便携设备与混合动力车用镍氢、锂离子和聚合体电池最新世界市场信息1. 锂离子电池远期市场预测2. 锂离子电池在汽车行业的市场机遇3. 全球蓄电池市场概要4. 锂离子电池供应商和应用范围的市场走势5. 锂离子电池材料和技术
//1-1 未来市场规模与电池需求量•将来仍然没有其他产品能取代锂离子电池–虽然发生了如产品召回、工厂失火等很多的事故和问题…–到2017年,仍有亿手机和亿笔记本电脑需要锂离子电池–此处只考虑了便携装置和汽车的需求•图表.1 锂离子电池长期需求预测(市场规模与电池数量)锂离子电池组基础市场汽车电池量需求其他BT游戏MP3百万块摄像机数码相机电动工具百万美元年笔记本电脑手机年注:2008年2月最新修订预测,右侧的图表不包括在汽车上的应用Copyright ©2008/IIT Page 2
/1-2 以瓦时为基础的未来需求预测•未来十年,材料需求会增加3倍以上–2007年锂离子电池总量为亿瓦时,到17年会增加到亿瓦时–到2017年汽车锂离子电池将达亿瓦时,占锂离子电池总量的15%•图表.2 锂离子电池长期需求预测(以瓦时为基础)锂离子电池需求量镍铬混合动力车镍氢镍氢汽车锂离子电池纳米锂离子电池方形锂离子电池兆瓦时圆柱形锂离子电池年注:2008年2月最新修订Copyright ©2008/IIT Page 3
/2-1 “ECO”(生态汽车)的下一步发展方向•汽油和石油价格不断上涨–聪明的人们既不开车也不买车,汽车制造商提供优异的节能型汽车和混合动力车才是他们的首选。–美国市场对节能更为敏感–人们仍然在等待多样性、低价格的混合动力车•图表3:汽油价格趋势与混合动力车销售情况混合动力车月销量日元升注:左侧的图表是日本市场的信息,美国的情况与此相同Copyright ©2008/IIT Page 4
2-2 新规则的强制力•欧盟要求减少二氧化碳的排放量,美国和日本需要更节能的产品•CARB(加州空气资源部)证书使得即插式混合动力车(PHEV)(10英里以上的电动车路程)有更多的可信度•图表4 汽车二氧化碳排放量的区域规则和举例欧盟美国日本欧盟委员会( 2007年12月)能源独立和安全法案( 2007年12月)METI/MLIT (2007年2月)CO2 排放标准CAFÉ新节能标准06年实际150-160g/km20年35MPG ( 汽油) 04年实际汽油量为 12年130g/km现在 客车, SUV/卡车15年汽油量目标为 共用系统和罚金的提案在十年内达到20参数:130g CO2/km= 汽油, 柴油<2007年10月起适用于欧洲的最低CO2排放量标准><每公斤CO2排放>纯电动汽车即插式混合动力车柴油混合动力车汽油混合动力车g CO2/km(日本柴油10-15汽油模块)压缩天然气(CNG)未来曲轴箱强制通风装置(PCV)目前曲轴箱强制通风装置(PCV)注:储罐到车轮注:车轮到储罐,数据由JGFC和Sanyo提供Copyright ©2008/IIT Page 5
2-3 很多参与者忙着挤进市场•合资公司、一级电池供应商、还是整体电池供应商?答案是显而易见的–1) 要求超低成本–2) 担保成本和潜在的召回成本–3) 最优化使用锂离子电池(SOC范围,温度,控制等)•图表5:汽车锂离子电池供应商汽车制造商合资公司一级电池供应商整体电池供应商PEVE公司(丰田/松下)A123三阳宾利EnerDel参与者AESC (尼桑/NEC)SDILGC博世(Toshiba)LEJ (三菱电机/GSY)JCSJCS德尔福(Murata)BYD (比亚迪汽车)HVEHVE可能的话,同便携式保证产量集中于电池研发上(但是没有锂离子电池联合BMU/电池组研发来源)分享巨额投资Mfg/QC 经验可能会获得一些客户分享担保/召回风险及成本优势(产量效应)在低利润上不存在问题BMU(电池管理单元) 发展与HEV控制系统紧密联系在一起将锂离子电池的使用最优化,同时可以反馈到电池/电池组的发展上来Copyright ©2008/IIT Page 6
/------------2-4 引进了各种各样的技术•除非新化学能在汽车应用成为主体,才能够产生诸如荷载平衡和不间断电源这些新技术。•从理论上来讲,碾压对于汽车来说是最好的选择•图表6:汽车锂离子电池技术高容量--------------------高安全性/ 循环寿命长LNO baseLMO baseLFP base选择可能高安全性硅或合金碾压AESC循环寿命长碾压LGC 高容量方形LEJ方形/碾压圆柱/方形/碾压PEVEA123石墨或碳方形Sanyo圆柱JCS方形BYD方形SDI圆柱/碾压HVE碾压Murata<A123 为GM Volt做的方形电池>LTO方形Toshiba碾压EnerDel(电压过低)<Toshiba 方形& 模块>Copyright ©2008/IIT Page 7
//1000/2-5 谁会成为胜者•锂离子电池市场的扩大取决于以下条件–如锂离子电池供能的混合动力车的吸引(2017年2915k vs823k镍氢混合动力车)–即插式混合动力车(2017年330K )以及纯电动汽车(2017年43k)的成功•无论如何,锂离子电池都应具有超低成本和高可靠性与安全性。•图表7. 高级蓄电池汽车数量与锂离子电池需求预测锂离子电池汽车对锂离子电池的需求量NiMHHEV totalTesla 18650FCV total其他BEV totalLEJJPHEV total镍氢电池驱动的汽车CSHHyundaiVEVWToshibaBMWBYDDaimlerA123FordSanyoGMLGCHondaAESC兆瓦时NissanPEVEToyota 台年年Copyright ©2008/IIT Page 8
3. 全球蓄电池市场概要•锂离子电池市场在未来的扩张–在数量上继续保持成倍增长,08年总量约达33亿只–笔记本电脑、手机、电动工具是三种主要的便携式应用–数码相机、游戏装置、数字音频、便携导航装置、蓝牙需要更多的锂离子电池–汽车的需求不会改变,下一个目标是装配载荷平衡和不间断电源。(特殊的发展是夏普的带有锂离子电池的太阳能电池系统)•事故和产品召回使得锂离子电池步履维艰–没完没了地麻烦…2006年Sony公司,2007年MBI公司,2008年LGC公司–严重缺乏18650电池–提出了新的JISC8714,但这显然不够•镍氢、镍镉电池的未来尚未明确–AA/AAA镍氢消费电池市场即将饱和–锂离子电池加速了向电动工具的转变,镍镉电池将退出市场Copyright ©2008/IIT Page 9
($3-1 对便携式设备来说,市场已经够大了•图表8:全球可充电电池市场(以价值为基础)便携式蓄电池销售额汇总碾压锂离子电池圆柱/方形锂离子电池镍氢镍镉百万美元Copyright ©2008/IIT Page 10
3-2 锂离子电池随处可见•现在即便是个人清洁装置如刮胡刀、牙刷等也都是由锂离子电池提供动力•(08CY) 图表9:以化学为基础的电池需求和电池组碱基组成(2008年)混合动力车其他混合动力车消费者镍镉消费者镍氢游戏圆柱形锂离子电池游戏音频方形锂离子电池音频数码相机碾压锂离子电池数码相机无线电话无线电话电动工具电动工具电影电影手机手机笔记本电脑笔记本电脑0 500 1000 1500 电池组总量份额全球电池需求量(百万块/年)Copyright ©2008/IIT Page 11
3-3 到处充满风险•Hitachi Maxell是唯一一家没有出现过任何重大产品回召或事故的锂离子电池供应商•已经恢复了,但是MBI和LGC依然有麻烦•90年代的电解液泄露问题,21世纪10年代中期的粒度问题;现在则是振实密度和绝缘带部分出问题…•图表10:锂离子电池事故报告数量C: 发生在终端客户召回B: 发生在OEM报告数量A: 发生在电池制造商处笔记本电脑相关注:一个有价值的例子2007年8月14日Nokia宣布召回BL-5C电池组(目标电池组:4600万块,100块反常发热)Copyright ©2008/IIT Page 12
4.锂离子电池供应商和应用范围的市场走势•3S公司引领市场–虽然有各自的优势和潜在风险Sanyo, Sony和SDI这三家公司目前占据主导•Sanyo:依然是强有力的CRM(客户关系管理),但是-18650和方形T系列产品有待改进•Sony:刚从06年的产品召回中恢复过来,聚合物与电动工具业务发展良好•SDI:是前两位S公司的笔记本电脑和手机电池的主要供应商,下一步试验是低成本和新的应用–MBI和LGC 受到了重创,需要时间来恢复–BYD, ATL, Maxell和A123是黑马•BYD:Nokia BL-5CA 和磷酸铁锂产品•ATL:苹果的业务•Maxell:SEC&MOT业务,同时便携式导航装置的需求也在增长•A123:B&D-Dewalt业务和汽车•金属价格上涨,电池供应短缺来临–没人能预计未来钴金属价格,但是电池供应商和使用者是根据金属市场价格的变化来采用电池组定价体系–钴酸锂以外的产品缓慢进入市场–18650和日本、韩国制造的方形电池缺货Copyright ©2008/IIT Page 13
(/(/(/(/(/(/4-1 不用为设备市场担心• 便携设备的市场趋势摄像机电池出货量笔记本电脑电池出货量手机电池出货量百万块百万块年)百万块年年)数码相机电池出货量游戏电池出货量数字音频电池出货量百万块百万块百万块年)年)年)Copyright ©2008/IIT Page 14
/4-2 2008年电池同比增长率为18%•截止到2007年年底,笔记本电脑品牌消耗了所有的库存来补足MBI的减产•2008年笔记本电脑所需电池量为亿x 块/组x 组/台以上–现在必须要考虑LGC工厂火灾对18650供应的消极影响•图表12:按应用计算的锂离子电池出货量锂离子电池需求量其他电动工具游戏数码相机PDA音频噿百万块摄像机小灵通手机笔记本电脑年)Copyright ©2008/IIT Page 15
/4-3 没人知道下一个遇上麻烦的是谁•Sanyo居于首位,Sony和SDI奋起直追•MBI开始恢复,但是LGC在3月遇到了麻烦•BYD, Maxell, ATL 和A123 稳定增长•图表13:按供货商统计的锂离子电池出货量Lami. Others锂离子电池出货量噿百万块LIB othersLishenE-OneSDILGCBYDMaxellNECSGSSanyo年)MBIToshibaSonyCopyright ©2008/IIT Page 16
4-4 大客户正在寻找最佳的采购战略•除笔记本电脑和手机之外的几个关键客户–Apple, Nintendo, Sony AVE, Sharp, TomTom, Makita…•图表14:供应商-大客户矩阵图(08年预计)蓝色:减少黄色:增加橘色:目标Copyright ©2008/IIT Page17
4-5 Makita 是锂离子电池业务最成功的赢家•Makita 卓有成效的将4-5S 锂离子电池模块引入欧盟市场•Dewalt和Milwaukee将精力集中在7-10S锂离子电池上,但是现在每个人都热衷于用5-6S锂离子电池模块投入放到市场上取代镍镉电池•图表15:按照电动工具供应商和使用者划分的锂离子电池出货量(08年)Copyright ©2008/IIT Page 18 锂离子电池出货量(百万块/年)
/186505/4-6 持续短缺18650 和日本、韩国制造的方形电池•个人电脑-18650,商业电脑和电动工具模块需求增加•即使有18650新产线,预计08H2还是会大量短缺•图表16 18650锂离子电池和方形电池的供给与需求日本噤韩国制造商生产的方形电池噿百万块电池的主要家生产商噿百万块月)月)Copyright ©2008/IIT Page 19
4-7 容量的增加主要在圆柱形电池上•2008年总设计容量的增加将达 –圆柱形的主要是Sanyo的#10-12和SDI的MP7…–方形的 仅仅是Maxell 和SDI (在日本和韩国)–聚合体的 主要是无锡Sony 公司的扩张(LGC 只有1M )•图表17 锂离子电池生产能力(计划=产出&100%使用)10家公司的总产能圆柱(7家公司)方形(除BYD与力神)碾压/聚合体10家公司的出货量出货量与产能之比Copyright ©2008/IIT Page 20
//4-8 金属价格的上涨对锂离子电池有益吗?•目前为止,所有的笔记本电脑和电动工具制造商,Nokia和日本用户都接受了电池和电池组的价格上涨(对基本缺货的支持)–价格上涨程度同金属成本的上涨是一样,但是电池制造商可以通过良好的加工利用率和产量的增加拿到更高的利润•图表18:收益率与锂离子电池供应商预期销售价格预计销售价格美元营业利润收入块Copyright ©2008/IIT Page 21
5. 锂离子材料和技术•更高的容量–LNO正极材料:MBI 主导,Sony跟进,Sanyo加速–高电压: Sanyo,SDI和LGC的选择–硅或锡负极:前三甲不是日本公司??材料类型市场投放应用Sanyo金属硅颗粒/碳粉末涂敷2010年中期18650 X2 用于笔记本电脑2010年中期用于日本范围的方形手机电池??MBI 硅基负极粉末涂敷2010年中期18650 H 用于笔记本电脑SonySnCoTi+ MAGC粉末涂敷完成14500W 用于摄像机粉末涂敷2010年中期18650 G11 用于笔记本电脑SDISiO2-Si粉末涂敷2009年末18650 32A用于笔记本电脑粉末涂敷2009年末用于全球范围的方形手机电池LGC硅基合金粉末涂敷2009年末用于全球范围的聚合体手机电池MaxellSiO2-Si/Carbon粉末涂敷2009年末用于全球范围的方形手机电池•电动工具电池(用于转业和DIY,代替镍镉)–典型的18650,如VTC/SAX/13R: 23-30A ,500次循环@$–磷酸铁锂18650: 15-30A,1000 次循环@$•新的JIS C8714–通过金属薄片强制内部短路Forced internal short by metal flake–循环以后的电池还没有进行按安全证明测试Copyright ©2008/IIT Page 22
5-1 2008年会产生低成本的 和•图表19 18650电池的发展路线图Copyright ©2008/IIT Page 23
5-2 活性材料:关注非钴酸锂材料和MAGX•图表20 锂离子电池活性材料(08年预计:正极万吨,负极万吨)正极活性材料(吨/年)负极活性材料(吨/年)Copyright ©2008/IIT Page 24
5-3 隔膜与电解液:怎样才能保证他们的安全性?• 锂离子电池隔膜和配方电解液(08年预计亿平方米;万吨)配方电解液(吨/年)锂离子电池隔膜(百万平方米/年)Copyright ©2008/IIT Page 25
另: 鸣谢Bunta/Koyuri& Sakuko新的执行总裁和财务总监为了业务而努力奋斗!!远很得差还IBMCopyright ©2008/IIT Page 26