促进锂离子电池正极材料钴酸锂产业发展

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  在家电产业和信息产业快速发展的带动下,我国已成为世界第二大锂离子电池生产国。专家预测,锂离子电池正极材料在我国蕴藏巨大的市场潜力。锂离子电池是第三代二次可充电绿色环保电池,广泛应用于小型便携式电器电源,如移动电话、笔记本电脑、照相机以及电动自行车、摩托车的电源。锂离子电池由正极、负极和电解液三部分组成。正极材料是直接影响锂离子电池整体性能的核心因素,主要包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等。专家预计,钴酸锂将是未来5年锂离子电池最主要、使用最广泛的正极材料。
  
  电池工业的发展走势
  
  当今,世界电池工业的发展呈现三个显著特点:一是发展绿色环保电池,满足人类社会发展的基本需要;二是一次电池向二次电池转化,尽可能地节约地球有限的资源;三是电池进一步向小、轻、薄方向发展。
  在商品化的二次电池中,钴酸锂性能最为稳定、锂离子电池容量最高、无污染、采用聚合物作电解质可实现电池的薄形化。这些优势决定了锂离子电池举足轻重的地位,事实也证明了它的发展速度是任何一类电池都无法比拟的。
  钴酸锂是锂离子电池的正极材料,其性能是制约锂离子二次电池容量、放电性能和安全性的关键,其制备技术是锂离子电池生产的核心技术之一。据专家介绍,以锰酸锂和镍酸锂为原料生产正极材料目前基本还处于实验阶段,我国锂离子电池产业发展初期均使用国外进口钴酸锂作正极材料。近年来,我国正逐步发展成为新兴的正极材料的生产大国,月产量达300吨,产品品质基本达到国际水平。但这与国内的月消耗量400吨相比,仍存在很大缺口。目前,世界锂离子电池材料总产量为8000吨左右,基本上是钴酸锂材料,其中日本产量最大,尤其是三洋、索尼等大企业产量占据了全球一半以上,几乎垄断了欧美和中国等国家和地区的高端产品材料市场。
  专家指出,随着锂离子电池消费需求的快速增长,我国正极材料市场正呈现出巨大的市场发展前景。预计2005年,我国钴酸锂产量将达到5000吨。
  目前,越来越多的世界著名电池公司和用电器具制造商已将生产订单转向我国电池企业。国内锂离子电池正极材料钴酸锂的生产已进入市场竞争期。国内现有钴酸锂生产企业约二三十家,大致分为三类:
  第一类企业只生产钴酸锂的前驱体四氧化三钴和碳酸钴,这类企业大多数规模小,不同企业的产品质量相差很大,只有同时具备高质量和规模的企业才能占据明显的市场竞争优势;
  第二类企业直接生产正极材料钴酸锂,这类企业占多数,相互之间产品质量差异不大,需以规模和更优的质量取胜;
  第三类企业则以生产终极产品锂离子电池为主,也有企业为降低生产成本建立了从正极材料到锂离子电池成品“一条龙”产品生产线。专家认为,如果企业结合终极产品电池的生产同时生产正极材料钴酸锂,将对仅生产正极材料的企业产生较大冲击。
  
  深化服务协同发展
  
  1999年初,北京矿冶研究总院开始锂离子电池正极材料——钴酸锂新品的开发研制。在大力开发钴酸锂的同时,同步进行了锰酸锂、镍酸锂、磷酸亚铁锂等材料体系的探索,在实验室研究方面取得可喜的进展。
  北京矿冶研究总院不仅注重开发新产品,还十分重视新产品制造技术的研究。目前矿冶研究总院在钴酸锂新产品的开发及钴酸锂的制备技术方面均处于国内领先地位。
  2001年下半年,首科集团与矿冶研究总院开始了项目合作,将这一蕴藏巨大市场潜力的科技成果成功落户北京郊区首科集团通州产业基地。为了加快产业化步伐,科研技术人员采取边研发边产业化的方式,不断开发新产品。当年就完成10吨生产能力的产业化实验室的建设,并实现销售3吨的佳绩。
  2002年,在全体科研人员的共同努力下,形成了100吨的生产能力,实现销售35吨,销售收入700万元。
  2003年,科技人员将精力更多地集中在完善技术、提高产品档次上,完成了300吨生产规模的厂房建设工作,实现销售95吨,销售收入达2500万元。
  目前,北京矿冶研究总院的钴酸锂产品质量在国内排名第一,达到了国际先进水平。从研发、到试产、再到批量生产,成功地实现了产业化,成为北京市发展迅速的高新技术企业之一。
  为进一步扩大生产规模,满足市场需求,北京矿冶研究总院引进了民营资本,融资3000万元,将钴酸锂和氧化钴生产线分别扩建至每年1000吨的生产规模,计划同时再推出1~2个新产品,全年计划实现销售收入1.5亿元。
  为促进钴酸锂产品从实验室研究成果到形成产业化,首科集团在与矿冶研究总院合作中充分发挥了首科集团的资源优势,下大力气做好服务工作,不仅为该项目提供了土地和厂房,还积极协调各方面关系,做好厂房、水、电等硬件设施的改造工作,同时在项目管理、宣传策划及对外融资等方面做了大量高效细致的工作。为该项目的可持续发展营造了很好的发展环境。
  由于锂离子电池的出现及其不断改进和完善,已经带动了相关产业的迅速发展。首科集团将继续与矿冶研究总院加强合作的深度和广度,努力将锂离子电池产业做大做强,早日成长为带动北京新材料行业发展的新型龙头企业。
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