2、术发展概况224.3锂电池产业发展概况24五、与国内外同类产品竞争分析285.1公司具有较强的技术优势285.2资源优势28六、产品产业化进程和预期经济效益分析316.1磷酸铁锂316.2改性锰酸锂316.3三元材料316.4经济效益分析31七、项目风险分析327.1筹资风险327.2市场风险327.3技术风险327.4经营管理风险33一、项目单位概况1.1公司基本情况1.1.1公司概况甘肃大象能源科技有限公司位于甘肃省白银市平川区中区甘肃白银平川经济开发区内,企业成立于2009年12月,注册资本1268万元,主要经营范围为锂电池及锂电池原材料开发、生产与销售。公司是利用完全自主知识产权技
3、术进行产业化转化生产动力型和储能型锂电池正极材料磷酸铁锂、改性锰酸锂、镍钴锰三元正极材料的科技型企业,公司管理规范,生产经营正常,符合国家行业、产业政策。1.1.2公司组织结构及人员构成1.公司组织结构公司建立了完善的法人治理结构,董事长诸葛福长为公司法人代表,公司决策机构为董事会,经营管理实行总经理负责制,管理团队分工明确、责任清晰,技术开发由公司技术总监、副总经理罗邵华博士与杨建文博士负责,生产由副总经理、高级工程师胡平负责,销售由市场总监杨海涛和销售经理赵军负责,各个环节明确了管理层的责权利,完善经营管理机制。公司内部机构完整,设有综合管理部、财务部、生产部、营销部、企业技术中心、质
5、,为打造国内顶尖专业锂电池正极材料生产企业而团结协作、共同奋斗。甘肃大象能源科技有限公司管理团队一览表姓名性别年龄学历/学位毕业院校职称职务诸葛福长男41大学本科兰州大学董事长龚科强男51管理硕士甘肃省委党校副董事长林凡军男41理学硕士新加坡南洋理工研究员总经理罗绍华男40工学博士清华大学副教授副总经理胡平男54本科中南大学高级工程师副总经理杨海涛男36本科西北大学营销总监赵军男35理学硕士新加坡南洋理工上海销售公司总经理杨建文男44工学博士中南理工大学教授技术中心主任1.1.3公司股东构成及占股比例甘肃大象能源科技有限公司股东结构表股东名称/姓名股东类型投资金额(万元)出资形式所占股份比例%
6、上海大象能源科技有限公司法人860货币67.82范玉芳自然人200货币15.77诸葛福长自然人45货币3.55姜大力自然人30货币2.37诸葛洪伟自然人42货币3.31龚科强自然人17货币1.34李革兰自然人10货币0.79田勇自然人6货币0.48章伟自然人20货币1.58胡平自然人5货币0.39马永红自然人5货币0.39李辉自然人3货币0.24段晓辉自然人15货币1.18杨海涛自然人10货币0.79合计12681001.2公司经营现状1.2.1企业生产办公现状公司现生产厂区占地面积38.25亩,拥有建筑面积2740综合办公实验楼一栋、总建筑面积3614的标准化车间三栋。目前生产能为年产30
7、0吨磷酸铁锂和年产300吨改性锰酸锂。正在扩建年产400吨改性锰酸锂生产线将于2013年8月建成并投入生产。1.2.2企业生产经营现状公司经过两年多的生产和经营,已形成2大系列7个品种的锂电池正极材料,其中磷酸铁锂2个品种,改性锰酸锂5个品种,产品覆盖能量型和循环型应用市场。在生产过程中,制定严格质量标准体系,严把质量关;在销售体系建设中,注重销售市场的开发与维护,建立与用户共同技术协作关系,实现100%的订单化销售,主要销售客户为潍坊泰吉新能源电池有限公司、江苏汉维锂电科技有限公司、深圳市海太阳实业有限公司、东莞市力源电池有限公司、东莞新能源科技有限公司、优科能源(漳州)有限公司等近30家企
8、业,2012年销售磷酸铁锂152吨、改性锰酸锂289吨,实现销售额3051.2万元,取得了较好的市场效益和经济效益。1.2.2企业研发现状1.硬件条件甘肃大象能源科技有限公司技术中心占地面积近530,拥有材料研究实验室、煅烧工艺实验室、电池组装测试实验室和理化分析实验室和一个检验检测中心,有各种实验检测设备39台(套),锂电池正极材料的研发和中试基础硬件条件在省内处于领先水平。产品质量检测与检验、标准制定检验检测中心原料及产品理化指标分析理化分析实验室材料煅烧试验煅烧工艺实验室材料配方设计、工艺参数设计材料研究实验室技术档案管理等综合办公室实验室组织构架成技术专家委员会实验室主任电池组装研究、
9、正极材料测试锂电池组装测试实验室甘肃大象能源科技有限公司技术中心组织构架图2.软件条件公司技术中心有专业技术人员12人,其中博士3人,高级技术职称5人。甘肃大象能源科技有限公司技术中心研发人员一览表序号姓名年龄学历职称承担工作1罗绍华39博士副教授材料研制和总体技术负责2诸葛福长41本科工程师项目方案设计与知识产权3沈利亚40博士副教授工艺设备设计4杨建文44博士研究员工艺设计研究5胡平53大专高级工程师工艺设计研究6李革兰46本科高级工程师原料与成品化学分析7田勇27本科助理工程师材料制备8李辉25本科助理工程师材料制备9葛洪伟37本科工程师材料测试10马永红36本科工程师计算机模
13、运用领域及技术指标2.1磷酸铁锂2.1.1产品特性及运用领域1产品特点以磷酸铁锂(LiFeP4)为正极材料做成的锂电池其特点:具有高效率输出:标准放电为25C、连续高电流放电可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C;高温时性能良好:外部温度65时内部温度则高达95,电池放电结束时温度可达160,电池的结构安全、完好;安全性能极佳:即使电池内部或外部受到伤害,电池不燃烧、不爆炸、安全性比较好;具有较好的循环寿命,经500次循环,其放电容量仍大于95%;过放电到零伏也无损坏;可快速充电;低成本;对环境无污染。2产品应用由于磷酸铁锂电池具有上述特点,并且生产出各种不同容量的电
14、池,很快得到广泛地应用。它主要应用领域有:大型电动车辆:公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等;轻型电动车:电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等;电动工具:电钻、电锯、割草机等;遥控汽车、船、飞机等玩具;太阳能及风力发电的储能设备;UPS及应急灯、警示灯及矿灯(安全性比较好);小型医疗仪器设备及便携式仪器、数码产品电源等2.1.2大象能源磷酸铁锂主要技术指标化学式:LiFeP4外观特征:均一的灰黑色粉末,无结块;产品特性:具有高能量密度,安全性,使用寿命长,无记忆效应;物理参数:射线衍射:对照JCPDS(832092D)标准,无杂相存在;松装密度:
15、0.8g/cm3振实密度:1.2g/cm3粒径:(D50)2.0um比表面积:18涂片参数:敷料量:280300g/极片压实密度:2.02.3g/电化学性能:克容量140mAh/g,测试条件:1C,电压4.22.5V,循环2000次容量保持率85%,可以30C放电;-20放电容量不低于室温放电容量的80%;安全特性:通过12V(1C)过充试验,持续480分钟,无泄漏、冒烟、着火现象发生,比较高温度低于70;电芯短路试验:全部通过,无泄漏、冒烟、着火现象发生,比较高温度136。2.2改性锰酸锂2.2.1产品特性及运用领域具有尖晶石结构的锰酸锂是除钴酸锂外开发最早的正极材料,是一种安全性比钴酸
16、锂更加优越的正极材料,也是技术较为成熟,使用比较普遍的正极材料。而且,锰的资源比钴要丰富(尤其是中国,储量居世界第三),价格低廉,对环境友好,同时,锰酸锂具有放电电压高,技术成熟,安全性好,具有其他层状结构正极材料所不能比拟的高倍率充放电能力等优点,因而目前在推广锂离子动力电池方面,锰酸锂具有很大优势。虽然比容量相对较低,但动力电池本身体积较大并不构成明显弱点。锰酸锂为正极材料组装的锂离子电池具有很好的安全性和热稳定性。因此,无论从价格还是从安全性考虑,锰酸锂作为新一代正极材料不仅在小型锂离子电池中逐步得到应用,而且在电动汽车用大型动力锂离子电池中也具有非常显著地有事和良好的应用前景2.2.2
20、克容量160mAh/g,测试条件:1.0C,电压4.33V;循环800次容量保持率80%;10C充放电容量大于1C的60%安全特性:通过12V(1C)过充试验,持续480分钟,无泄漏、冒烟、着火现象发生,比较高温度低于70;电芯短路试验:全部通过,无泄漏、冒烟、着火现象发生,比较高温度136。三、项目产品主要技术原理和采用的工艺路线3.1磷酸铁锂3.1.1主要技术原理以本公司拥有的自主知识产权发明专利“多位多元掺杂型磷酸铁锂正极材料制备方法及其应用”及“磷酸铁锂/Li-AL-复合正极材料及其制备方法”为技术核心,采用多元掺杂、固相反应法和快离子导体复合技术合成磷酸铁锂正极材料。3.1.2工艺路
21、线项目采用改进的一步煅烧法新工艺,将碳酸锂、磷酸铁、碳、多元掺杂料、快离子导体改性剂与无水乙醇均匀研磨混合;物料混合均匀后,进入干燥系统干燥,干燥后的物料在惰性气氛保护下高温煅烧得到目标产品;产品经过气流整形、分级、包装,最终成为商品磷酸铁锂。生产制备过程均需采用专用设备,严格控制生产过程中的工艺条件,以保证产品具有良好的低温性能、倍率性能。3.2改性锰酸锂3.2.1主要技术原理反应原理:Li2C3+4Mn22LiMn24+C2高温固相合成技术、元素掺杂改性技术。3.2.2工艺路线:项目以本公司自立课题“改性锰酸锂配方及生产工艺研究和产业化应用”和自有技术“核-壳型锰酸
22、锂复合正极材料制造方法和应用”为技术核心,采用多元掺杂、成型造粒技术和高温固相反应煅烧法合成锰酸锂。采用超细粉碎机将锰原料粉碎到一定粒度并分级;将锂、锰原料和多元掺杂物料经混料机混合均匀,将混合物料经高温煅烧,得到锰酸锂初级产品,并将其造粒成型,得到球形锰酸锂核材料;将锰酸锂核材料与壳材料配制成一定浓度的浆料,干燥后经一定温度煅烧,并将煅烧产物经批混得到锰酸锂产品。在配料、混合、造粒成型、干燥和煅烧等工序过程中,需严格控制物料成分、均匀性颗粒形貌和煅烧条件,以保证产品具有良好的性能和批次稳定性。3.3镍钴锰三元材料3.3.1主要技术原理反应原理:NiCyMn1-y前驱物+2+Li2C3
23、->LiNiCyMn1-y2+C2+H2高温固相合成技术、无重力混合技术、体相掺杂技术、液相包覆技术、二次煅烧技术。3.3.2技术路线以镍钴锰三元素氢氧化物前躯体和碳酸锂为原料,采用高温固相法制备523型(LiNi0.5C0.2Mn0.32)和111型(LiNi1/3C1/3Mn1/32)镍钴锰酸锂三元正极材料(型号由前躯体的三元素配比决定)。生产过程中利用无重力混合技术、体相掺杂技术、液相包覆技术和二次煅烧技术,有效提高了首次充放电效率、高温高压高倍率性能、循环性能和振实密度,降低了产品PH值,制备出了电性能和加工性能优异的三元正极材料。3.4产品技术水平3.4.1有完
24、全自主知识产权公司产品磷酸铁锂、改性锰酸锂、三元材料的生产技术都是依托公司专利技术和自立课题研究基础上进行产业化转化,其核心技术元素掺杂、元素导入、快离子导入、煅烧工艺温区参数变化与材料性能关系等技术支撑了规模产业化发展。3.4.2技术具有创新性磷酸铁锂研制出快离子导体复合改性结合多位多元掺杂合成磷酸铁锂的新技术,该技术综合了复合改性和多位多元掺杂的优势。复合快离子导体提高了磷酸铁锂颗粒间电导率,多位多元掺杂可改善磷酸铁锂晶粒内部电导率。合成的磷酸铁锂正极材料具有优异的低温性能和倍率性能;多位多元掺杂微量稀土材料,实现磷酸铁锂细晶化,产品的平均粒径2.0um,且晶粒均匀,粒径分布集中,保
25、证后续电池性能的一致性。运用此技术,无需气流整形工序,简化了工艺流程,减少了设备投入;采用的工艺路线容易控制,工艺稳定性好,成本低廉,批量生产批次稳定性好。改性锰酸锂研制出核-壳型锰酸锂复合正极材料,优选了掺杂元素、造粒成型剂和壳材料,同时采用掺杂和造粒成型复合技术;研制的核-壳型锰酸锂复合正极材料通过核-壳式结构,降低锰酸锂核与电解液的接触面积,减少了锰在电解液中的溶解;通过多元掺杂稳定锰酸锂晶体结构,避免Jahn-Teller效应;通过控制生产工艺条件使锰酸锂具有良好的形貌、晶体结构、结晶化程度、粒度分布。确保锰酸锂具有优异的循环性能和高温性能;采用的工艺路线稳定性好、成本低廉、
27、性能、循环性能和振实密度,降低了产品PH值,制备出了电性能和加工性能优异的三元正极材料。在材料表面包覆一层稳定的薄膜物质,提高材料的电化学性能。对三元正极材料进行表面包覆改性后,电导率明显提高,从而提高了材料的容量,循环性能也有了很大的改善,特别是在高温高倍率条件下,材料的容量衰减明显降低;这是因为包覆层的存在抑制了循环过程中电解液中的HF对电极材料的侵蚀,减少了电解液与电极材料的副反应,减少了Ni2+、C3+、Mn4+金属离子的溶解,降低了阻抗,从而大大改善了正极材料的电化学性能。通过二次烧结提高三元正极材料的振实密度和加工性能。二次烧结可以提元材料的PH值,使正极材料在涂布过程中不易吸
28、潮,提高了三元正极材料的加工性能。3.4.3技术成熟企业磷酸铁锂生产技术、改性锰酸锂生产技术已实现产业化,产品进入市场,销售到国内近30家电池生产企业,产品的电性能各项指标均达到国内同行一流水平。四、产品市场前景4.1行业及市场概况近年来,随着磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂、三原材料等高安全、长寿命型锂离子电池电极材料的快速发展,动力及储能型锂离子电池在安全性能、能量密度、功率密度、循环寿命、成本降低等方面取得了很大进步,从而使得电动汽车及大规模储能走向市场应用成为可能。同时,新型电极材料和电解液体系的出现又在持续推动着锂离子电池技术与产业的发展,美国的Freecar计划、智能电网和日本新能源产业
30、力汽车纯电动汽车用锂离子动力电池不断发展,推动锂电池产业的快速发展,在小型锂离子电池电极材料产业发展的基础上,国内外锂离子动力电池电极材料产业也得到了快速发展与扩张,形成了较完整的产业链,目前电极材料产业主要分布在中国、日本、韩国、美国、欧洲等,其中中国已成为国际上重要的电极材料生产及创新基地。以中国企业为例,电池正极材料生产企业主要有北大先行、中信国安盟固利、北京当升材料科技有限公司、湖南瑞翔新材料股份有限公司等;负极材料生产企业有深圳贝特瑞新能源材料股份有限公司、杉杉科技等。这些公司已经过多年发展,有较强的技术依托单位,均不同程度涉足动力电池电极材料领域。另一方面,近几年里有一批专注于锂离
31、子动力电池电极材料的企业成为了推动该领域快速发展的一支重要力量,如天津斯特兰能源科技有限公司、烟台卓能电池材料有限公司、台湾立凯电能科技股份有限公司(Aleees)、以及一批美资企业(例如A123、Valance)设立的中国公司等,均以磷酸铁锂为专营方向。因此,如何在动力电池市场初创和成长阶段求得生存,是从事动力电池电极材料生产企业所面临的现实问题。预计到2018年,全球锂离子电池产值可达325亿美元,其中电动汽车动力电池产值将占到50以上,超过160亿美元。全球锂电池的产值增长趋势全球动力锂电池的总容量需求增长趋势20102013年全球动力锂电动力汽车对锂电池的总容量需求的复合增长率为116
32、;20132018年的复合增长率将保持在26,2009年小型锂电的总容量需求约为48亿Wh,预计2018年动力锂电池的总容量需求将达到350亿Wh,增长约6.3倍。4.2国外技术发展概况4.2.1磷酸铁锂磷酸铁锂是一种新型锂离子电池正极材料。其特点是放电容量大,价格低廉,无毒性,不造成环境污染,世界各国正竞相实现产业化生产。目前磷酸铁锂正极材料行业处于领先地位的企业主要有3家,分别是美国的A123公司、威能公司和加拿大的Phstech公司。国内磷酸铁锂生产企业起步稍晚,在工艺技术、生产设备等方面存在着多种问题,目前能够批量稳定生产的企业不多且产量有限,只有比亚迪、天津斯特兰、北大先行、新乡华
33、鑫、合肥国轩等少数几家企业进入工业化生产。在磷酸铁锂正极材料领域,有两大核心技术专利,一个是包覆碳技术专利,另一个是碳热还原技术专利。前者由加拿大Phstech公司拥有独家使用权,并且已经在中国申请专利,后者的专利权由美国威能公司所有,目前尚未在中国申请专利。自2000年开始,磷酸铁锂专利数量快速增长,国内比亚迪公司、中南大学、清华大学等公司和科研院所围绕着磷酸铁锂正极材料制备技术申请了较多的专利,走在了其他企业的前面,在该技术领域中实力最为强劲。近几年,中国已成为拥有磷酸铁锂专利技术最多的国家。4.2.2锰酸锂目前在锰酸锂正极材料领域处于领先地位的是日本,日本的索尼、三洋、松下、日立等拥有
35、振华占据我国三元材料市场的大部分份额。国内的三元材料方面与国际水平差距较小,各大院校和企业都在重点研究三元材料,技术专利申请不多,主要集中在三元前驱物制备技术方面。4.3锂电池产业发展概况锂电池无论在动力领域还是在储能领域的广阔应用前景已成为国内外电池行业专家的共识,目前国内锂电企业扩张速度明显加快,根据国内厂家的平均发展情况分析,预计2015年将是锂电池市场的总爆发期,届时不仅会带动锂电正极材料快速发展,同时也会带动上游原料生产。锂电池产业链在上游原材料中,正极材料是锂电池中最为关键的原材料,直接决定了电池的安全性能和电池能否大型化,同时也是锂电池成本占比比较高的材料,约占锂电池电芯材料
37、有较为成熟技术。全球锂电池市场规模(亿美元)预测(Frm:II吨中信建设研发部)国内的磷酸铁锂产业投资热方兴未艾,其势头超过了其他任何国家。这一点通过国内电动汽车企业及锂电池生产企业的运作动态即可见一斑:深圳雷天:动力锂电池生产商,深圳雷天能源集团与一汽集团在混动/电动客车用电池领域有较好的合作关系,并且具备电动汽车动力总成的生产能力;2007年与一汽集团签订了提供客车动力电池的合作协议,重点开发锂电动中巴和城市大巴等三种车型,2008年该项目已分别在长春与无锡生产基地投产,2009年大批量生产。深圳比克:锂电池生产商,深圳比克投资3亿美元,在天津建设动力锂电池厂,预计形成3000万
38、只产能;其中汽车动力电池项目被列入国家“863计划”的节能与新能源汽车重大项目,获得总计2000万元的国家科研资金,除天津工厂外,比克计划陆续向汽车动力电池投资24亿元。锦州万得:锦州万得汽车技术公司(纳斯达克上市公司)2009年上半年开始生产电动车马达(7kW永磁无刷直流电机)及电动汽车整车;2009年3月,万得公司电动汽车下线,一期10万辆规模,投资8亿元;2011年启动二期工程50万辆规模。北京建龙:2008年初,北京建龙重工集团开始投资建设“新能源汽车关键零部件”项目,固定资产总投资达15亿元,一期锂离子动力电池项目投资7.28亿元,预计2009年形成年产100
39、0万安时轻型电动车辆电池和年产500万安时PHEV/EV电池能力,2011年形成年产6000万安时PHEV/EV电池生产能力;二期投资8亿元建设电动汽车用驱动电机和动力总成系统的研发生产基地。中国航空:2009年3月,中国航空工业集团公司与河南省政府签署战略合作框架协议,合作并大力推进锂离子动力电池项目建设,重点建设超级电容器项目,实施纯电动汽车的研发、生产和示范运营。哈尔滨光宇:2009年3月,哈尔滨光宇集团股份有限公司投资3.9亿元的电动车电池项目2011年已投产;光宇集团又与哈飞集团合作开发电动汽车电池。中国普天:中国普天信息产业集团与中海油合作,双方三年内各投资50亿元,发展以动力
41、极材料磷酸铁锂制备技术”通过甘肃省科技厅组织专家们的鉴定,鉴定结论:技术达到国际先进水平。公司生产产品经权威机构和用户检测,性能指标在克容量和低温容量保持率高于目前国内主流产品,批次稳定性好,同时,在生产上运用一次性煅烧短流程生产工艺,同比降低能耗35%左右,生产成本低于国内同行,具有较强的市场竞争力,目前根据用户反馈,产品技术指标和质量达到国内一流厂商水平。项目完成后,公司可形成高容量型、动力型磷酸铁锂和改性锰酸锂正极材料、523型、111型三元材料正极材料系列产品,可满足不同客户需求,市场竞争力较强。5.2资源优势电力资源丰富白银市域内能源充足,既有煤电、水电等传统能源,又是甘肃风能、太
42、阳能光伏发电重点区域,白银电网是甘肃第二大电网,白银是西部复合能源基地,可保证企业生产用电且电价与东部省份相比具有明显价格优势。气候干燥,具有生产锂电正极材料得天独厚自然优势锂电池生产环境要求湿度控制在35%以下,一些高端电池甚至要求湿度在10%以下。西北地区气候干燥,保持35%以下环境湿度几乎不需要增加任何成本,同时海拔高、低气压更有利于锂离子电池正极材料合成过程中气体和水分的挥发,能够获得的高品质正极材料。上游原料优势甘肃及周边富有二次电池生产所必需矿产资源及其原材料,其中甘肃本省镍资源储量居全国第一,镍、钴产量占全国总产量的90,扩产后的碳酸锂产能将跃居国内前几位,镍、钴、铂族金属资源和产能在国内占绝对优势。金川集团公司的镍产量居全球第四,钴产量位居全球第二。近几年来,金川集团加快了二次电池原材料研发和产业化步伐,镍钴锰氢氧化物前驱体和四氧化三钴产能不断上升,其中四氧化三钴产量为国内最大。白银扎布耶锂业