第三节 目标市场分析
一、 电动汽车
国际上电动汽车的研制始于十九世纪中叶， 但内燃机的发展和普及阻碍了电动汽车的发展，一百多年间电动汽车研制止步不前。到了上世纪90年代，因汽车普及导致严重的“能源短缺”和“环境污染”问题，目前已有许多发达国家把电动汽车列为主要攻克的目标，美国USABC从2002年起已经修订了自己的发展目标，并从原先的PNGV计划（Partnership for a new generation of vehicles）转至了FreedomCar 计划。美国的主要国立实验室和公司一起承担高功率锂离子电池的开发工作。欧洲共同体则制定了高比能量蓄电池的发展计划。采用规划和计划的手段，保证了基础研究的连续性，并不断产生出阶段成果。欧美以SAFT的锂离子动力电池技术最为先进，高功率型开始试用于电动汽车，美国Johnson Controls 已和SAFT成立合资企业，专门生产车用锂离子电池。日本在锂离子电池领域具有垄断地位，索尼、三洋电机、松下电池、NEC等著名公司都建有大规模锂离子电池生产线，而且大多数制造商除了保持和扩大原有品牌的产量外，都在利用各自的优势开拓锂离子动力电池新产品。日本的新阳光计划自1992年即启动车用锂离子动力电池开发计划，投入研发资金超过10亿美元，取得技术和工艺突破，丰田汽车日前开始批量生产车载锂离子充电电池，用于小型车“Vitz”的一部分型号，稳定性经受了市场的检验。日立和三菱公司生产的锂离子电池批量应用于电动汽车和混合电动汽车，在2006年8月5-6日，由日本EV俱乐部主办的电动汽车24小时耐力赛“ERK Summer Carnival 2006”上，富士重工业推出的为东京电力设计的使用锂离子电池电动汽车“R1e”，
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快速充电模式下，15分钟可充满80％，充电1次可行驶约80km。最大时速为100km/h。东京电力计划在2006年度内再导入30辆R1e。另外，计划在2007年度以后共计导入约3000辆。该公司以东京都、神奈川县、千叶县及崎玉县为中心的大约3000辆的商用车每天的行驶距离较短，80km的行驶距离完全可以满足需求。最近报道日本政府2007年有一个专门的50亿日元经费投入用于降低锂离子电池的成本，其快速向市场推广车用锂离子动力电池的计划已公开。
我国在对新能源汽车的研究上起步比国外稍晚，但“八五”期间，我国就已经将电动汽车列为国家科技攻关计划，重点开展电动汽车关键技术的研究；“九五”期间，电动汽车正式被列入国家重大科技产业工程项目；“十五”期间，电动汽车项目更是被列为863重大专项，采用三纵三横的模式进行开发。不惜资金成本力争推出1000 辆左右的电动车示范和服务于2008 北京奥运，并争取在5-10年内实现电动汽车的产业化。在整车方面，纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车都取得了较大进展，在车用动力锂离子电池方面也取得了一定的进步，特别是在锂离子电池正负极材料方面取得了骄人的成绩。但是隔离膜仍依赖国外进口，动力锂离子电池在功率性能和安全性方面还没有达到要求。国内某些厂家采用锰酸锂作为正极材料的液态钢壳动力锂离子电池和采用Bellcore工艺生产的聚合物动力锂离子电池仅仅可以用在小倍率的纯电动车上，目前还无法用到高功率的混和电动汽车、电动工具、航模上。所以，国内在高功率和高安全性的动力锂离子电池的开发还比较薄弱。
由于纯电动汽车的行驶距离短和充电时间长，实际应用的前景还比较远。但是，油电混和电动汽车的性能可以与燃油汽车相媲美，而且大大提
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高了燃油效率，节约了燃料，减轻了环境污染。目前，包括丰田在内的世界上各大汽车公司在开发混和电动汽车方面都投入了巨大的人力、物力和财力。丰田汽车公司生产的Prius混合电动汽车，在美国上市以来，市场反应前景良好，是未来汽车发展的方向。目前，所有的混和电动汽车使用的电池都是镍氢电池。由于镍金属的价格逐年攀升，也造成镍氢电池的价格很高。而且镍氢电池的能量密度仅为锂离子电池的1/2。随着高功率聚合锂离子电池技术的成熟，锂离子电池在能量密度、使用寿命、功率性能和性价比方面将全面超过镍氢电池，聚合物锂离子电池的安全性也能满足混和电动汽车的需要，所以，锂离子电池必然会全面取代镍氢电池应用在混和电动汽车上。美国能源部调查认为，未来二十年内混合动力的汽车将是市场上的主流产品，预计到2020年混合动力汽车将占世界总产量50％。据日本信息技术研究所发布的数据，2008年以后混合电动汽车将开始大规模采用锂离子电池作为动力电源，到2011年，使用锂离子电池的混合电动汽车的产量将达到100万辆，占混合电动汽车市场份额的50％，如图2所示。
2000180016001400120010008006004002000DCXSubaruHyundaiNissanHondaToyotaHEV totalCY08CY09CY10CY11LIB-HEV unit (K units/CY)
图2 使用锂离子电池的混和电动汽车产量预测
目前，研发混和电动汽车用锂离子电池的厂家有日本的三洋、日立，
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韩国的三星、LG，美国的A123 Systems和Valence，他们还是采用液态锂离子电池体系，主要通过材料的改进来提高锂离子电池的安全性。这样通过几百只电池的串连和并联电路的连接，对电池管理系统的要求非常高，如果某只电池出现过充过放现象，或者发生交通事故，大量的电池将会引发严重的安全问题。如果采用聚合物锂离子电池，电池的安全性能得到充分的保证，即使发生滥用或者汽车发生交通意外，电池也不会造成安全事故。这将为锂离子电池在汽车上应用开辟了广阔的前景。我们的高功率聚合物锂离子电池倍率性能可达15-25C，可以完全满足混和电动汽车的使用要求，在安全性方面又具有天然的优势，这将极大的推动汽车用锂离子电池的发展。
二、 轻型电动车
我国是自行车的王国，不仅是产车大国，更是用车大国。随着人们生活水平的提高和城市交通情况的恶化，电动自行车逐渐成为人们短距离行程的主要交通工具。据统计，我国电动自行车的保有量已超过2000万辆，每年还已10％的速度增长。目前，电动自行车使用的动力电源全部为铅酸电池。铅酸电池用作电动自行车电源具有成本低的特点，但是在性能方面还存在着多方面的限制。首先，能量密度低，运行距离短。铅酸电池是采用铅板做电极材料，和硫酸溶液做电解液，单体电压为2V，电极板非常笨重，所以铅酸电池的能量密度非常低。目前电动自行车使用的10Ah的铅酸电池组的重量在15千克左右。另外，铅酸电池能量密度低，这就造成了电动自行车的运行距离短，一般10Ah容量的铅酸电池，在载重一个人的情况下，一次充电的运行距离约为20公里。其次，功率性能差，使用寿命短。铅酸电池不能高倍率放电，这造成了电动自行车在启动、爬坡、载重
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和加速时非常困难，有时还需要人力的帮助。铅酸电池的循环寿命一般在100～150次循环，也就是说每天使用的话，电池的寿命在半年到一年左右。再次，污染严重。铅酸电池从制造铅板的熔铅工艺，到使用硫酸的电解液整个过程中都存在严重的污染问题。浙江省长兴县由于制造铅酸电池的企业多，在当地造成了严重的铅尘、铅雾污染和水污染，严重影响了人们的生活质量，当地政府先后投入了7000多万元进行整治。聚合物锂离子电池的能量密度是铅酸电池的4-5倍，同样为10Ah的电池组，电池组的重量仅为4千克，电池的放电倍率可达到10C以上，所以在启动、爬坡、载重和加速时能够操控自如。电池的循环寿命超过500次，使用寿命可达三年以上。更重要的是，锂离子电池作为新一代的绿色二次能源，不会造成任何环境污染。最近，锂离子电池刚开始进入电动自行车电池市场，现在是入市的最佳时期，如果本项目产品能够抓住市场先机，未来两年能够占据10％的电动自行车电池市场，每年将具有20万组自行车电池的产量。
锂动力电池的产生，给电动摩托车的研发者带来新的憧憬，台湾EVT电动摩托车公司用锂动力电池组装测试，一组选用3.6V/100Ah组装的电摩托车，续驶里程达到200公里，最高时速可达90～100公里。在国内，各大摩托车厂商也瞄准了锂动力电池为动力研发。当重庆、嘉陵、洪都等摩托车公司开始采用锂离子电池的时候，国内各大民营摩托车集团也毫不落后，力帆、银钢更是咄咄逼人，这种局面无疑给锂动力电池的未来市场创造了无限的商机，其市场辉煌的前景是无法估量的。 三、 3C电子产品
现在是一个信息技术蓬勃发展的时代，3C电子产品的市场发展非常快，对于锂离子电池的发展起到了巨大的推动作用。2007年全球手机电池出货
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