锂电池实习报告
一、锂电池放电
锂电池放电曲线图
一般锂电池放电曲线图如上,可通过三条直线模拟拼接; 第一段:电量消耗<20%,电压范围(4.2~4.0V); 第二段:20%<电量消耗<90%,电压范围(4.0~3.7V); 第三段:电量消耗>90%,电压范围(3.7~2.95V); 以下是实际测量结果:
说明:
第一阶段通过时间为0(电压为4.18V)和时间为0.5(电压为4.0V),求出平均电流37mA;该阶段耗电量为:0.5h*37mA=18.5mAh 第二阶段通过时间为0.5(电压为4.0V)和时间为4.5(电压为3.71V),求出平均电流32.85mA;该阶段耗电量为:4h*32.85mA=131.4mAh
第一阶段通过时间为4.5(电压为3.71V)和时间为6.5(电压为2.76V),求出平均电流20.35mA;该阶段耗电量为:2h*20.35mA=40.7 mAh 综上,总的电池容量为:190.6mAh;
二、锂电池充电:
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2011.03.032
一、 研究背景
1.环境污染已成为人类的最大公敌,其中重金属污染是最严重的污染之一。
2.随手抛弃的电池会慢慢地溢出镉、汞、铅等重金属离子,这些重金属离子进入土壤或水源,再通过农作物进入人体,严重影响人类的身体健康。
3.目前重金属对环境污染的研究大多源于大样本的流行病学的调查,只限于相关性的分析。在短期内直观观测废旧电池对生物体影响的研究比较少见。
二、研究目的
观测不同数目的干电池在短期内对水生植物生长及发育的影响。
三、实验器材
1.废旧干电池4节
2.长势相近且未出现花苞的水仙花3盆(水仙花生长期短,对水体污染敏感,易于观察。)
3.自来水
4.直尺(用于测量水仙花叶长)
5.pH计(用于检测水体pH)
四、实验步骤
在一盆水仙花中放入一节干电池,为A组;在另一盆中放入三节干电池,为B组;在最后一盆中不放干电池,为C组(空白对照组)。将三盆水仙花置于相同的环境下,每两天换一次水,每天观测其最长叶的长度变化、水的颜色、pH、花苞出现时间和开花时间及花朵数目。其中最长叶的长度变化反映生长情况,花的情况反映发育情况。
五、实验结果
部分观测结果记录如下:
第一天
之后三盆水仙花的生长发育情况无太大变化。在第20天,B组的水仙花死亡。将三组水仙花最长叶子的长度随时间变化关系绘制图表如下:
三组水仙花最长叶子的长度随时间变化关系图
六、实验结论
从观测结果来看,电池对水仙的影响是剂量依赖性的,低剂量的电池污染(一节电池)主要影响水仙的发育(花苞的成熟,开花),但对茎叶的生长有促进作用。高剂量的电池污染,则对水仙的茎叶生长和发育(花苞的成熟和开花)均有影响。
根据观测结果,可以得出结论:随意丢弃废电池会对生态系统造成破坏。
七、结论分析
根据观测结果,我们推测电池内的某些成分可能会抑制水生植物的生殖系统,从而使茎叶的长势更盛。这需要实验的进一步证明。若真如此,此结论可用于某些观叶景观植物的栽培。
通过查阅资料,我们得知电池之所以能供电,源于这样一个反应:
Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
从此反应中可以得知在电池内主要存在的离子有:NH4+、Zn2+,电池内的锌离子多以氯化锌存在,则电池内还存在着Cl-。我们认为这些离子在我们实验中的水仙花培养液中均有存在。其中铵根离子中的氮元素对于植物茎叶的生长有着促进作用,我们分析正是因为这种情况的存在,导致了茎叶的过度生长而抑制了生殖系统的发育。但是B组的异常开花现象同样引起了我们的注意。我们认为这样的现象同样与培养液的成分有关。培养液中还存在汞、镉等重金属离子,这些成分的存在使得A组和B组都出现不同程度的生长发育异常的情况,其中以B组的茎叶几乎不发育和最后烂根死亡的情况最为典型,但在这样恶劣的情况下,B组仍能开出两朵花,与A组比较分析,我们认为可能是B组中不同离子作用竞争的综合结果。
基于上述分析,我们给出以下几个猜想:
1.过量的铵根离子对于植物的茎叶生长有抑制作用。
2.氮肥在促进植物茎叶生长的同时会抑制植物生殖系统的发育。
3.电池对于植物的负面影响完全来自于电池中的重金属离子。
这些猜想是否正确还需要进行大量的实验。但我们认为,这些猜想具有一定的应用价值。希望我们的实验能够对于现实当中废电池的回收再利用及消除其影响方面产生积极的作用,为能够真正消除电池污染对于人类的威胁而献上一份微薄之力。
猜想1的应用是不可过量施肥这个已经得到广泛认可的道理。在课本中所提到的是因为细胞液浓度小于外溶液浓度的说法,在本次实验中并没得到体现(事实证明培养液浓度不同的情况下,水仙花的叶都依旧饱满,即使是在水中有三粒电池的情况下)。我们猜想这与氮元素本身的化学性质有关。
对于猜想2,我们认为这个猜想一旦成立,便可应用于对于某些植物的栽培。例如:对于竹子,我们可以对其适当施加氮肥使得其延缓开花且枝叶更为茂盛。同样也可猜想对于磷肥而言,磷肥对于植物生殖系统发育的促进会抑制茎叶的生长。该猜想一旦成立,便可用于一些果树的栽培。
一、在锂电车间过程质量巡查中,需要确定测量工具正常,校正器未失效、无模糊等缺陷。
二、PQA问题等级划分标准
A)严重问题:
1、直接影响产品性能及产品安全的品质问题。
2、用错料、用错参数、混料、弄虚作假。
3、首件不合格仍在生产,新品种开拉未做首件等问题。
4、规格牌错误,实际操作与文件不符。
5、后工序不能用肉眼发现的漏工序。(如漏测试、漏烘烤等)
6、不影响产品性能及产品安全的不良品比例大于10%。(QA抽查的数量50——250EA之内,本工序产品数量不足50EA以实际数量为准。)
7、文件问题、机器设备问题导致生产难以执行或者执行偏差等问题记录相关负责部门。
8、温度、压力、主页、时间、参数等记录错误。
9、同一生产线同一班次相同的监控问题一周出现3次。
B)轻微问题:
1、流程纸和记录表、工序规格牌版本用错,记录没有按时监控超时达到一个监控周期。
2、物料状态标识不清晰。
3、低于10%不良品与合格品相混。(抽查数量在50——250EA之内)机器检验标签过期。
4、没有按照SOP文件的操作手势和顺序执行操作。(前提是没有造成不良品)
三、PQA问题处理方法
1、在所有PQA问题上,不可拒绝签改善措施,改善措施必须切实可行,涉及到技术工艺方面的改善措施必须要求技术工艺部工程师共同确认完成日期。
2、如果出现前工序不良品在后工序发现,记录第一责任人是直接制造工序,第二责任人是发现工序,改善措施是第一责任人主管填写,第二责任人监督执行。
3、PQA问题当天确认完毕,有争议的,可立即升级到主管和相关单位领导。
4、首件签置,首件记录表签置必须完成签署确认合格后才能继续生产。
5、所有PQA问题,QA直接向生产部反馈,再由生产部统筹相关员进行原因分析及改善,如调查结果为非生产部责任,由生产部找相关责任人签名确认,QA对改善措施进行效果确认。
四、一车间制造工序工艺
1、搅拌工艺:
⑴、投料前须提前确认和调整车间环境温湿度达到文件要求,过程中做好定时点检。
⑵、须提前检查确认设备功能和参数符合要求(搅拌罐已经清洁合格并干燥;搅拌参数(转速、真空度、时间等)设置是与相应文件要求一致;设备循环水功能和抽真空正常)。
⑶、物料的相关参数检查和确认符合要求(材料规格、加料顺序及加料量与文件要求一致;材料在有效期内;去离子水达标等)。
⑷、严格执行首检(投料量、检测粘度、固含量等)。
⑸、过程加料中无关人员禁止围观。
在搅拌过程中,正极加料顺序为NMP/PVDF→导电剂→正极主材料(钴酸锂、三元材料等),负极加料顺序为去离子水/CMC→导电剂→负极主材料(石墨)→SBR。整个搅拌工序必须严格按照配方来执行。
2、涂布工艺:
⑴、提前检查确认浆料来料状态符合要求(配料时间:浆料温度粘度固含量;做好密封;过筛和磁铁过滤器)。
⑵、须提前检查确认和调整车间环境温湿度、清洁度达到文件要求,过程中做好定时点检。
⑶、须提前检查确认设备功能和参数符合要求(实际烤箱温度与设置参数一致;涂布速度;背辊、刮刀、涂辊及机器台面清洁干净)。
⑷、严格执行首检要求(检测涂布长度、宽度、厚度、间隙尺寸、重量、外观等)。
⑸、涂布过程中严格按要求定时抽检(长度、厚度、重量等)。
3、烘烤工艺:
⑴、提前检查确认设备功能正常,对每个烤箱用测温仪器测试烤箱内部实际温度与显示温度是否有差异,如有较大偏差须进行修正后才能开始烘烤。
⑵、检查确认来料型号、外观和摆放符合要求。
⑶、检查确认设备设置参数(温度、时间等)与相应文件要求符合。
⑷、烘烤完成后须先抽样检测水份,合格后才能转下道工序。
4、辊压工艺:
⑴、须提前检查确认和调整车间环境温湿度、清洁度达到文件要求,过程中做好定时点检。
⑵、须提前检查确认设备功能和参数符合要求(辊轮是否水平、辊轮外观是否干净平整、压力是否达标)。
⑶、提前检查确认极片来料状态符合要求(极片型号、极片相关尺寸、外观等)
⑷、严格执行首检要求(检测辊压厚度、外观等)。
⑸、辊压过程中严格按要求定时抽检(正极延伸长度、正负极极片厚度、外现、收卷效果等)。
5、分条工艺:
⑴、须提前检查确认和调整车间环境温湿度、清洁度达到文件要求,过程中做好定时点检,定期对刀具进行保养全检。 ⑵、须提前检查确认设备功能和参数符合要求(清洁刀模口和设备与极片接触的表面,确认分条刀属于寿命周期内,极片传送胶辊平整)。
⑶、提前检查确认极片来料状态符合要求(极片型号、板片相关尺寸、外观等)。
⑷、严格执行首检要求(分条宽度、边缘毛刺检測、外观等)。
⑸、分条过程中严格按要求定时检查(分条尺寸、外观、收卷效果等)。
以上步骤是公司里第一车间的主要生产流程以及其对应的质量控制关键点,在生产过程中,我们需要严格控制每道工序的品质,这样才能生产出优良的电芯。
五、二车间制造工序工艺
1、制片
制片分为正极制片和负极制片。公司采用的是全自动制片机。将一车间分条好的极片放在全自动制片机上,调整参数,制造出相应规格的小片。正极极片上有铝极耳、绿胶和白胶;负极极片上有镍极耳和白胶。不同型号的电池对应极片小片的规格也不一样,故在此不对极片小片的规格多做介绍。
2、卷绕
公司车间里有三种卷绕机器,手动卷绕、半自动卷绕以及全自动卷绕机器,但在工作的机器只有手动卷绕和半自动卷绕机器。卷绕工序即是将负极极片、负极极片须要完全盖住正极极片,这样才能保证电池的容量以及安全性。此道工序的质控关键点在于卷针宽度、卷芯宽度、卷芯厚度、极耳中心距以及overhang。
3、裁隔膜/撕隔膜
公司采用的隔膜原料为陶瓷隔膜,在裁隔膜的时候,需要注意保持两边对齐,否则会导致张力不均匀而使隔离膜切斜;另外还得注意测量工具不要碰隔离膜,以免划伤。撕隔膜则是需要注意力度,不要将隔膜弄皱和损坏。
以上步骤是我暂时在二车间实习所得到的部分总结,还有X-RAY、测短路等小工序则不列出来一一介绍了。总而言之,锂电制造过程中质量控制十分重要,任何一个小问题都会导致最后的产品不合格,所以我们应该多注意细节,不能有任何一个漏洞。
在这两周的车间实习里,我学习到了很多东西,比如首件的时机(机器开拉前、换班次、换型号和长时间停工)还有相关工序的质量控制点等等。这段时间里,我大致地了解到质控部的职责,明确了作为一个质量控制员所需要的职业素养。在我心里,一个优秀的质控员应该能提前预测到问题并解决它,而不仅仅是按照规章制度来测测数据(当然数据也是很重要的)。我觉得质控部门应该是一个技术岗,很多工序上的问题我们自己应该能解决,而不是依赖于技术与工艺部门。希望公司能给我们多一些的培训,帮助我们分析工艺上常见问题的原因及其解决方案。这段时间里,我看了很多公司里的文件,发现其中相关工序和车间里工序有一些出入,希望能够校准(正极冷压工序规格牌的压实密度单位错误)。还有我觉得每个车间的办公桌可以放一个员工通讯录,如果出现问题可以及时联系相关负责人。对于我们质控部,我则是觉得每日早会可以弄一个会议记录,记录前一天车间出现的问题以及解决方案,这样可以避免出现同一个问题,即使出现相似问题,也能通过会议记录快速找出问题原因及解决方案。
第一步:根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化,达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内,冷却后出模经过修整码放。
第二步:修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。板栅主要控制参数:板栅质量;板栅厚度;板栅完整程度;板栅几何尺寸等;铅粉制造简介铅粉制造有岛津法和巴顿法,其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅,铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉,而在欧美多用巴顿法生产铅粉。岛津法生产铅粉过程简述如下:第一步:将化验合格的电解铅经过铸造或其他方法加工成一定尺寸的铅球或铅段;第二步:将铅球或铅段放入铅粉机内,铅球或铅段经过氧化生成氧化铅;
第三步:将铅粉放入指定的容器或储粉仓,经过2-3天时效,化验合格后即可使用。铅粉主要控制参数:氧化度;视密度;吸水量;颗粒度等;极板制造简介极板是蓄电池的核心部分,其质量直接影响着蓄电池各种性能指标。
涂膏式极板生产过程简述如下:
第一步:将化验合格的铅粉、稀硫酸、添加剂用专用设备和制成铅膏;
第二步:将铅膏用涂片机或手工填涂到板栅上;
第三步:将填涂后的极板进行固化、干燥,即得到生极板。生极板主要控制参数:铅膏配方;视密度;含酸量;投膏量;厚度;游离铅含量;水份含量等。装配工艺简介蓄电池装配对汽车蓄电池和密封阀控铅酸蓄电池有较大的区别,密封阀控铅酸蓄电池要求紧装配一般用AGM隔板,而汽车蓄电池一般用PE、PVC或橡胶隔板。
装配过程简述如下:
第一步:将化验合格的极板按工艺要求装入焊接工具内;
第二步:铸焊或手工焊接的极群组放入清洁的电池槽;
第三步:汽车蓄电池需经过穿壁焊和热封后即可,而密封阀控铅酸蓄电池若采用ABS电池槽需用专用粘合剂粘接。
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调研报告
投资分析报告
报告日期:2010 年 10 月 28 日
当升科技(300073)调研报告 ——锂电池正极材料领导者,分享新能源发展盛宴
投资要点:
市场数据 2010 年 10 月 28 日 当前价格(元)50.90 52 周价格区间 44.51-74(元)总股本(万股)8,000 流通股(万股)4,040近一月换手率 82.23% 第一大股东 持股比例 公司网址
北京矿冶研究总院
财务数据摘要
主要财务指标 营业收入 同比(%)归属母公司净利润 同比(%)毛利率(%)ROE(%)每股收益(元)P/E P/B 2009 535-10% 40 17% 13.9% 26.5% 0.50 101.50 26.85 80 2010E 843 58% 36-9% 9.2% 4.2% 0.45 112.06 4.67 89 2011E 1287 53% 71 96% 10.8% 7.5% 0.89 57.22 4.32 48 单位: 百万
2012E 1738 35% 108 52% 11.4% 10.3% 1.36 37.54 3.87 32 44.60% http:// 行情走势图 EV/EBITDA 当升科技主要从事钴酸锂、多元材料及锰酸锂等小型锂电、动 力锂电正极材料的研发、生产和销售业务。? 公司是锂电池正极材料龙头企业,2009 年在市场占有率达到 10.40%,是中国第一、世界第三大锂电池正极材料专业供应商,也是国内率先出口锂电正极材料的供应商。公司在国际前6 大 锂电巨头中拥有5 家客户,包括三星SDI、LG化学、三洋能源、深圳比克和比亚迪等公司。? 新产品将成未来利润增长点。公司的新产品锰酸锂、多元材料
华龙证券研究中心
研 究 员:王晓娟
目前尚处于大客户的认证开发期,目前锰酸锂已通过三洋认 证,预计业绩明年起将逐步释放,后续认证的客户包括三星,LG,BYD,预计毛利率在30%-40%左右。随着日韩汽车巨头纷纷 规划以锰酸锂作为动力锂电池的正极材料,高附加值的锰酸锂 有望成为公司利润新的增长点。? 盈利预测及评级:我们预计公司2010-2012年EPS分别为0.45、0.89和1.36元,按照10月28日收盘价计算,对应PE为112倍、57倍和38倍,考虑到公司的行业地位及锰酸锂在未来电动车领 域的应用,我们给公司“谨慎推荐”的评级。
执业证书编号:S 0230110040003 高级研究员:王璇
执业证书编号:S 0530209060076 010-64401189 Xiaojuan.wang6@gmail.com 请参阅文后免责条款
投资分析报告
目 录
一、公司是国内中高端锂电池正极材料行业领先者„„ 3 1.公司股权结构清晰,股东资质优良 „„ 3 2.公司是国内锂电正极材料龙头企业 „„ 3 3.公司产品优势明显„„ 6 4.新产品将成未来利润增长点 „„ 6
二、锂电池已成为电池应用领域中竞争力最强,发展速度最快的电池„„ 7 1.锂电池性能突出„„ 7 2.电动汽车市场将成为锂电池及其上游行业新的利润增长点 „„ 7
三、锂电池正极材料行业发展迅速„„ 9 1.锂电正极材料是其核心关键材料„„ 9 2.锂电正极材料生产主要集中在日韩两国„„ 10
四、盈利预测及评级„„ 12 1.盈利预测假设 „„ 12 2.盈利预测及评级„„ 12
五、风险提示„„ 13 1 敬请阅读末页免责条款
投资分析报告
图目录
图 1:公司股权结构图„„ 3 图 2:钴酸锂市场份额(单位:吨)„„ 4 图 3:收入构成及综合毛利率(万元)„„ 4 图 4:近年收入及利润状况(百万)„„ 4 图 5:产能及产能利用率(吨)„„ 5 图 6:内外销收入及毛利(万元)„„ 5 图 7:国内石油消耗量„„ 8 图 8:锂电池重量构成 图 9:锂电池成本构成 „„ 9 图 10:国内锂电正极材料销售量情况(吨)„„ 10 表目录
表格 1:国际和国内的主要锂电正极材料生产企业情况„„ 6 表格 2:公司产能扩建规划„„ 6 表格 3:主要电池性能比较„„ 7 表格 4: 正极材料性能比较„„ 9 表格 5:日本和韩国的主要锂电正极材料生产企业„„11 表格 6:国内锂电正极材料主要生产企业特点„„11 表格 7:主营业务收入预测„„ 12 表格 8:利润表 „„ 12 2 敬请阅读末页免责条款
投资分析报告
一、公司是国内中高端锂电池正极材料行业领先者
北京当升材料科技股份有限公司主要从事钴酸锂、多元材料及锰酸锂等小型 锂电、动力锂电正极材料的研发、生产和销售业务,是国内领先的锂电正极材料 专业供应商,是国内率先出口锂电正极材料的供应商。锂电正极材料是锂离子电池的核心关键材料,是解决电动车辆用长寿命、安 全型、低成本的锂离子电池的关键。当前市场主流正极材料包括:钴酸锂,锰酸 锂,三元(镍钴锰酸锂)复合材料和磷酸铁锂。在动力电池领域,锰酸锂和磷酸 铁锂是最有前途的正极材料。二者相对钴酸锂具有更强的价格优势,具有优秀的 热稳定性和安全性。在通讯电池领域,三元复合材料和镍酸锂是最有可能成为替 代钴酸锂的正极材料。随着新能源汽车十二五规划的出台市场再度掀起一波新能源汽车的热潮,在 电动汽车发展中,电池受益较大,而市场预测也表明锂离子电池将迅速替代镍氢 电池成为主流动力电池。公司作为锂电正极材料生产企业,所生产的多元及锰酸 锂等系列产品主要应用方向是动力电池,因此新能源汽车产业的兴起将为公司带 来巨大的发展机遇。1.公司股权结构清晰,股东资质优良 公司大股东是国资委直属的矿冶研究总院,核心管理层和技术人员也部分持 股,外资股东韩国 AMtech 是公司韩国业务的代理,为公司的海外市场拓展起着 重要意义。公司实际控制人为钟玉。图 1:公司股权结构图
国务院国资委 100% 创 新 资 本
同 创 伟 业 深 创 投 集 团
北 京 矿 冶 研 究 总 院 44.60% 4.03% 韩 国 AMTech 其 他 白 厚 善 17 株 式 会 社 8.42% 名 自 然 人 6.95% 19.55% 9.00% 7.45% 北京当升材料科技股份有限公司
资料来源:招股说明书、华龙证券研究中心
2.公司是国内锂电正极材料龙头企业 公司主营锂电池用正极材料,主要产品有钴酸钾、多元材料和锰酸锂,其中 3 敬请阅读末页免责条款
投资分析报告
90%以上的收入与毛利来自于钴酸锂的生产销售。拥有钴酸锂产能 3900 吨/年,多元材料产能 200 吨/年(国内市场 300 多吨)锰酸锂产能 300 吨/年,2009 年 在市场占有率达到 10.40%,是中国第一、世界第三大锂电池正极材料专业供应 商。图 2:钴酸锂市场份额(单位:吨)
数据来源:招股说明书、华龙证券研究中心
目前公司在国际前 6 大锂电巨头中拥有 5 家客户,包括三星 SDI、化学、LG 三洋能源、深圳比克和比亚迪等公司。借助向国际锂电主流客户提供创新型产品 从而不断强化品牌优势。公司在国内锂电正极材料市场也建立了稳固的市场地位,并由此建立起国内、外均衡销售的渠道优势。依靠与国际锂电主流客户的密切合 作关系,公司未来将在动力锂电市场取得显著进展。(1)钴酸锂(LiCoO2)是最早商用化的锂电正极材料。其具有能量密度高、放电电压高、填充性好和循环寿命长等优点,广泛应用于小型锂电领域。其缺点 是价格较贵,安全性不如其他锂电正极材料,不适合在动力锂电领域使用。钴酸 锂系列产品:普遍应用于手机、笔记本电脑、数码相机等便携式数码类产品、以 及航模、电动玩具等产品所使用的小型锂电。(2)多元材料(LiNi1-x-y-zCoxMnyMzO2)是最近几年发展起来的新型锂电 正极材料,具有容量高、成本低、安全性好等优异特性,在小型锂电中逐步占据 了一定市场份额,并且在动力锂电领域也有良好发展前景。多元材料系列产品: 在小型锂电领域主要应用于高容量及安全性能要求较高的电池; 在动力锂电方面,日本和韩国等国家使用多元材料和锰酸锂的混合物作为锂电正极材料。(3)锰酸锂(LiMn2O4)是研究较早的锂电正极材料。其具有价格低廉、安 全性好、耐过充性好、易于合成的优势,是最具发展前途的动力锂电正极材料之 一,在动力锂电、矿灯电池以及对容量要求不高的手机电池等领域将会得到广泛 应用。锰酸锂系列产品: 目前主要应用于对容量要求不高的手机电池和矿灯电池,也可作为电动汽车锂电池的锂电正极材料。图 4:近年收入及利润状况(百万)图 3:收入构成及综合毛利率(万元)4 敬请阅读末页免责条款
投资分析报告
数据来源:公司公告、华龙证券研究中心
公司主营业务突出,营业收入上升迅速。公司主要产品钴酸锂的销售收入占 各期的营业收入均超过 95%,是公司收入和利润的主要来源。2009 年,公司营业 收入下降 9.5%,主要原因是金融危机使得金属钴价格出现大幅下降,并且在 2009 年一直处于较低水平,使得 2009 年公司主要产品钴酸锂的平均销售价格同比下 降了 47.29%。但公司通过加大市场开拓力度和挖掘现有主要客户的需求实现了 主要产品销量的大幅增长,保障了 2009 营业收入的相对稳定。2010 年上半年公司实现营业收入 3.66 亿元,同比增长 92.06%,净利润 1,677 万元,同比增长 17.93%,主要原因是公司进一步加大国际市场开拓力度,日本 市场实现了稳定供货;组建了韩国办事处,以便更好地为国际大客户提供服务并 进一步拓展业务,同时保证了原有业务的大幅增长。2010 年上半年,公司锂电 正极材料实现销量 1,598.61 吨,同比增长 83.45%。上半年毛利率有所下降,未来将会逐步提高。2010 年上半年,综合毛利率 有所下降,主要原因是主要产品钴酸锂的市场价格竞争加剧导致毛利率有所下降,使得营业利润的增长率低于营业收入的增长率。锂电池高端市场具有较高的技术 门槛,国内只有少数供应商可以批量供应国内外的高端市场。当升科技持续推出 的钴酸锂新产品已经批量供应国内外大型锂电企业,凭借性能技术优势进入了锂 电市场的高端,避免了中低端市场激烈的价格竞争,从而保持了毛利率水平的基 本稳定。随着公司陆续推出毛利率水平较高的多元材料产品和锰酸锂新产品,公 司毛利率水平将会得到进一步提升。图 6:内外销收入及毛利(万元)图 5:产能及产能利用率(吨)
数据来源:公司公告、华龙证券研究中心
公司钴酸锂的外销收入均大于内销收入,但内销收入占营业收入的比例呈 现一定的上升态势。由于成功开发了国际优质客户,使公司迅速提升了行业地位,创造了品牌效应,并实现业务规模快速扩张,利用公司在国际市场的良好口碑积 极开拓国内市场,使公司内销收入比例有所提高。目前公司产能吃紧,产销率高位运行。近三年公司产销率都保持在在 95%以 上,2010 年上半年,公司全面启动了募集资金投资项目,同时由于订单旺盛,现有产能已经无法满足市场需求的现状,经过董事会审议、股东大会批准,公司 对现有生产基地进行了扩产投资,以保证下半年的订单需求。5 敬请阅读末页免责条款
投资分析报告
3.公司产品优势明显 目前锂电正极材料企业主要集中在日本、中国和韩国。表格 1:国际和国内的主要锂电正极材料生产企业情况
市场 公司名称 日亚化学工业株 式会社 日本户田株式会 国际 社 UMICORE 韩国公司 韩国 L&F 公司 当升科技 湖南瑞翔 湖南杉杉 国内 余姚市金和实业 中信国安盟固利 天津巴莫科技 深圳市天骄科技
数据来源:公司公告、华龙证券研究中心
主要产品 钴酸锂、锰酸锂、多元材料 钴酸锂、锰酸锂、多元材料 钴酸锂、多元材料 多元材料、钴酸锂 钴酸锂、多元材料、锰酸锂 钴酸锂、锰酸锂 钴酸锂、锰酸锂 多元材料、钴酸锂 钴酸锂、锰酸锂 钴酸锂 多元材料
主要市场 日本 日本 韩国 韩国 韩国、中国、日本 中国、韩国 中国 中国 中国 中国 中国
2009 年销量 约 5,500 吨 约 1,500 吨 约 3,500 吨 约 1,600 吨 2,476 吨 约 1,600 吨 约 1,400 吨 约 1,200 吨 约 1,200 吨 约 1,000 吨 约 1,000 吨
上表中统计的锂电正极材料生产企业都具备一定的生产规模,并且和一些锂 电大客户建立了战略合作关系,是本公司目前的主要竞争对手。与国内竞争对手相比,公司凭借优异的产品性能和稳定的质量控制能力率先 进入国际市场,并成功向多家国际大客户批量供应产品,已经具有了明显的渠道 优势和技术优势。与国际主要竞争对手相比,本公司在生产技术集成、劳动力成 本等方面有较大优势,使得公司产品在国际市场中也具有较强的竞争力。我国锂电正极材料产品技术成熟,开始进入国际市场 国内锂电正极材料行 业的主流产品性能与品质稳定性显著提升,当升科技等少数国内领先公司的部分 锂电正极材料产品性能已经达到了国际先进水平,并批 量供应三星 SDI、LG 化 学、三洋能源等国际大型锂电厂商,逐步进入了国际高端市场。4.新产品将成未来利润增长点 公司的新产品锰酸锂、多元材料目前尚处于大客户的认证开发期,目前锰酸 锂已通过三洋认证,预计业绩明年起将逐步释放,后续认证的客户包括三星,LG,BYD,预计毛利率在 30%-40%左右。随着日韩汽车巨头纷纷规划以锰酸锂作为动 力锂电池的正极材料,高附加值的锰酸锂有望成为公司利润新的增长点。表格 2:公司产能扩建规划
产 品(单位:吨)钴酸锂 多元材料 锰酸锂 2009 年末产能 3,900 200 300 募投新增产能 扩建产能(2011 年底投产)(2010 年底投产)1,750 1,550 600 1,300 830 570 总产能 6,950 2,580 1,470 6 敬请阅读末页免责条款
投资分析报告 合计 4,400 3,900 2,700 11,000 数据来源:公司公告、华龙证券研究中心
二、锂电池已成为电池应用领域中竞争力最强,发展速度最快的电池
1.锂电池性能突出 商业化应用的动力电池有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池,目前技 术最成熟、应用最广泛、商业化最成功的是镍氢动力电池,各国研发的重点是锂 离子电池,燃料电池则因可以做到完全零排放,而被视作远期目标。表格 3:主要电池性能比较
电池类 型 锂电池 锂聚合 物电池 镍氢电 池 铅酸电 池 燃料电 池 能量密度(wh/kg)105-140 155 65 30 500 工作温度(°C)-25~45 20~60 2~60-20~60 20~105 自放电 率 <5% <0.5% 30-35% 4-5% 极低 循环寿命(次)1000 以上 1000 以上 1000 以上 800 — 有无 污染 无 无 无 有 无 说明 性能优秀,技术相对成熟 性能优秀,技术不成熟 性能一般,技术相对成熟 性能一般,技术成熟 性能优秀,技术不成熟
资料来源:华龙证券研究中心
当升科技从事的锂电正极材料业务,其下游行业是锂电池行业,锂电池具有 能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。锂 电池是 20 世纪 90 年代开发成功的新型绿色二次电池,近十几年来发展迅猛,在小型二次电池市场中占据了最大的市场份额,已成为化学电源应用领域中最具 竞争力的电池。2.电动汽车市场将成为锂电池及其上游行业新的利润增长点 锂电池的应用领域可以分为便携式电子产品、电动自行车、电动汽车和储能 电池。锂电池在便携式电子产品领域,如笔记本电脑、手机、数码相机和数码摄 像机等产品中得到广泛应用,其中在笔记本电脑和手机中的使用量最大。锂电池 在这些领域中的市场总容量在 2008 年已经接近15 亿美元,而随着便携式电子 产品的逐步普及和新型便携式电子产品的不断出现,预计未来几年内其他便携式 电子产品市场规模仍将保持稳定增长。电动汽车是未来锂电池应用的核心领域之一。我国石油消费量年平均增长率 12.68%,而国产原油数量增长缓慢,石油供给增长量基本依靠进口,同时,每年 有 85%的汽油和 20%的柴油被汽车烧掉,汽车无疑成为了能源消耗大户。发展新 能源汽车可以降低对进口石油的依赖,大幅减少温室气体排放,是应对汽车能源 与环境挑战的根本出路。7 敬请阅读末页免责条款
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图 7:国内石油消耗量
数据来源:Wind,华龙证券研究中心
受制于容量限制,镍氢电池未来发展空间较小,锂电池将成未来发展主流,以下是锂电池优点: 1)电压高:单体电池的工作电压高达 3.7-3.8V(磷酸铁锂的是 3.2V),是 镍镉电池, 镍氢电池的 3 倍,铅酸电池的近2 倍 2)比能量大:目前能达到的实际比能量为 555Wh/kg 左右,是镍氢电池的 2 倍,铅酸电池的 4 倍 3)循环寿命长:一般均可达到 500 次以上,甚至 1000 次以上,磷酸铁锂的 可以达到 2000 次以上 4)安全性能好,无污染,无记忆效应:不含镉、铅、汞等对环境有污染的 元素,每次充电前不必像镍镉电池、镍氢电池一样需要放电,可以随时 随地的进行充电 5)自放电小:室温下 1 个月后的自放电率为 2%左右,大大低于镍镉电池的 25-30%,镍氢电池的 30-35% 6)可快速充放电:一次充电 30 分钟容量可以达到标称容量的 80%以上,现 在磷铁锂电池可以达到 10 分钟充电到标称容量的 90% 7)工作温度范围高:工作温度为-25~45°C,随着电解液和正极的改进,期望能扩宽到-40~70°C 全球主要汽车厂家未来电动汽车的产销量数据显示:在 2009 年之前锂电池 电动汽车的份额较小,电动汽车主要采用镍氢电池作为动力源; 2010 年开始,从 汽车制造商开始大幅提高锂电池作为动力源的比例,2010-2013 年为锂电池电 动汽车的快速成长期,并于 2013 年达到 226 万辆,年均复合增长率为 124.78%,2013-2018 年将进入稳步发展阶段,2018 年达到近600 万辆,年均复合增长 率为 20.90%。在即将出台的中国汽车业“十二五”规划中,将提出到 2015 年,中国国内 新能源汽车的年销量达到百万辆的目标。业内专家认为,中国要赶上全球汽车业 新一轮技术变革的潮流,就必须要达到这个目标。在汽车业“十二五”规划中,新能源汽车的发展重点将以汽车电动化和动力混合化两大技术结合为标志,进行 产品换代与产业升级。国家工信部最近还宣布,中国未来 10 年将投入超过 1000 亿元的资金,用于扶持新能源汽车生产。使中国成为全球最大的新能源汽车生产 国。基于各国政府的政策支持以及汽车厂商的积极推动,未来锂电池及其相关产 8 敬请阅读末页免责条款
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业的发展将面临巨大的发展机遇,电动汽车市场将成为锂电池及其上游锂电正极 材料行业新的利润增长点。
三、锂电池正极材料行业发展迅速
1.锂电正极材料是其核心关键材料 锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成,锂电正极材料是 其核心关键材料。各种原材料在锂电池中的成本构成如下表所示: 图 8:锂电池重量构成 图 9:锂电池成本构成数据来源:华龙证券研究中心
以上成本构成显示,正极材料在锂电池的总成本中占据 40%以上的比例,并 且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标,所以锂电正极材料在锂电 池中占据核心地位。目前已经市场化的锂电正极材料包括钴酸锂、多元材料、锰 酸锂和磷酸亚铁锂等产品。表格 4: 正极材料性能比较 正极材料 安全性 能量密度(Wh/kg))储存电容(mAh/g)成本 循环寿命(次)磷酸铁锂 高 549 锰酸锂 高 480 三元材料 中 588 钴酸锂 低 602 优点
缺点 150 100 120 145 低 低 中 高 >1000 >500 >1000 >500 优良的循环 性、安全性和 安全性好,无过充和放 稳定性;理论 稳定性好,电限制;高温 工艺成熟 比容量高;较 价格低 稳定性好 高的振实密 度;成本低廉 合成工艺困 成本高,存 充放电时 难,高倍率充 充放电时结 在安全隐 容量衰减 放电性能较 构欠稳定,工 患,只适合 严重,循环 差,电化学性 艺条件苛刻 于小容量 寿命低 能差 单体电池 9 数据来源:华龙证券研究中心
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近年来受锂电池及其下游行业发展的带动,锂电正极材料增长较为迅猛,近三年全球锂电正极材料的销售量复合增长率为 11.95%,而国内锂电正极材料的 销售量复合增长率更是达到了 23.51%,2009 年预计占据全球 47.87%的市场份额。磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料,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,目前国内企业争相 生产磷酸铁锂,生产和计划生产磷酸铁锂的企业有 100 多家。磷酸铁锂堆积密度低的缺点一直受到人们的忽视和回避,尚未得到解决,阻碍了材料的实际应用。钴酸锂的理论密度为 5.1g/cm3,商品钴酸锂的振实密 度一般为 2.0-2.4g/cm3;而磷酸铁锂的理论密度仅为 3.6g/cm3,本身就比钴酸 锂要低得多。为提高导电性,人们掺入导电碳材料,又显著降低了材料的堆积密 度,使得一般掺碳磷酸铁锂的振实密度只有 1.0-1.2g/cm3。如此低的堆积密度 使得磷酸铁锂的体积比容量比钴酸锂低很多,制成的电池体积将十分庞大,不仅 毫无优势可言,而且很难应用于实际,此困难在公司调研过程中也得到了公司技 术总监的证实。目前公司没有量产的磷酸铁锂产品,但是一直都没有停止对它的研究。公司 组建了磷酸铁锂项目组,目前正处于试验阶段,预计 11 年将建成中试线。公司 认为磷酸铁锂电池振实密度低,更适合电动大巴和储能领域。鉴于目前磷酸铁锂 市场仍未有效打开,相关企业普遍亏损。公司主要是加强磷酸铁锂的技术储备,以便未来市场启动时及时跟进。图 10:国内锂电正极材料销售量情况(吨)
数据来源:华龙证券研究中心
在锂电正极材料产品结构方面,钴酸锂的总需求量虽然仍然呈上升趋势,但 是相对份额却呈逐步下降趋势,主要是因为成本相对较低的多元材料和锰酸锂已 经逐渐地被锂电池市场所接受。2009 年受全球金融危机的影响,便携式电子产 品市场尤其是手机产品对锂电池的需求有所下降,导致钴酸锂的销售量出现一定 的减少,随着 2010 年后全球经济的逐渐恢复,手机及笔记本电脑等便携式电子 产品需求量将快速增长,钴酸锂产品的销售量也将重新恢复增长。2.锂电正极材料生产主要集中在日韩两国 全球范围来看,锂电企业主要集中在日本、中国和韩国,相应的锂电正极材 料的生产也主要集中在以上国家。日本和韩国的锂电正极材料企业整体技术水平和质量控制能力要优于我国多数锂电正极材料企业,在高端锂电正极材料的竞争 中有一定优势。10 敬请阅读末页免责条款
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表格 5:日本和韩国的主要锂电正极材料生产企业 国家 主要企业 日亚化学工业株式会社、日本户 田株式会社 主要特点 需要进口原材料,客户集中,与客 日本 户合作紧密,产品以钴酸锂、多元 材料和锰酸锂为主 需要进口原材料,客户集中,与客 韩国 UMICORE 韩国公司、L&F 公司 户合 资料来源:公司公告、华龙证券研究中心 作紧密,产品以钴酸锂和多元材料 在国外市场,日本和韩国主要锂电企业的供应商主要还是本土锂电正极材料 为主 企业。由于我国部分锂电正极材料企业近年的产品质量和一致性水平迅速提高,并且具备较大的成本优势,日本和韩国锂电企业近年开始逐步加大从我国采购锂 电正极材料的力度。经过近十年的发展,国内锂电正极材料行业目前已经形成了以京津地区、长 江中下游地区和华南地区三大锂电正极材料产业基地。表格 6:国内锂电正极材料主要生产企业特点 地区 主要企业(包括但不限于以下)主要特点 当升科技、中信国安盟固利新能源 国内主要的正极材料生产地 科技有限公司、北大先行科技产业 区,产品涉及钴酸锂、锰酸锂、京津地区 有限公 司、天津巴莫科技股份有 多元材料 和磷酸亚铁锂材料,限公司、天津 斯特兰能源科技有 其中钴酸锂产量较大 限公司等 湖南杉杉新材料有限公司、湖南瑞 长江中下 翔新材料有限公司、常州博杰新能 产品涉及钴酸锂、锰酸锂、多 游地区 源材料有 限公司、余姚市金和实 元材 料和磷酸亚铁锂材料 业有限公司、万向钱潮等 深圳市天骄科技开发有限公司、深 产品以锰酸锂、多元材料为主,华南地区 圳市源源新材料科技有限公司、广 同 时也生产部分钴酸锂 州鸿森材 料有限公司等
资料来源:公司公告、华龙证券研究中心
在国际市场,锂电正极材料行业已经逐渐形成了寡头竞争的局面。在国内市 场,目前仍有较多的企业在参与市场竞争,由于锂电正极材料行业技术集成度高、下游客户对产品质量要求严格等原因,一些不具备核心竞争力的企业将会逐步退 出,行业内的优势企业将占据越来越多的市场份额。锂电正极材料行业的竞争格局还受到下游市场需求和上游资源供应的影响。一方面,全球锂电池厂商已形成了寡头垄断的竞争格局,这就要求锂电正极材料 生产企业必须和这些锂电巨头建立长期紧密的合作关系才有机会在未来的竞争 中占据制高点;另一方面,获得上游资源的长期充足供应也将是本行业未来发展 的关键。我国拥有上游主要原材料冶炼产业集群效应的原材料供应优势,大量的 相关金属资源都在我国市场集散,这对于国内锂电正极材料生产企业来说具有较 大的供应链优势,有助于国内企业在国际竞争市场中扩大自身份额,获得快速发 展的机会。11 敬请阅读末页免责条款
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四、盈利预测及评级
1.盈利预测假设(1)氧化铋是公司传统产品,为了维护老客户,预计未来三年氧化铋收入 和成本将持平;(2)多元材料及锰酸锂的产能在 2010-2012 年逐步释放,市场能逐步消化 扩大的产能。2.盈利预测及评级 基于以上假设,我们预计公司 2010-2012 年 EPS 分别为 0.45、0.89 和 1.36 元,按照 10 月 28 日收盘价计算,对应 PE 为 112 倍、57 倍和 38 倍,考虑到公 司的行业地位及新产品在未来电动车领域的应用,我们给公司“谨慎推荐”的评 级。表格 7:主营业务收入预测
类别 项目 销量(吨)不含税单价(万元/吨)钴酸锂 收入(万元)收入增长率 成本(万元)毛利率 销量(吨)不含税单价(万元/吨)多元材料 收入(万元)收入增长率 成本(万元)毛利率 销量(吨)不含税单价(万元/吨)锰酸锂 收入(万元)收入增长率 成本(万元)毛利率 收入(万元)氧化铋 成本(万元)毛利率 主营业务收入合计 主营业务收入增长率 主营业务成本合计 主营业务毛利率 资料来源:招股意向书、华龙证券研究中心 2009A 2,444 21.33 52,139 45,048 13.60% 26.6 13.8 367 283 23.00% 5.2 7.0 37 27 25.00% 778 646 17.01% 53,321 46,004 13.72% 2010E 3,600 23.00 82,800 58.81% 75,315 9.04% 30 16.0 480 30.79% 384 20.00% 10 6.0 60 63.89% 45 25.00% 778 646 17.00% 84,118 57.76% 76,390 9.19% 2011E 5,200 23.00 119,600 44.44% 107,640 10.00% 400 15.0 6,000 1150.00% 4,800 20.00% 400 5.5 2,200 3566.67% 1,650 25.00% 778 646 17.00% 128,578 52.85% 114,736 10.77% 2012E 6,603 23.00 151,858 26.97% 136,672 10.00% 1,000 15.0 15,000 150.00% 12,000 20.00% 1,100 5.5 6,050 175.00% 4,538 25.00% 778 646 17.00% 173,686 35.08% 153,855 11.42% 表格 8:利润表 12 敬请阅读末页免责条款
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利润表
会计 营业收入 营业成本 营业税金及附加 销售费用 管理费用 财务费用 资产减值损失 公允价值变动收益 投资净收益 营业利润 营业外收入 营业外支出 利润总额 所得税 净利润 少数股东损益 归属于母公司净利润 EBITDA EPS(元)单位:百万元 资料来源:招股意向书、华龙证券研究中心 2009 535 460 0.33 8 15 8-1 0 0 44 3 0 46 6 40 0 40 52 0.50 2010E 843 765 0.34 11 21 3 2 0 0 40 2 0 42 6 36 0 36 47 0.45 2011E 1287 1148 0.52 17 37 2 2 0 0 80 2 0 82 11 71 0 71 87 0.89 单位:百万元
2012E 1738 1540 0.70 25 47 2 1 0 0 123 2 0 125 17 108 0 108 131 1.36
五、风险提示
1.主要客户集中度较高风险:公司 2007 、2008 和 2009 对前 5 名客户的销售额占营业收入比例分别为 80.10%、82.45%和 81.33%,客户集中度 一直处于较高水平。2.原材料价格波动风险: 公司目前生产所需的主要原材料为氯化钴和碳酸锂,报告期内,氯化钴占公司生产成本的比例约在 70%以上,是公司目前最主要的原 材料。氯化钴由钴矿冶炼加工制成,其市场价格的波动与金属钴基本一致。根据 美国地质调查局(USGS)2009 年的统计数据,世界金属钴总储量的 90%以上集中 在刚果、澳大利亚、古巴、赞比亚和俄罗斯等国家,因分布过于集中,且属于小 金属品种,其价格随市场供求及国际金属价格的波动呈现周期性振荡。3.人民币升值风险:公司产品主要出口日韩,人民币升值将给公司盈利带来 一定的负面影响。13 敬请阅读末页免责条款
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投资评级说明:
华龙证券公司投资评级说明: 推 荐:预期未来 6 个月内股票价格上涨幅度超过大盘在 10%以上;
谨慎推荐:预期未来 6 个月内股票价格上涨幅度超过大盘在 5%以上; 中 回 性: 预期未来 6 个月内股票价格变动幅度相对大盘的波动幅度在-10%-10%; 避:预期未来 6 个月内股票价格下跌幅度超过大盘在 10%以上。
华龙证券行业投资评级说明: 推 中 回 荐:预期未来 6 个月内行业指数上涨幅度超过大盘在 10%以上; 性: 预期未来 6 个月内行业指数变动幅度相对大盘的波动幅度在-10%-10%; 避:预期未来 6 个月内行业指数下跌幅度超过大盘在 10%以上;
黄学杰:美国波音787的安全事故,目前还没有了结,当然电池“脱不了干系”。波音787的电池组选用钴酸锂电池,电池设计本身存在缺陷。之前,我们一再提出过,在目前的技术条件下,钴酸锂电池只能用在电脑和手机上,不要说飞机、汽车,连自行车都不行。
《汽车纵横》:对于目前新能源汽车及动力电池的发展,您有什么看法?
黄学杰:世界多个国家在发展新能源汽车及关键零部件动力电池时,前期出现了_一些计划与市场实际不相符合的情况,一些车辆的市场需求没有预期的大,也有些具有一定市场空间的产品,现在身份不明确或技术未掌握,处境尴尬。
在电动汽车领域,低速电动车和混合轿车身份不明。第一,低速电动车,有技术,有市场,但现在身份不明。第二,混合动力轿车技术未突破。国际上混合动力轿车技术先进,年销量百万以上,节油减排效果明显。在新能源汽车发展中,国家大力支持混合动力公交车,每辆车资金补贴20多万元,极大地推动了产业技术进步,也培育出巨大的市场,但是我国混合动力轿车产业基本上没有进展,国家没有大量的资金支持。
在动力电池领域,铅酸电池身份不明,从我国政策支持的新能源汽车车型看,能源动力都是优选锂电池。其实铅酸电池,技术成熟、价格低,可以大规模应用在经济型电动汽车上,现阶段重点要解决的是清洁生产和绿色回收方面的问题。
《汽车纵横》:现阶段锂电等各种动力电池,应如何发展?
黄学杰:从性价比上看,锂电池目前惟一“打不赢”的是铅酸电池。在电动车辆领域,锂离子电池和铅酸电池将长期共存,这意味着我国电动汽车在市场上、空间上有不同层次的需求。铅酸电池可以广泛应用在低速经济型电动汽车上,锂离子电池,未来将更多应用于高端汽车领域。
我认为,这种长期共存,不是3年~5年,可能是10年~20年。这期间,铅酸电池和锂离子电池应各司其职、各负其责,做好各自工作。当然,两种电池的回收工作应该足够重视,防止废旧电池污染环境。
锂电池和铅酸电池各有优势且长期共存,不能想着谁吃掉谁,应合作。铅酸电池成本低,搁置寿命长,但循环寿命较短;锂离子电池充放电循环寿命长,功率较大,但价格较贵,在电动车辆领域可以发挥出各自优势。如何做到两者互补缺点,发挥1+1>2优势,这是技术和市场开发者需要深入思考的问题。
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