鋰電池市場競爭構造和商業(yè)化機會分析

樸宰秀 金贊鎬

（1.韓國大田地域事業(yè)評價院，大田廣域市 305-510；2.韓國大田地域事業(yè)評價院，大田廣域市 305-510）

鋰電池市場競爭構造和商業(yè)化機會分析

樸宰秀1金贊鎬2

（1.韓國大田地域事業(yè)評價院，大田廣域市 305-510；2.韓國大田地域事業(yè)評價院，大田廣域市 305-510）

隨著金屬資源的匱乏，作為材料的鋰市場極速擴張。通過鋰資源市場的分析，闡述鋰市場產業(yè)領域的特性，進行鋰市場競爭結構及商業(yè)化機會分析。

鋰電池；商業(yè)化；機會

1. 引言

隨著金屬資源的匱乏，銷售量的緊張，資源持有國把資源當成武器的現象越來越突出。資源持有國一邊進行先進的產業(yè)化，一邊并不賣金屬原礦，而是進行加工后再銷售，所以大部分依靠進口金屬資源的國家要求可以確保穩(wěn)定的方案。特別是蓄電池、核聚變燃料等尖端產業(yè)素材燃料，航空器用等輕質合金的原料以及醫(yī)藥品等多領域都需要用到的鋰對此要求更為迫切。隨著1993年以來無線通訊設備，攝像機，筆記本電腦等便攜式電子產品的普及，作為材料的鋰離子、鋰聚合物市場就極速擴張起來。

鋰主要產地有智利（300萬噸），中國（54萬噸），巴西(19萬噸)，加拿大(18萬噸)，澳大利亞(6萬噸)。作為主要依靠進口鋰礦來說，2009年鋰礦價格一直在下跌，2011年又上漲了20%，給與鋰金屬關聯企業(yè)市場安定性一個否定的影響。未來，市場對以天然氣和鋰電池作為動力的混合動力汽車的需求應該不斷增長，蓄電池市場擴張的同時鋰電池的價格也會上揚。本文將從鋰的提煉、供應、需求等方面分析市場構造和技術開發(fā)，并指出市場化的機會。

2. 鋰市場的概念和類型

2.1 鋰提煉技術市場

鋰是從偉晶巖、大陸鹽鹵水、地熱鹽鹵水、油田鹽鹵水和鋰蒙脫石粘土礦物中提煉。提煉方法在露天礦場采取打眼、爆破的房柱法開采和在鹽湖里提取兩種形式。鋰輝石、鋰云母和透鋰長石等鋰礦石雖然是玻璃和陶瓷企業(yè)直接消耗的，但是生產鋰化合物時也需要(1700-2000ppm)鹽湖或者鹽田，是潤滑油和玻璃生產中所需的鋰化合物或碳酸鋰的主要來源.鋰提取方法主要有從礦石中提煉的硫酸法和從鹽鹵水中提煉的石灰法。最近從鹽水中提取的成本降低導致鋰礦石的生產量降低了。為了提高鋰礦石的競爭力，正在不斷的改進提煉的工藝。比如說從花崗偉晶巖提取滿足鋰商用的高品質的石英和長石[1]。最近正在集中研究從海水中提煉有用的金屬。

2.2 鋰資源市場

根據美國地質調查協(xié)會的研究，世界上可利用源的鋰埋藏量達到1100萬噸，其中具備商業(yè)開發(fā)價值的埋藏量約達410萬噸。2008年鋰的生產量為27400噸，分別為智利12000噸， 澳大利亞6900噸，阿根廷3200噸，以及中國3500噸。

2.3 鋰應用制品市場

因鋰的電氣化學性反應及其他獨特的性能，才使得使用鋰的多樣商業(yè)制品如LiH, LiOH, LiBr, LiF, LiI, Li2MoO4的出現[3]。

如果觀察鋰制品的主要用途的話，碳酸鋰(Li2CO3)用于耐熱瓷器，玻璃添加劑，二次電池，鋼鐵連續(xù)鑄造；氫氧化鋰(LiOH?H2O)用于耐熱耐壓，潤滑脂以及電池；臭化鋰(LiBr)用于冷媒吸收劑；鹽化鋰(LiCl)用于電氣熔接棒，熔劑，鋰金屬原料；金屬鋰用于催化劑，電池，合金，醫(yī)藥品等[2]。最近用于攜帶機器（手機，PDA，筆記本等）的二次電池的規(guī)模也持續(xù)呈現約10%的成長勢[3]

但是只是如果看其他鋰消耗量的話，從2010年5000噸的規(guī)模增長到2020年約12000噸，以2倍以上成長速度的合金領域發(fā)展為熱門領域[4]，而其他產業(yè)領域則以年增長率為5%的速度持續(xù)發(fā)展。

3. 鋰市場產業(yè)領域的特性

迄今為止，鋰市場仍然是供給比需求更快。根據技術開發(fā)和供應條件的不同市場變化較大。此外，由于生產量和供給量有限制，市場結構和產業(yè)機會也比開發(fā)需求更困難。

大部分的鋰化合物和礦物質在制作陶瓷、玻璃和鋁錠時使用。鋰化合物中用的最多的是碳酸鋰(Li2CO3)，主要用于陶瓷的釉料、光學玻璃和搪瓷等制品。碳酸鋰和氧化鋰(Li2O)有降低材料的熔點、粘性和熱膨脹的作用，所以在熔融二氧化硅的工藝上作為焊劑使用。或者用來制作金屬氧化物的粘合劑以及彩陶的釉料。

然而2007年開始，電池成為鋰應用最大的市場。鋰的主要市場應用如下，電池27%，陶瓷和玻璃17%，潤滑劑12%，醫(yī)藥及高分子7%，空調6%，鋁合金4%，連續(xù)鑄件工藝3%，化學工藝1%，其它23%[5]。

4.鋰市場競爭結構及商業(yè)化機會分析

4.1 生產項目

因為鋰市場的特點競爭結構和商業(yè)化機會能左右供應市場，所以區(qū)分鋰礦石和鹽湖鋰的生產項目可以把握。鋰礦石生產量從2000年到2006年的8300噸年增長14%，澳大利亞的Talison Minerals的 Greenbushs礦山從2007年和2008年共減產7700噸。主要項目生產構成比為Talison Minerals69%，中國企業(yè)12%， Bikita Minerals 8%，葡萄牙的Sosiedade Mineira de Pegmatites及加拿大的TANCO分別出資4%，CBL2%。

具有競爭力的鹽湖鋰2000年以來以年增長率6.4%的速度到2008年上升到5100噸。鹽湖鋰生產主要項目的生產構成比為智利的SQM公司生產量占全球碳酸鋰供應市場的30%，Rockwood子公司的特殊化學部門通過Chemetall供應全球碳酸鋰的28%，FMC供應19%，剩余主要由中國的一些中小型企業(yè)供應。

作為全球最大的碳酸鋰供應商的智利SQM公司，2008年鋰及鋰導航產品銷售額為1.732億美元，比2007年1.789億美元降低了4%。這個可能是由于全球經濟停滯導致鋰價格下降。SQM是從智利的Salar de Atacama鹽湖中提煉鋰，Salar de Atacama鹽湖鋰含量高，如果降雨量低同時日照時間長的話提煉費用會相應降低。SQM從2008年起到2015年碳酸鋰需求急速增長，生產能力由原先的4萬噸增長到2008年第三季度6萬噸。[6]

Rockwood通過下設的子公司Chemetall來運作鋰交易。Rockwood從2007年碳酸鋰、金屬鋰、碳酸鋰導航產品銷售額4.5億美元，除了HEV(混合動力汽車)上用的之外鋰銷售額年均增長 10%以上。電池、藥品上用的銷售額占全部銷售額的40%，制藥用的丁基鋰(Butyllithium)和電池上用的碳酸鋰、氫氧化鋰拉動銷售額。Rockwood也和SQM一樣從智利的Salar de Atacama鹽湖中提煉鋰，美國內達華的Silver Peak也生產鋰。2007年Chemetall生產27000噸碳酸鋰，2009年的產量為33000噸，計劃到2015年產量增加至40000噸。

FMC在阿根廷的Salar de Hombre Muerto提煉鋰時采用過濾工藝，雖然能夠加快提煉速度，但卻有提煉費用高這個很大的缺點。2007年，FMC在包含通用碳酸鋰和特級導航產品上，鋰的銷售額達到2.1億美元。另一方面，FMC在2008年和3M等美國14個化學、電子企業(yè)一起創(chuàng)立了“為了制造二次輸送電池的國家聯盟”。參加該聯盟的企業(yè)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，預計阿貢國家實驗室等政府研究機關會負責咨詢。聯盟參與企業(yè)從重視能源政策的奧巴馬政府得到資金援助，打算在美國境內建設一個 10-20億美元規(guī)模的大型鋰離子電池工廠。這個工廠會生產各式各樣材料和大小的電池在電動汽車和本公司產品上使用。

4.2 市場構造分析

含鋰的過渡金屬氧化物組成，常用的材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰。錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰。在市場產品上，鋰電池市場、核聚變反應堆、能源工業(yè)、航天工業(yè)上均能得到廣泛應用。同時，市場的發(fā)展，需要進一步提高深加工技術水平，生產高附加值產品。

4.3 商業(yè)化機會分析鋰廣泛應用于電池工業(yè)、陶瓷業(yè)、玻璃業(yè)、鋁工業(yè)、核工業(yè)及光電行業(yè)等新興應用領域，。由于碳酸鋰是生產二次鋰鹽和金屬鋰的基礎材料，其他工業(yè)鋰產品都是碳酸鋰的下游產品。國際需求量每年以 20%以上的速度增長。目前世界碳酸鋰的年需求在13噸左右，而產量20萬噸，總體供大于求。

手機和電腦是鋰離子電池最大的兩個應用市場。在高能電池和蓄電池產品的應用上，作為負極主要原料的鋰，被廣泛應用于手機的可充電池板。它現在也越來越多的被應用于電動新能源汽車產品上。另外，由金屬鋰生產鋁鋰及鎂鋰合金，被廣泛應用于航空工業(yè)，以替代鋁鎂合金。

鋰鎂合金更被廣泛應用于軍事領域，是導彈外殼不可替代的材料，也被廣泛應用衛(wèi)星外殼的制造。此外，在汽車制造上也應用很廣，量大。還有核反應堆的冷卻劑，化學工業(yè)催化劑，玻璃陶瓷工業(yè)添加劑等。同時，新興行業(yè)的發(fā)展，以及技術的革新，給鋰行業(yè)的發(fā)展產生新的催動力。

5.結論

鋰可以應用在電池、陶瓷玻璃、潤滑劑、醫(yī)藥和高分子，鋁合金等多個領、域中。最近鋰離子電池被應用于新能源汽車上，預計往后會得到更廣泛的應用。由于鋰離子電池采用了稀有金屬鋰和鈷，所以有價格高，充電過了會過熱等缺點，但其輕巧容量大，很多便攜式設備和電動工具都在使用，預計日后主要會在混合動力車和電動汽車上使用。

以美國為代表的各國強化環(huán)境保護政策，預計包括混合動力車在內的新能源汽車市場會大幅度增長，美國和歐盟正在努力通過限制汽車燃油率和二氧化碳的排放量來減少對石油依存度和溫室氣體排放。對汽車的環(huán)保限制和補貼使新能源汽車的市場提前增長，年平均31%的高增長率預計到2020年達到1400萬輛，占全球新車銷售市場的19%。

在手機，筆記本電腦等各種便攜式設備市場上得到高速發(fā)展的二次電池產業(yè)，預計在新能源汽車市場上將會有第二次大躍進式增長。隨著充電式汽車和電動汽車的增加，汽車用的鋰離子電池市場預計將會從2010年的7.3億美元增長到2020年的 401億美元，全球前十位的整車企業(yè)將全部都會和二次電池廠家建立戰(zhàn)略性合作關系促進鋰離子電池的供應。松下和三洋最先啟動，LG化學和三星SDI也通過供應協(xié)議和戰(zhàn)略性合作對汽車用的鋰離子電池市場進行快速應對。

[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

樸宰秀(1970-), 男, 大韓民國人, 培材大學校敎養(yǎng)學部敎授. 經營學博士, 硏究方向 ：技術事業(yè)化 ; 企業(yè)家精神 。金贊鎬：金贊鎬(1961-), 男, 大韓民國人, 韓國科學技術情報硏究院責任硏究員. 經濟學博士,硏究方向：技術經濟，技術事業(yè)化。