拷问新能源 锂电池产业的红与黑

新能源汽车锂电池带来稀土污染与衰竭

新能源车尤其是纯电动车因为不燃油、排放少，成为环保时尚的代名词。然而，其上下游产业链带来的污染可能会让人们大吃一惊。对于新能源车产生的污染，目前人们了解最多的是发电污染：即电动车使用过程虽然实现了零排放，但发电厂的发电过程却造成了严重的烟尘污染。尤其是在中国，75%以上的电力来自煤炭发电，其污染危害性丝毫不亚于汽油燃烧。

　　实际上，新能源车上下游产业链带来的污染远不止于此。例如，新能源车使用的电池，在生产过程就会产生污染。石墨是电动车锂电池的构成要素，有外媒称，每辆纯电动车含有约50千克石墨，混合动力车含有约10千克，电动自行车含有约1千克，笔记本电脑含有约100克，手机含有约15克。石墨制造过程中会排放含大量重金属的强酸性污水，污染农田及饮用水，石墨粉尘漂浮至空中会引起“黑雨”和雾霾现象。

　　目前，锂电池已经成为新能源车的主流选择，但仍有大部分低速电动车在使用铅酸电池，生产铅酸电池的过程会产生大量铅尘、铅烟酸雾、废水、废气。铅是一种有毒的重金属，可以通过呼吸和消化系统进入人体，还可以通过胚胎和母乳导致婴儿铅中毒。铅进入人体后，可以从血液中扩散到软组织和身体器官，最终进入骨骼和牙齿，导致重大疾病。

　　废旧电池的回收不当会产生更大污染。废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等，会影响种子的萌发与生长，造成江、河、湖、海等水体的污染，其中的镉、铅、汞会更会对人体带来极大危害。有数据显示，一个小小的纽扣锂电池能污染60万升水。同样，铅酸电池如果处理不当，危害更大。

　　稀土污染是新能源车无法回避的另一个痼疾。稀土被称为“工业维生素”，大量运用在军工、电子等行业，是重要的战略性矿产资源。新能源车使用的电池和稀土永磁电机也使用了稀土材料。例如，某些高性能电动车搭载的同步电机就采用了稀土材料。

　　但是，稀土矿露天开采过程会产生放射性污染，重金属、氟、氨氮和硫酸根污染，对资源回收利用、周边大气、植物、水生态系统、土壤环境都有潜在的危害。一些地区还因为稀土过度开采，造成了山体滑坡、河道堵塞、突发性环境污染等事件。稀土开采后，矿区的生态环境恢复与治理也是一个沉重的负担。

　　广东潮汕地区的稀土矿藏十分丰富。2013年，广东陆丰某地区因不法分子盗采稀土，导致周围数个村的水源无法饮用。2011年，潮汕某地区还因为稀土开采污染环境，引发当地村民与盗采者的打斗。当地村民告诉记者，因为盗采稀土引发污染，他们不敢喝水库里的水，附近的青山变成了黄土高原。小孩去河里洗澡游泳也成为美好的回忆。

　　另一个值得关注的问题是，我国的稀土资源面临枯竭问题。国务院新闻办公室2012年发表的《中国的稀土状况与政策》白皮书称，我国稀土资源储量占全球储量的23%，却供应了全球90%的市场需求。经过半个多世纪的超强度开采，我国稀土资源保有储量及保障年限不断下降，主要矿区资源加速衰减，原有矿山资源大多枯竭。

　　白皮书举例说，包头稀土矿主要矿区资源仅剩1/3，南方离子型稀土矿储采比已由20年前的50降至目前的15。鉴于此，如果新能源车大面积推广的话，不仅稀土开采导致的污染会成为拦路虎，稀土是不可再生的战略资源，稀土枯竭也将影响新能源车的生产，正如石油的枯竭将给燃油车画上句号一样。

　　面对发电污染，业界的对策是，新能源车白天用电、晚上充电，可以将电网中无法储备的电量充分使用，降低能源消耗，同时，大力推广风力发电和水力发电等绿色能源。面对电池生产带来的污染和回收污染，国家已经制定了统一的电池回收管理办法，并大力提升电池生产和回收的技术水平。对于稀土矿藏的枯竭，目前国家的做法是，严格管理稀土开采，提高综合利用率，规范出口价格等。

　　总之，电池能量密度不够、配套设施不健全、国家补贴不到位等因素只是新能源车推广的显性障碍，电池污染、原材料开采引发的污染和资源枯竭，可能是藏在幕后的更大拦路虎。如何迈过这几道坎，将考验新能源车推广者的智慧和勇气。

　　新能源汽车锂电原材料隐忧：石墨烯/隔膜/碳酸锂

　　新能源汽车目标与需求不符：碳酸锂仅千吨

　　安泰科分析师在今天的安泰科2014年有色金属市场报告会上透露，2014年工业级碳酸锂价格与上一年基本持平。

　　因为新能源汽车概念，锂成为资本市场热门品种。安泰科分析师认为，全球将进入锂电池产业革命新时代。然而，从微观上来说，目前中国新能源汽车销量仅2万辆，距离2015年规划目标50万辆仍有很大差距，对碳酸锂原料形成的需求仅千吨左右。拉动碳酸锂需求的仍然是用于日用消费品的小型锂电。而全球碳酸锂需求量在几十万吨。

　　供应方面，2014年锂供应与上一年基本持平。

　　许子寒：锂电应用短期内难突破

　　“石墨烯从名字上听起来就是含有石墨两个字，但与石墨相比有天壤之别，石墨烯是纯碳原子组成的只有单原子厚度的二维材料。”徐子寒认为市场上热炒的石墨烯概念大都与真正意义上的石墨烯无关。

　　3月27日，在“第四届高工锂电产业峰会”上，深圳六碳科技有限公司创始人许子寒做了题为“石墨烯及相关材料的进展在储能领域中的应用”的主题演讲。为在场的500多名CEO、企业管理人员、投资机构、金融分析师等行业各界人士分析了石墨烯及相关材料的研发进展在储能领域中的应用。

　　“石墨烯是一种纯二维的亚纳米材料，全部由碳原子组成。它具有所有材料中最高的电子传输速率，最高的热导率，最好的力学性能，最薄的厚度，以及高达97.7%的透光率。”徐子寒认为，石墨烯材料因为其优良的特性，应用范围非常广泛，在超级电容和储能领域有很好的应用前景。

　　作为一种基础材料，又具有特殊的性质，石墨烯在多个领域都有改变整个产业的潜力。例如在锂离子电池领域，可以解决目前锂离子电池的充放电速度过慢的问题，推动电动汽车的发展;在个人消费电子领域，可以推动柔性和可穿戴式电子产品的成熟，改变我们的生活。

　　然而，国内真正掌握石墨烯制取技术的公司还很少，大部分公司是打着石墨烯的旗号进行资本的炒作，拿石墨微片来充当石墨烯材料混淆视听。

　　在徐子寒看来，石墨烯和石墨微片的性质有着本质的区别，虽然名字只有一字之差，但是石墨烯相对石墨已经有了质的变化。石墨微片的本质还是石墨，只不过在某些应用领域的效果相对石墨有一定的改善。但是不具有石墨烯的任何独特性质。

　　徐子寒认为，石墨烯在低端领域可以作为ITO透明导电膜替代品，可做导热应用，在高端领域可应用于光通信、芯片等领域。但是目前国内石墨烯大多均处于实验室水平，应用瓶颈在于高质量石墨烯的大规模制备。

　　“现在石墨烯在国内并没有明确的技术标准，所以，市场上任何人都可以把任何东西说成是石墨烯。”徐子寒认为，对于投资者而言，具体是否是石墨烯，还需要相关的人士多做一些功课，防止上当受骗。

　　解读两家隔膜产业的中国式失败

　　近年来，随着我国锂电池行业的快速发展，锂电四大材料：正极、负极、隔膜和电解液也随之取得了很大的进步，作为锂电四大材料中技术含量最高的隔膜，随着佛塑金辉(湿法)、格瑞恩(干法双拉)和星源材质(干法单拉)三种不同工艺路线率先突破跨国公司的技术垄断，加之隔膜“暴利”的驱使，近5年来，吸引了大量的投资，目前全国累计投入资金约40亿元，国内涉足隔膜的企业已近接近40家，规划的产能达到8亿平米，已经远远超出2013年全球的实际用量7.5亿平米，而目前我国隔膜的年用量在2.5亿平米，这其中还有1亿多平米被日本的东燃化学、旭化成和美国的Celgard占领，除少数隔膜领头企业在初期取得可观的盈利以外，大部分国产隔膜企业举步维艰。

　　TF就是这些企业最具代表性的一个案例，笔者从各个不同的渠道对该公司进行的调查访问，对于该公司走到今天到处寻求兼并重组的境地，概括总结为一句话，那就是战略失误、对隔膜行业的理解力不够。

　　TF的创始人具有多年BOPP行业的从业经验，从2005年开始对隔膜的研究，与深圳星源研发隔膜的时间差不多，但到2010年隔膜产品才出来，可谓起了个大早，赶了个晚集，虽然TF的产品质量还存在很多问题，由于当时市场上只有格瑞恩、星源和佛塑有产品面世，可以说供不应求，再加上俄罗斯一个大订单的诱惑，在巨大的诱惑面前，该公司领导人沿袭了BOPP行业的传统思维，即以规模达到价格的优势，以价格来战胜竞争对手，而不是进一步完善技术和质量，在这种盲目乐观的思维方式的驱使下，该公司陆续上了5条生产线，规模超越深圳星源，达到了国内第一，但当生产线投产以后，才发现国内市场一下子冒出了许多隔膜企业，供求关系已经发生了逆转，电池企业开始越来越挑剔，过去的质量水平已经难以达到现在电池企业的要求，靠价格已经不能完全吸引客户，因此，很难靠规模优势撼动星源等老牌企业的地位，同时，以沧州明珠、重庆纽米等企业为代表的新生力量在产品质量上很下功夫，迅速占领了国内许多最重要的客户。

　　由于频繁出现质量问题，造成公司和电池厂发生多起业务官司，这更加剧了企业客户群的萎缩，企业走进了一个“价格越来越低、质量越来越难以保证”的恶性循环。2013年，TF业绩仅仅在4000多万元，对于一个投资两个多亿的老牌企业，其财务指标可想而知，这也给当初抱着“赚大钱”梦想的7个股东(包括基金)当头一棒，业绩不佳，股东内讧，基金逼宫，管理团队与股东之间发生不可调和的矛盾，因此，只有走资产重组一条路才能起死回生。TF的失败，宣告在隔膜行业，单纯以价格为竞争武器的模式是失败的。

　　SA又是一种和TF相反的“中国式失败”。SA的团队是来自5位来自美国UniversityofNewHampshire的化工博士，在国外已经有了相关技术的基础，看到锂电池行业快速发展的机会，在2009年毅然回国创业。然而，长期在美国公司工作的几位博士对中国的市场竞争模式并不了解，还是沿袭了美国式的发展思路，即用小生产线把产品做精，再吸引风投投资大生产线的方式，所以该公司选用了一条宽度仅1米的同步法湿法生产线，经过近两三年的试验，产品于2012年面世，产品质量达到国内中高端水平，但此时隔膜降价的大潮已经不可避免，由于产能太低，造成每平米的成本达到6元以上，国内大的电池企业如ATL、力神嫌其产能低、规模小，不愿合作，小电池企业又嫌其价格高，所以几乎没有向市场上推出多少产品，开工之日就成了企业停产之时，原先的投资方是一家房地产公司，看到隔膜企业赚钱如此漫长之后，也不愿意再投资，公司已停产多时，只有等待投资方来收购。

　　以上两家企业的案例再次印证，同一般行业相比，隔膜行业是一个技术含量高，需要高投入，需要漫长等待和煎熬的行业，急功近利肯定会马失前蹄。企业一定要踏踏实实的做好技术、做好品质，在此基础上兼顾成本，才有可能逐渐突破跨国公司的垄断。

　　今后几年，将是国内隔膜企业大洗牌的时候，我们列举以上两个实例，就是希望我们国内的隔膜企业多借鉴、少犯错，毕竟，作为跨国公司垄断多年的，技术含量最高的一个产品，我们目前已经在技术层面获得了基本的突破，下一步是如何完善技术、控制质量，在这关键时刻，我们的国人千万不要在战略上犯错误，在这个行业，价格战没有出路，质量的稳定和技术的提高才是隔膜行业的基石，要尽可能的联合，不要内战，否则，刚刚点燃的希望之火就会被跨国公司强大的经济和研发实力所扑灭。笔者相信，凭借我们中国人的智慧，我们会最终会完全拿下锂电池行业这个最难啃的硬骨头。

　　特斯拉锂电超级工厂落户美国国产原料难受益

　　特斯拉动力锂电超级工厂可能落户于美国的亚利桑那、德州、内华达或新墨西哥。特斯拉的女新闻发言人利兹·哈维斯-西恩(LizJarvis-Shean)表示，特斯拉(未来)不会在全球其他市场寻找建设Gigafactory工厂所需的石墨、钴和其他材料。

　　但是，目前特斯拉使用的石墨原料“绝大部分”来自日本和欧洲市场，而且都是化学合成石墨(即人工石墨)，并非是天然开采来的石墨。

　　编辑统计发现，目前人工石墨的主要国际供货商有日立化学、日本东海碳素、日本昭和电工SCMG、日本JFE化学、美国康菲石油公司、瑞士特密高公司等。

　　国内上市公司中涉足人工石墨业务的公司主要有杉杉股份旗下的上海杉杉、中国宝安旗下的贝特瑞、当升科技旗下的长沙星城等。

　　有业内人士表示，目前国内所研究的锂离子电池通常是以磷酸铁锂(LFP)、镍钴锰(NCM)三元材料、以及锰酸锂等为正极，碳基材料为负极，负极用天然、人工石墨，目前动力锂电池也主要是用人造石墨。

　　天然石墨主要用于数码类产品，编辑对国内主要动力锂电企业使用负极材料情况整理也发现上述现象，目前国内动力锂电池负极材料主要采用的确实是人造石墨。一位锂电负极材料公司的高管表示，较天然石墨来说，人工石墨的规整性和结构稳定性好，尤其是循环寿命较长，当然其价格也相对较高。

　　另外，氯化钴占钴酸锂正极材料生产成本约70%以上，但在钴资源方面，中国属于钴资源储量较少的国家，钴金属主要依靠进口，恐难以从未来的超级工厂中受益。据高工锂电统计，中国钴储量7.2万吨，仅占全球的1.0%。

　　人造石墨是通过高温石墨化、球化、纯化、改性等核心技术而开发的具有高压实、高容量、长寿命的先进人造石墨负极材料。在技术上对石墨改性可对原始材料进行表面改性和结构调整，或使部分无序化，或在各类材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构，加大非化学计量嵌入-脱嵌反应。从而能够大幅提高能量密度、延长使用寿命等。