品质的石英和长石[1]。最近正在集中研究从海水中提炼有用的金属。

2.2 锂资源市场

根据美国地质调查协会的研究,世界上可利用源的锂埋藏量达到1100万吨,其中具备商业开发价值的埋藏量约达410万吨。2008年锂的生产量为27400吨,分别为智利12000吨, 澳大利亚6900吨,阿根廷3200吨,以及中国3500吨。

2.3 锂应用制品市场

因锂的电气化学性反应及其他独特的性能,才使得使用锂的多样商业制品如LiH, LiOH, LiBr, LiF, LiI, Li2MoO4的出现[3]。

如果观察锂制品的主要用途的话,碳酸锂(Li2CO3)用于耐热瓷器,玻璃添加剂,二次电池,钢铁连续铸造;氢氧化锂(LiOH․H2O)用于耐热耐压,润滑脂以及电池;臭化锂(LiBr)用于冷媒吸收剂;盐化锂(LiCl)用于电气熔接棒,熔剂,锂金属原料;金属锂用于催化剂,电池,合金,医药品等[2]。最近用于携带机器(手机,PDA,笔记本等)的二次电池的规模也持续呈现约10%的成长势[3]

但是只是如果看其他锂消耗量的话,从2010年5000吨的规模增长到2020年约12000吨,以2倍以上成长速度的合金领域发展为热门领域[4],而其他产业领域则以年增长率为5%的速度持续发展。

3. 锂市场产业领域的特性

迄今为止,锂市场仍然是供给比需求更快。根据技术开发和供应条件的不同市场变化较大。此外,由于生产量和供给量有限制,市场结构和产业机会也比开发需求更困难。

大部分的锂化合物和矿物质在制作陶瓷、玻璃和铝锭时使用。锂化合物中用的最多的是碳酸锂(Li2CO3),主要用于陶瓷的釉料、光学玻璃和搪瓷等制品。碳酸锂和氧化锂(Li2O)有降低材料的熔点、粘性和热膨胀的作用,所以在熔融二氧化硅的工艺上作为焊剂使用。或者用来制作金属氧化物的粘合剂以及彩陶的釉料。

然而2007年开始,电池成为锂应用最大的市场。锂的主要市场应用如下,电池27%,陶瓷和玻璃17%,润滑剂12%,医药及高分子7%,空调6%,铝合金4%,连续铸件工艺3%,化学工艺1%,其它23%[5]。

4.锂市场竞争结构及商业化机会分析

4.1 生产项目

因为锂市场的特点竞争结构和商业化机会能左右供应市场,所以区分锂矿石和盐湖锂的生产项目可以把握。锂矿石生产量从2000年到2006年的8300吨年增长14%,澳大利亚的Talison Minerals的 Greenbushs矿山从2007年和2008年共减产7700吨。主要项目生产构成比为Talison Minerals69%,中国企业12%, Bikita Minerals 8%,葡萄牙的Sosiedade Mineira de Pegmatites及加拿大的TANCO分别出资4%,CBL2%。

具有竞争力的盐湖锂2000年以来以年增长率6.4%的速度到2008年上升到5100吨。盐湖锂生产主要项目的生产构成比为智利的SQM公司生产量占全球碳酸锂供应市场的30%,Rockwood子公司的特殊化学部门通过Chemetall供应全球碳酸锂的28%,FMC供应19%,剩余主要由中国的一些中小型企业供应。

作为全球最大的碳酸锂供应商的智利SQM公司,2008年锂及锂导航产品销售额为1.732亿美元,比2007年1.789亿美元降低了4%。这个可能是由于全球经济停滞导致锂价格下降。SQM是从智利的Salar de Atacama盐湖中提炼锂,Salar de Atacama盐湖锂含量高,如果降雨量低同时日照时间长的话提炼费用会相应降低。SQM从2008年起到2015年碳酸锂需求急速增长,生产能力由原先的4万吨增长到2008年第三季度6万吨。[6]

Rockwood通过下设的子公司Chemetall来运作锂交易。Rockwood从2007年碳酸锂、金属锂、碳酸锂导航产品销售额4.5亿美元,除了HEV(混合动力汽车)上用的之外锂销售额年均增长 10%以上。电池、药品上用的销售额占全部销售额的40%,制药用的丁基锂(Butyllithium)和电池上用的碳酸锂、氢氧化锂拉动销售额。Rockwood也和SQM一样从智利的Salar de Atacama盐湖中提炼锂,美国内达华的Silver Peak也生产锂。2007年Chemetall生产27000吨碳酸锂,2009年的产量为33000吨,计划到2015年产量增加至40000吨。

FMC在阿根廷的Salar de Hombre Muerto提炼锂时采用过滤工艺,虽然能够加快提炼速度,但却有提炼费用高这个很大的缺点。2007年,FMC在包含通用碳酸锂和特级导航产品上,锂的销售额达到2.1亿美元。另一方面,FMC在2008年和3M等美国14个化学、电子企业一起创立了“为了制造二次输送电池的国家联盟”。参加该联盟的企业有 FMC, 3MActaCell, All Cell Technologies, Altair Nanotechnologies, Dontech Global, EaglePicher Corporation, EnerSys, Envia Systems, Johnson Controls-Saft, MicroSun Technologies, Mobius Power, SiLyte, Superior Graphite and Townsend Advanced Energy等,预计阿贡国家实验室等政府研究机关会负责咨询。联盟参与企业从重视能源政策的奥巴马政府得到资金援助,打算在美国境内建设一个 10-20亿美元规模的大型锂离子电池工厂。这个工厂会生产各式各样材料和大小的电池在电动汽车和本公司产品上使用。

4.2 市场构造分析

含锂的过渡金属氧化物组成,常用的材料有钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂。锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂。在市场产品上,锂电池市场、核聚变反应堆、能源工业、航天工业上均能得到广泛应用。同时,市场的发展,需要进一步提高深加工技术水平,生产高附加值产品。

4.3 商业化机会分析锂广泛应用于电池工业、陶瓷业、玻璃业、铝工业、核工业及光电行业等新兴应用领域,。由于碳酸锂是生产二次锂盐和金属锂的基础材料,其他工业锂产品都是碳酸锂的下游产品。国际需求量每年以 20%以上的速度增长。目前世界碳酸锂的年需求在13吨左右,而产量20万吨,总体供大于求。

手机和电脑是锂离子电池最大的两个应用市场。在高能电池和蓄电池产品的应用上,作为负极主要原料的锂,被广泛应用于手机的可充电池板。它现在也越来越多的被应用于电动新能源汽车产品上。另外,由金属锂生产铝锂及镁锂合金,被广泛应用于航空工业,以替代铝镁合金。

锂镁合金更被广泛应用于军事领域,是导弹外壳不可替代的材料,也被广泛应用卫星外壳的制造。此外,在汽车制造上也应用很广,量大。还有核反应堆的冷却剂,化学工业催化剂,玻璃陶瓷工业添加剂等。同时,新兴行业的发展,以及技术的革新,给锂行业的发展产生新的催动力。

5.结论

锂可以应用在电池、陶瓷玻璃、润滑剂、医药和高分子,铝合金等多个领、域中。最近锂离子电池被应用于新能源汽车上,预计往后会得到更广泛的应用。由于锂离子电池采用了稀有金属锂和钴,所以有价格高,充电过了会过热等缺点,但其轻巧容量大,很多便携式设备和电动工具都在使用,预计日后主要会在混合动力车和电动汽车上使用。

以美国为代表的各国强化环境保护政策,预计包括混合动力车在内的新能源汽车市场会大幅度增长,美国和欧盟正在努力通过限制汽车燃油率和二氧化碳的排放量来减少对石油依存度和温室气体排放。对汽车的环保限制和补贴使新能源汽车的市场提前增长,年平均31%的高增长率预计到2020年达到1400万辆,占全球新车销售市场的19%。

在手机,笔记本电脑等各种便携式设备市场上得到高速发展的二次电池产业,预计在新能源汽车市场上将会有第二次大跃进式增长。随着充电式汽车和电动汽车的增加,汽车用的锂离子电池市场预计将会从2010年的7.3亿美元增长到2020年的 401亿美元,全球前十位的整车企业将全部都会和二次电池厂家建立战略性合作关系促进锂离子电池的供应。松下和三洋最先启动,LG化学和三星SDI也通过供应协议和战略性合作对汽车用的锂离子电池市场进行快速应对。

[1] Chan-Ho, Kim, The Analysis of supply of rare metals lithium and Technology Trend, KISTI, Oct. 2011.

[2] U.S. Geological Survey(USGS), MINERAL COMMODITY SUMMARIES 2009,

G322

B

1007-6344(2015)08-0048-02

朴宰秀(1970-), 男, 大韩民国人, 培材大学校敎养学部敎授. 经营学博士, 硏究方向 :技术事业化 ; 企业家精神 。金赞镐:金赞镐(1961-), 男, 大韩民国人, 韩国科学技术情报硏究院责任硏究员. 经济学博士,硏究方向:技术经济,技术事业化。

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