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电动汽车行业发展可谓风起云涌，而车用动力电池作为其中的重要组成部分，已经引起学术界、投资界和产业界的高度关注。目前，已经在各种车辆上实现应用的电池
种类主要有铅酸电池、镍氢电池与锂离子电池3种，由于铅酸电池污染大、克容量小，其成本优势不足以抵消其劣势，故在车辆动力方面至今仅在小型电动自行车等领域
得以应用;镍氢电池现为混合动力汽车领域应用的主要产品，其制造工艺成熟，购置和使用成本较低，故而在短期内仍将是混合动力汽车的首选，但其自放电率高、比能
量较小，记忆效应和充电发热等方面的问题直接影响到该电池的使用，这些缺点的存在使镍氢电池可能只是作为过渡产品存在;锂离子电池是90 年代发展起来的高容量
可充电电池，能够比镍氢电池存储更多的能量，比能量大、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应，能够满足对体积、寿命、功率等要求较高的乘用车方面的需求，已
成为今后纯电动汽车应用的理想产品。
锂离子电池的正极材料种类较多，主要品种有钴酸锂、锰酸锂、镍锰钴三元材料及磷酸铁锂等，其中钴酸锂是现有正极材料中工业化程度最高、技术最成熟、产量最大
的品种，主要用于手机、数码产品等小型电池领域，但由于原材料钴和镍金属的价格高昂，污染较重，且电池在大型化后，会有过热着火或爆炸的危险。故相对而言，
正极材料为锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂的锂离子电池安全性能更好，成本更为低廉，所以目前产业的投入主要集中于这几种材料之上。其中，磷酸铁锂由于具有另外
两种材料所不具备的循环寿命和材料成本方面的潜在优势，而被业界普遍看好，代表着动力电池正极材料的未来发展方向。
国际上主要的磷酸铁锂电池材料生产厂商有加拿大Phostech、美国Valence、美国A123、台湾地区的台塑长园能源科技、立凯(Aleees)等，其中，前3家企业掌握着较为
成熟的量产技术。2008年全球磷酸铁锂出货量为1500吨左右，其中美国A123公司供应750吨，几乎占了一半的份额，国内厂商供应量只有几百吨，2009年全球磷酸铁锂出
货量约为1600吨，2010年全球磷酸铁锂出货量为1370吨左右。
另统计，目前国内磷酸铁锂正极材料厂商超过60家，实现批量生产的企业接近20家，呈现“诸侯混战”的局面。从公开资料统计来看，全国磷酸铁锂总产能约6400吨/年
，但实际产量远低于产能(不足产能的1/10)。
总体来说，我国磷酸铁锂的产业化发展与国际基本同步，目前国内部分产品的成本比国外同类产品要低，在性能、单位产能方面的差距并非遥不可及，但也该冷静的看
到，国内目前尚未诞生真正的领军企业，行业缺乏原始创新技术，低端跟风模仿风气较盛，整体来看，磷酸铁锂材料行业处于产业化临界点之下。 未来随着磷酸铁
锂生产技术的不断完善，其市场前景依然为产业界所看好，除电动汽车、自行车、代步车和电动工具市场外，磷酸铁锂电池在风电、太阳能发电储能装置，矿灯电源和
植入性医疗器械领域也有着广泛的应用前景。通过静态测算可以得出结论，磷酸铁锂电池在未来5～7年内，若根据10%～20%的产品渗透率计算，国内仅仅在电动汽车、
电动工具、电动自行车和电动代步车这4个领域就拥有大约150亿元的市场规模，其中磷酸铁锂材料本身占到电池成本的30%左右，对应约45亿元的市场规模，年需求量可
望达到3万吨。
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存在问题：
1.专利专利侵权问题。一场专利“缠讼”牵动着业内人士的敏感神经——橄榄石结构磷酸铁锂(LiFePO4)诞生于美国得州大学，得州大学于1997年对磷酸铁锂的晶体结构
与化学分子式申请了专利，后将专利授予加拿大自来水公司Hydro-Quebec(H-Q)及其下属公司Phostech使用。2005年全球最大电动工具厂商Black &Decker(B&D)推出一款
使用磷酸铁锂电池的无电线电动工具，在欧美热卖。2006年9月，得州大学及加拿大Phostech对B&D及电池制造商A123公司提起诉讼，控告其未获授权制造与销售侵权商
品。A123认为自己的正极材料有不同的晶体结构和化学分子式，不存在专利侵权问题，目前案件仍在审理，但性质已从大学和企业的专利纠纷转变为跨国专利诉讼。由
于通用汽车的Volt电动车将采用A123提供的磷酸铁锂电池，若A123被判侵权，则意味着通用也构成侵权，因此从更大的范围来讲，判决结果将影响美国乃至全球电动车
市场的发展格局。此后，又发生了多起相关专利诉讼事件，结果无一例外的是加拿大Phostech方面获得最终胜利。
目前，在磷酸铁锂电池和材料领域，有两大核心技术专利，其中一个是包敷碳技术，另一个是碳热还原技术，前者由加拿大Phostech公司拥有独家使用权，并且已经在
我国申请专利，后者的专利权由美国A123公司所有，目前尚未在我国申请专利，但是美国A123公司现已在苏州成立了2家公司，分别负责磷酸铁锂材料的生产和电池制造
，随着A123等公司抢占市场步伐的加快，专利问题已经很现实地摆在了国内厂家面前。
事实上，专利权之争短期内对我国国内销售并无影响，但从长期来看，其将成为行业发展的巨大隐患。目前国内大部分生产厂商只掌握磷酸铁锂技术和加工工艺，没有
国际专利，无论得州大学与A123专利官司的哪一方获胜，国内磷酸铁锂企业今后或许都将会面对高昂的专利许可费用。2010年6月12日，中国政法大学知识产权研究中心
受中国电池工业协会委托，已向国家专利复审委员会对Phostech公司持有的“磷酸铁锂电池”专利提出了无效请求，现已受理。虽然磷酸铁锂专利事件还会继续相当长
的一段时间才能见分晓，但最重要的是，行业应从中吸取教训，把研发作为核心，加大投入，同时加快国内专利申请，并将关键技术向国外申请专利。
2.一致性难题须破解。国产磷酸铁锂正极材料存在不同程度的质量问题，其主要表现在质量一致性难以保证等方面。此前，国内部分大型锂离子电池制造商从磷酸铁锂
材料平均粒径、电极加工性、电极压实密度、实际比容量、循环寿命、倍率放电、温度特性、安全性等方面对国内几个磷酸铁锂材料供应商和Valence等国外供应商所提
供的材料进行了非常系统的试验评价，试验数据客观地表明：国内磷酸铁锂产品与Valence等国外供应商产品相比仍有不少差距，且同一供应商提供的产品质量批次一致
性差异较大、重复性很差。究其原因，首当其冲的是技术未吃透，磷酸铁锂对合成工艺条件的敏感性远远大于目前产业化的其他正极材料，即合成的工艺条件要做到严
格一致才能确保批次的稳定性。国内企业在未吃透技术的条件下盲目生产，其产品自然存在“先天不足”现象;其次，科研成果转化存在衔接问题，从科研成果向中试过
渡和从中试向批生产过渡过程期间，缺乏工艺技术系统工程设计的理念;此外，国内的材料厂商的生产过程管理精细度较低，缺乏包括工序、作业、采购、检验等环节在
内的规范化、标准化技术和管理体系，也是造成产品一致性低的重要原因。中创阳光是一家规模较大的上市公司！
3. 投资刺激洗牌竞争。从现有情况来看，我国车用动力电池基本都处于研发、试验阶段，尚未实现大批量生产，短期内动力电池企业不太可能实现盈利，故而上游材料
企业多按需生产，其规模也远未达到规模化生产的程度。然而，行业概念的炒作已经引燃了投资的热情，我国车用锂电池现实的有效产能不足成为了最佳“突破口”，
此外，在地方经济利益的驱使下，政府大开绿灯，民间投资也似乎都是各取所需，大有“圈地”之嫌，动辄数亿的投资项目遍地开花，行业已经显示出产能过剩的端倪
。有资料显示，截至2010年，我国动力锂电池产能20亿Ah，主要分布在珠三角、长三角、东三省和京津唐等汽车产业聚集区，在2015年前，动力锂电池及其上游材料产
业投资仍将大步向前。预计在一系列投资刺激下，2015年我国动力锂电池产能将达到39亿Ah，而我国当年EV/PHEV乘用车和电动商用车产量预计为12万辆左右，需消耗锂
电池约9亿Ah，这仅占动力锂电池产能的23%。多方投资的磷酸铁锂产业如其他新兴产业一样，在发展到一定阶段之后，洗牌在所难免，唯有注重技术积累、理性投资、
精细化管理和市场运作的企业方能大浪淘沙始见金。
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2015年是国际氢燃料电池车产业化的时间节点，奔驰、通用、丰田、现代等8大汽车公司届时都将推出商用车，售价5万美元/辆。在家用发电方面，日本2009年5月宣布1
千瓦家用燃料电池进入商业化阶段，至今已销售6000余台。而在我国，虽然距2015年只有一个五年，但还未形成氢能利用的国家规划，更别提市场。
实际上，在国家财政部、科技部2009年公布的新能源公共服务用车补贴标准中曾提出“燃料电池轿车补贴25万元/辆，公共汽车补贴60万元/辆”的政策。但至今有价无
市，无用武之地。是何原因阻碍了氢能经济在中国的发展?氢能到底是不是离我们很远的“未来技术”?
清华大学教授毛宗强告诉记者：氢能并不遥远，但现有体制是最大制约，“从欧美日等发达国家的发展现状来看，它们已经占领了先机，我们应该感受到压力”
刚刚从美国考察回国的上海交通大学教授马紫峰也告诉记者：如果我国不抓紧发展氢能，新能源汽车“弯道超车”的期望恐成泡影。今年6月中旬，以中国地质大学(武汉)“千人计划”特聘教授程寒松、中科院理化所研究员佟振合和毛宗强担任执行主席的香山科学会议第400次学术讨论会召开，这是我国氢能领域的第一次香山会议。与会专
家普遍认为，我国在氢能领域投入较少，缺少布局规划，没有制定清晰的路线图和时间表。他们建议由政府主导制定国家级氢能路线图。
家用系统有赖补贴
目前全世界已有上万台燃料电池电站，但其推广还离不开政府补贴。据悉，日本1千瓦级燃料电池售价300万日元，约合人民币20多万元，政府补贴130万日元，除去补贴
后约合人民币12万元。利用这套电池系统，日本家庭每天可将多余的电力卖给电网，同时利用散发的热量获得免费热水。美国家庭房屋较大，燃料电池规模在5千瓦左右
，售价5万美元。目前在加州销量较好，主要原因是该州能享受到联邦政府和州政府的双重优惠，除去补贴，用户需支付3万美元左右。
不过，这样的价格放在中国仍然较高，但毛宗强透露，如果这些技术能国产化，成本将大大降低。据悉，家用燃料电池发电系统由重整器、燃料电池和逆变器三部分组
成。其中我国重整器水平还不过关，一氧化碳含量达到几十甚至100ppm，导致催化剂铂金中毒，但日本技术能低于5ppm，大大延长了电池寿命。此外，国产燃料电池中
铂金用量数倍于国际领先水平，因而成本较高。因此，如果引进重整器，降低燃料电池中贵金属催化剂的用量，同时开发高效的储氢技术，结合国产燃料电池技术和逆
变器，我国将能大大降低家用燃料电池系统成本，使之普及推广。
2009年2月，中国氢能代表团曾赴日本考察谈判，试图引进日本的家用燃料电池技术，尤其是重整器部分。未果。据了解，针对这个软肋，我国目前正在进行技术攻关，
并获得一定进展。车用燃料电池技术过关美国工程院预计，氢燃料电池车将在2015年在全球主要的工业发达国家批量进入市场。并凭借其技术优越性，在15年至20年之
内取代现有车型，占据汽车市场主导地位。
过去十年中，本田、丰田、通用、奔驰、大众、福特等汽车制造商投入了数十亿美元用于氢能车的研发，很多成果已经达到产业化门槛。今年4月24日，奔驰燃料电池车
队到达北京，这是该车队环球旅行中的一站。5月，车队顺利返回德国，环绕地球一圈，证实了其可靠性。宝马公司投入10多亿欧元研发经费，已经生产了100台氢内燃
机车，在美国各地免费试驾。日本生产的燃料电池车加一次氢能跑800公里，而且加一次只需几分钟，最高时速能达到180公里。美国UTC公司研发的燃料电池汽车试运营
1万小时以上，超过美国能源部制订的6000小时的商业化标准。成为燃料电池汽车产业化的重要标志。
“其实发展得很快，大约也就10年时间。”毛宗强介绍说，2000年德国制造的第一辆燃料电池车大小如同一辆救护车，却只能坐一个人，空间全部用来堆放燃料电池。
但现在，燃料电池车的内部空间已经跟汽油车没有区别。同时，随着技术的进步，专家预测，如果投入批量化生产，2015年燃料电池汽车的生产成本将仅比传统汽车高
20%。
 
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不过目前这些厂商基本都停了下来。据毛宗强介绍，技术和成本都不是阻碍燃料电池车发展的难题，下一步的难点主要是基础设施建设，因此各车企都在等待。据悉，
德国准备到2015年建成1000个加氢站。
明确氢能经济时间表
国际上氢能研究持续升温，国际氢能经济的时间表大致在2050年左右实现。按照美国氢能技术路线图，到2040年美国将走进“氢能经济”时代。近年来，我国氢能研究
也有一定进展。据记者了解，国内这个行业实际上已具备相当规模，相关企业达上百家，有较好的基础。有些企业在以燃料电池为主业的前提下，能够实现产业化，甚
至能够通过卖产品赢利。“我国氢能发展的主要阻力来自现有体制。”毛宗强说，工业界现有的加油体系将固体、气体燃料变为液体燃料使用，但经过一次转换能量大
大损失，如果能直接用氢做车用燃料，效率将大大提高。“另外就是现有利益集团的利益格局很难打破。”毛宗强说。
虽然我国目前在各级规划中并未考虑氢能，但此次香山会议也许是一个信号。据悉，此次会议集中了国内该领域的主要专家。“我们希望以香山会议为起点，推动政府
部门加大对氢能的投入，包括发改委、工信部、科技部、中国科学院、自然基金委在内的各部门应加大支持力度，同时加强政策引导，鼓励大型企业如中石油、中石化
和汽车公司进入氢能领域，加速培养优秀的科学家和工程师，以尽快缩短与国外的差距。”程寒松说。
建设中国首条氢能高速公路在电动车充电站进入人们的视野之后，燃料电池车加氢站也离我们不远了。据美国工程院预计，氢燃料电池车将在2015年批量进入发达国家
市场，并在15年至20年之内取代现有燃油车及混合动力车，占据全球汽车市场主导地位。为此，宝马、通用、丰田等全球主要的汽车公司已提前作好了技术储备，德国
准备到2015年建成1000个加氢站。我国上汽集团也计划到2015年生产1000辆燃料电池车。但我国加氢站建设目前尚未提上日程。
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中国地质大学“千人计划”特聘教授程寒松向记者介绍，全球现已建成各类加氢站400余座，绝大多数位于欧美，且大多直接建成氢能高速公路。我国目前仅有4座加氢
站位于北京和上海，尚无一条氢能高速公路。在近日举行的以“氢能科学与技术的发展与战略”为主题的香山科学会议第400次学术讨论会上，与会专家提出，希望“十
二五”期间能立项建设我国第一条“氢能高速公路”。所谓氢能高速公路，就是在高速公路上建设加氢站，使得这条路能跑氢能车。
“现在我国副产品氢气价格已经比汽油便宜了。所以我们很有信心这条高速公路可以赢利。”会议执行主席、清华大学教授毛宗强告诉记者。据介绍，我国年产炼焦等
副产品氢气900亿立方米，其热值相当于2008年全国6000多万吨汽油用量的1/3。但由于没有合适的用途，利用率很低，大多被浪费。不过，由于目前我国燃料电池车和
氢内燃机车较少，毛宗强表示：“这条氢能高速公路一旦建成，首先受益的是CNG车。”
据悉，这条高速公路将学习美国经验，一个加气站建很多加气柱，同时有天然气、HCNG(天然气和氢气混合燃料)、氢气等多种燃料，类似现在的加油站有97号汽油、93
号汽油和柴油。今后，汽油车、柴油车、CNG车、HCNG车、氢能车都能出现在这条氢能高速公路上。毛宗强透露，国家氢能标准化委员会已经通过这样一项加气站标准，
以保证加气站在早期也能赢利。
目前，我国CNG车对加气站需求强烈，在南方一些省市还经常出现排长队加天然气的情况。记者近日在安徽省合肥市采访时获悉，当地出租车全部是油气两用车，但基本
都使用天然气。据司机介绍，天然气燃料费比汽油便宜一半。
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毛宗强在山西阳泉调查时也计算过，出租车司机用天然气比汽油每天能省100元燃料费。但由于天然气加气站很少，加气甚至需要排队两个小时。“很多司机以为我是上
面来调查的，还跟我呼吁多建站。”毛宗强回忆。根据国家“十二五”规划，天然气从“十一五”末的1000亿立方米要用到2000亿立方米。毛宗强认为，天然气是高级
燃料，除了生活用气，用于交通将能发挥更大的作用。而且，我国CNG车并不多，仅有约40万辆。
实际上，我国并不是天然气富产国，还需要进口一部分。在CNG中加氢的做法让香山科学会议的与会专家们对氢能高速公路的前景更有底气。据介绍，氢气的热值只是天
然气的1/3，但是混合之后，提高了燃料空燃比，允许多加空气。经过国内外实验测定，在CNG中掺入一定体积的氢气，动力性能不减，最大的好处是降低50%氮氧化物排
放。
目前，我国车用天然气价格为3.6元/方~4.7元/方，而副产氢气可以低至每方1元多。因此HCNG车每次加气能跑的距离虽然略少于CNG车，但其差距可以通过更低的价格弥
补。而且，将CNG车改造为HCNG车几乎不需要改动硬件，升级软件即可，成本很低。“HCNG比CNG更便宜、清洁、安全。”毛宗强说，“对国家来说一方面用上了本来没
用的副产氢气，另一方面节省了天然气，一举两得。”
据记者了解，这条氢能高速公路的建议得到了业内企业的广泛支持。目前，山西省河津市已建成了世界上最大规模的氢气、天然气加气站，每天能生产20万立方米混合
气体，不久即将投入使用。
为什么是氢能?
全球二氧化碳减排的巨大压力给了氢能一次绝好的发展机遇。目前，氢主要来源于碳氢化合物的重整。传统内燃机汽车产生的二氧化碳几乎无法收集，而通过碳氢化合
物的重整制氢过程产生的二氧化碳可以规模化捕获，可掩埋封存或作为工业原料加以利用。在氢能经济的长期规划中，水分解制氢是未来制氢技术的主要方向。
可再生能源具有时间和空间的不稳定性，因此需要大力发展储能技术。氢是一种最好的储能介质，通过电解水可以将太阳能、风能等不稳定的可再生能源转换成稳定的
能源加以储存。我国有全世界最大的风电装机容量，但大部分无法有效并网。将这部分能源转化为氢能储存利用，是一种有效的储能手段。
全世界氢能96%来源于化石能源，4%来源于水电解，但是这部分主要是来自水电站，并不来源于太阳能、风能等新能源。专家希望今后把这部分提高到30%~40%。
氢能应用技术方面，目前主要的氢能转化方式为氢燃料电池和氢内燃机。氢能利用技术特别是氢燃料电池技术稳定、高效、无污染，在移动交通、电力储存以及分布式
供能等方面均表现出巨大优势，同时解决能源持续供应与环境保护两大问题。
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