磷酸鐵鋰，鋰電的希望
賽迪顧問認為，根據(jù)國內(nèi)鋰離子電池歷年產(chǎn)量增長以及價格變動幅度計算，2006~2009年，我國鋰離子電池的年均銷售額增長率達24.41%，2009年，國內(nèi)鋰離子電池行業(yè)實現(xiàn)銷售額約為30.36億美元。2003年后，我國鋰離子電池的產(chǎn)量保持遠高于全球行業(yè)增長率的增速快速發(fā)展。2009年，由于受到新能源汽車概念的刺激，鋰離子電池的產(chǎn)量達到27.4億噸，同比增長了32.4%。預(yù)計未來幾年的增長率至少保持在20%以上。
《中國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)投資策略》表明，目前鋰離子電池的發(fā)展呈現(xiàn)多方向并進的局面，發(fā)展方向的不同主要在于所采用的正極材料的不同。受益于鋰離子電池需求量的擴大，正極材料近幾年得到了很好的發(fā)展，2009年，全球正極材料的銷量達到了3.76萬噸，而中國正極材料的銷量占全球銷量的47.87%，為1.8萬噸。賽迪顧問認為，未來兩年隨著新能源汽車對動力電池需求的擴大，正極材料行業(yè)銷量將在2009年基礎(chǔ)上出現(xiàn)快速的增長，而國內(nèi)的增速因為巨大的需求空間和現(xiàn)有的良好基礎(chǔ)而快于全球增速。
據(jù)了解，嵌鋰化合物正極材料是鋰離子電池的重要組成部分。由于正極材料在鋰離子電池中占有較大的比例，因此正極材料的性能在很大程度上將影響電池的性能。同時，由于鋰離子電池正極材料在電池成本中所占的比例可高達33%左右，所以其成本也直接決定了電池成本的高低。目前，已批量應(yīng)用于鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。但由于鈷金屬儲量少，價格高昂，因此成本高，而且作為動力電池安全性存在問題，為了降低成本采用金屬錳代替金屬鈷，形成錳酸鋰，但錳酸鋰電池循環(huán)壽命短且高溫環(huán)境下循環(huán)壽命更差。
事實上，正極材料中最適合用于動力電池的是磷酸鐵鋰。磷酸鐵鋰可克服鈷酸鋰、錳酸鋰的缺點，并且不含鈷等貴金屬，原材料價格低且磷、鋰、鐵資源豐富，理論電容量大，循環(huán)壽命長，是鋰電池中公認的最有發(fā)展前途的產(chǎn)品。
核心技術(shù)猶如達摩克里斯之劍
《中國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)投資策略》顯示，2009年，全球磷酸鐵鋰銷售量為1000噸左右，其中主要集中于全球最大的供應(yīng)商A123，國內(nèi)廠商天津斯特蘭幾乎占據(jù)了國內(nèi)市場的一半的份額。目前，磷酸鐵鋰市場接受度不高，主要是受技術(shù)和價格的制約。從近期來看，技術(shù)已經(jīng)毋庸置疑，國內(nèi)能批量生產(chǎn)的有13家，如斯特蘭、比亞迪等，但是價格仍然是一大障礙。目前國內(nèi)價格維持在15萬~18萬元/噸，國外要高出1倍。不過，隨著產(chǎn)能擴張步伐的加快，材料價格下降是必然趨勢，未來3年有望降至10萬元/噸，屆時磷酸鐵鋰電池將得到廣泛應(yīng)用。
當然，目前磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用并非盡善盡美，主要是受制于電池組的一致性問題。用作汽車動力的鋰離子電池是將大量單體電池串并而成的電池組，目前單體磷酸鐵鋰電池的壽命超過2000次，在將多個電池組成電池組時，只有在電池性能高度一致時，電池組的循環(huán)壽命才能接近單體電池的壽命。由于目前國內(nèi)大部分磷酸鐵鋰生產(chǎn)廠商的制造設(shè)備及制備工藝都不成熟，產(chǎn)品品質(zhì)容易出現(xiàn)波動，使得電池產(chǎn)品的一致性受到影響，因此，目前應(yīng)用在電動汽車上存在一定的障礙。
根據(jù)《中國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)投資策略》，目前國際上在磷酸鐵鋰領(lǐng)域領(lǐng)先的企業(yè)主要有3家，分別是美國A123、Valence和加拿大的Phostech，掌握著較為成熟的量產(chǎn)技術(shù)。1999年，法國科研中心教授米歇爾·阿曼德發(fā)明了包敷碳技術(shù)，解決了磷酸鐵鋰正極材料導(dǎo)電性不佳的難題。隨后由加拿大魁北克水電公司和法國科研中心申請了這項技術(shù)專利，并將專利權(quán)獨家許可給了加拿大Phostech公司。2008年，這項專利在中國的申請已經(jīng)獲得批準。而另一核心技術(shù)碳熱還原技術(shù)專利則由美國的Valence公司持有，雖說目前該公司尚未在中國申請專利，但賽迪顧問認為，為了搶占中國市場，Valence公司在不久的將來很可能會在中國申請此項專利技術(shù)。
與之相對照的是，近些年，中國企業(yè)更多關(guān)注的是磷酸鐵鋰的量產(chǎn)問題，即使是比較重視專利積累的企業(yè)，其所申請的專利也是基本上處于專利技術(shù)的外圍，難以繞開關(guān)鍵專利技術(shù)的壁壘。懸在中國磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)企業(yè)頭上的這柄達摩克里斯之劍隨時可能會落下。
國內(nèi)企業(yè)應(yīng)未雨綢繆
事實上，對磷酸鐵鋰專利的擔憂并非杞人憂天。此前，日本的NTT公司支付美方3000萬元和解金才解決了磷酸鐵鋰材料的專利糾紛;我國臺灣很多企業(yè)也花錢向Phostech等公司購買了專利使用權(quán)。賽迪顧問認為，正極材料具有一定的技術(shù)門檻，且投資規(guī)模適中，受到投資者的青睞，磷酸鐵鋰更是具有良好的發(fā)展前景，但專利風險卻是我國電池材料企業(yè)所面臨的第一大風險。如果鋰電池行業(yè)內(nèi)的企業(yè)不能很好地解決專利權(quán)的問題，就將不得不和日本企業(yè)一樣花錢買專利。據(jù)賽迪顧問了解，目前國內(nèi)大多數(shù)廠商在與外方技術(shù)輸出方簽合同時，采用的是通過專利保險的方式，將專利被追訴的風險轉(zhuǎn)嫁給國際保險公司。
值得一提的是，磷酸鐵鋰的達摩克里斯之劍曾險些落在歐洲企業(yè)的頭上，幸虧兩年前歐洲專利局作出裁決，撤銷了授予美國德州大學(xué)對磷酸鐵鋰電池的歐洲專利擁有權(quán)，從而保護了很多歐洲企業(yè)的利益。中國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利復(fù)審委員會或許會像歐洲專利局那樣作出裁決，以保護國內(nèi)磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但使用相關(guān)專利的產(chǎn)品如果出口到美國，則專利侵權(quán)的風險仍然存在。
總之，磷酸鐵鋰電池的專利風險不僅直接關(guān)系著國內(nèi)相關(guān)企業(yè)的命運，未來也必然會影響到我國電動汽車行業(yè)的長遠發(fā)展。
