項(xiàng)目背景

20世紀(jì)是人類發(fā)展最為快速的一個(gè)世紀(jì)，各種高新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用給人們的生活帶來(lái)了巨大的便利。然而，伴隨這種高速發(fā)展的是能源的嚴(yán)重消耗，污染的加劇以及全球?yàn)?zāi)難性氣候變化的屢屢出現(xiàn)，這已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類的生存環(huán)境和健康安全。全世界已探明的化石燃料（煤、石油、天然氣）的貯量在不久以后將會(huì)枯竭。為了緩解環(huán)境與能源壓力，探索新型的能源模式已成為21世紀(jì)必須解決的重大課題。 

電池的出現(xiàn)是人們?cè)趯ふ仪鍧嵞茉催^(guò)程中一個(gè)里程碑式的事件。電池的最大特點(diǎn)是在提供能源的高效率轉(zhuǎn)化時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)原料的“零排放”，從而減少對(duì)原材料的損耗，達(dá)到最優(yōu)化的利用地球上有限的自然資源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的和諧發(fā)展的目的。由此可見(jiàn)電池材料對(duì)解決今后的能源危機(jī)及其所造成的環(huán)境污染起著關(guān)鍵的作用，而鋰電池則是能實(shí)現(xiàn)高效能量?jī)?chǔ)存與能源轉(zhuǎn)換的儲(chǔ)能設(shè)備而得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可。鋰電池是通常使用的鋰離子電池的俗稱，鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正負(fù)極，依靠Li+在正負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)充放電的二次電池。

鋰離子電池的研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代，20世紀(jì)90年代初日本索尼公司推出了第一代鋰離子電池并進(jìn)行了商業(yè)化生產(chǎn)。隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展和生活水平的逐漸提高，筆記本電腦、手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品在人們?nèi)粘Ｉ钪械氖褂迷絹?lái)越頻繁。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年全球筆記本電腦銷量已達(dá)到1.644億臺(tái)。從2010年開(kāi)始，我國(guó)筆記本電腦市場(chǎng)需求增速明顯，2015年1~10月我國(guó)筆記本電腦累計(jì)產(chǎn)量為14711.95萬(wàn)臺(tái)。同時(shí)，使用手機(jī)的人數(shù)也大幅增長(zhǎng)。截至2015年底，全球手機(jī)用戶數(shù)達(dá)到71億，手機(jī)信號(hào)已覆蓋全球超過(guò)95%的人口，其中我國(guó)移動(dòng)電話用戶13.06億戶。2015年全球智能手機(jī)用戶比例首次超過(guò)全球人口的四分之一，達(dá)到19.1億，到2016年全球智能手機(jī)用戶數(shù)量將超過(guò)20億，而到2018年，全球三分之一的消費(fèi)者將是智能手機(jī)用戶，總數(shù)超過(guò)25.6億人。2018年智能手機(jī)用戶指數(shù)代表了全球移動(dòng)手機(jī)用戶的一半，這意味著功能手機(jī)將成為電子通訊領(lǐng)域的少數(shù)派。

如今，鋰離子電池以其輕巧、電容量大、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，很快占領(lǐng)市場(chǎng)并且用量越來(lái)越大。除筆記本電腦、手機(jī)、便攜電源、攝像機(jī)、便攜式測(cè)量?jī)x器、小型醫(yī)療儀器等小型輕量化電子裝臵及電動(dòng)玩具、電動(dòng)剃須刀等日用電器中已被廣泛應(yīng)用外，鋰離子電池還廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)備電源、軍用電源等多種新興領(lǐng)域。

國(guó)外專家指出，在21世紀(jì)里，電池將成為最有發(fā)展前途的十大支柱產(chǎn)品中排名第二的能源產(chǎn)業(yè)。

項(xiàng)目的建設(shè)意義

鋰離子電池因其電壓高、能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)倍受青睞。作為綠色環(huán)保的二次儲(chǔ)存能源，鋰離子電池具有輕便、移動(dòng)、高能量、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。但隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，通訊基站、視聽(tīng)設(shè)備，工業(yè)儀器、醫(yī)療器械、手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車乃至電動(dòng)汽車對(duì)鋰電池需求量的不斷增加，對(duì)鋰離子電池的能量密度、循環(huán)次數(shù)、安全性能、生產(chǎn)成本等綜合性能也提出了更高的要求。生產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良、適銷對(duì)路的鋰離子電池材料，是各生產(chǎn)廠家的必然選擇。因此無(wú)論是提高能源利用效率、減少不可再生資源消耗還是開(kāi)發(fā)新能源，都與材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展密不可分。正極材料作為目前鋰離子電池中最關(guān)鍵的材料，它的發(fā)展也最值得關(guān)注。

目前常見(jiàn)的鋰離子電池正極材料主要有層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰、鎳酸鋰，尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰和橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰。其中，鈷酸鋰（LiCoO2）制備工藝簡(jiǎn)單，充放電電壓較高，循環(huán)性能優(yōu)異而獲得廣泛應(yīng)用。但是，因鈷資源稀少、成本較高、環(huán)境污染較大和抗過(guò)充能力較差，其發(fā)展空間受到限制。鎳酸鋰（LiNiO2）比容量較大，但是制備時(shí)易生成非化學(xué)計(jì)量比的產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性差。錳酸鋰除了尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4外，還有層狀結(jié)構(gòu)的LiMnO2。其中層狀LiMnO2比容量較大，但其屬于熱力學(xué)亞穩(wěn)態(tài)，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，存在Jahn-Teller效應(yīng)而循環(huán)性能較差。尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，充放電電壓高，對(duì)環(huán)境友好，安全性能優(yōu)異，但比容量較低，高溫下容量衰減較嚴(yán)重。磷酸鐵鋰屬于較新的正極材料，其安全性高、成本較低，但存在放電電壓低（3.4V）、振實(shí)密度與壓實(shí)密度低等性能上的缺點(diǎn)。

上述幾種正極材料的缺點(diǎn)都制約了自身的進(jìn)一步應(yīng)用，因此尋找新的正極材料成了研究的重點(diǎn)。 

三元正極材料是指鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2），是一種層狀鎳鈷錳三元復(fù)合正極材料，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料制備而來(lái)，產(chǎn)品為黑色粉末，其含有鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，在一定程度綜合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2的優(yōu)勢(shì)，提高材料的導(dǎo)電并改善充放電循環(huán)性能，彌補(bǔ)不足，改善了材料性能。

三元料優(yōu)點(diǎn)是三元鋰電池能量密度高，循環(huán)性能好，并且，隨著配方的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)鈷酸鋰電池水平。因此，資源豐富、價(jià)格低廉、合成容易、環(huán)保無(wú)毒和綠色的三元材料成為下一代動(dòng)力電池材料的首選，被認(rèn)為是最有可能取代目前商用鈷酸鋰的新型正極材料，是現(xiàn)今鋰離子電池研究的一大熱點(diǎn)。

三元材料與其它正極材料相比綜合性能最具優(yōu)勢(shì)，比鈷酸鋰價(jià)格低，安全性好，比錳酸鋰循環(huán)性能好，比磷酸鐵鋰電壓高，既可用于手機(jī)、筆記本電腦用小型鋰電池，也可用于電動(dòng)車用大型動(dòng)力鋰電池，市場(chǎng)潛力巨大。通過(guò)對(duì)鋰電池及其需求市場(chǎng)以及各種正極材料的應(yīng)用前景的分析，三元材料將成為正極材料的主流，發(fā)展空間巨大。

產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃

鋰離子電池三元正極材料在現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，是支持和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵材料，國(guó)家和地方政府均予以積極的發(fā)展扶持。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委頒布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）》（2013年修訂）“鼓勵(lì)類”產(chǎn)業(yè)“十九、輕工”中的“第17條”為“鋰離子電池用磷酸鐵鋰等正極材料、中間相炭微球和鈦酸鋰等負(fù)極材料“，本項(xiàng)目屬于鋰離子電池最新型正極材料的生產(chǎn)，因此符合國(guó)家最新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄，屬于鼓勵(lì)類。

項(xiàng)目建設(shè)除符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策外，也符合政府和相關(guān)部門(mén)近年來(lái)不斷下發(fā)的各文件精神。如國(guó)家《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》將 “先進(jìn)儲(chǔ)能材料、光伏材料產(chǎn)業(yè)化取得突破，基本滿足新能源汽車、太陽(yáng)能高效利用等需求”確定為工程目標(biāo)，并將“組織開(kāi)發(fā)高效率、大容量（≥150mAh/g）、長(zhǎng)壽命（大于2000次）、安全性能高的磷酸鹽系、鎳鈷錳三元系、錳酸鹽系等鋰離子電池正極材料，新增正極材料產(chǎn)能45萬(wàn)噸/年，著力實(shí)現(xiàn)自主化…”確定為目標(biāo)規(guī)劃的主要內(nèi)容。本項(xiàng)目產(chǎn)品屬于該“十二五“規(guī)劃中重點(diǎn)發(fā)展的鋰離子正極材料，符合規(guī)模要求。

《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）的通知》（國(guó)發(fā)?2012?22號(hào)）指出：“加快培育和發(fā)展節(jié)能汽車與新能源汽車，既是有效緩解能源和環(huán)境壓力，推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的緊迫任務(wù)，也是加快汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略舉措。為落實(shí)國(guó)務(wù)院關(guān)于發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和加強(qiáng)節(jié)能減排工作的決策部署，加快培育和發(fā)展節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)?！薄锻ㄖ愤€明確提出：“加快研制動(dòng)力電池正負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)等關(guān)鍵材料及其生產(chǎn)。”

項(xiàng)目建設(shè)除符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策外，也符合政府和相關(guān)部門(mén)近年來(lái)不斷下發(fā)的各文件精神。如國(guó)家《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》將 “先進(jìn)儲(chǔ)能材料、光伏材料產(chǎn)業(yè)化取得突破，基本滿足新能源汽車、太陽(yáng)能高效利用等需求”確定為工程目標(biāo)，并將“組織開(kāi)發(fā)高效率、大容量（≥150mAh/g）、長(zhǎng)壽命（大于2000次）、安全性能高的磷酸鹽系、鎳鈷錳三元系、錳酸鹽系等鋰離子電池正極材料，新增正極材料產(chǎn)能45萬(wàn)噸/年，著力實(shí)現(xiàn)自主化…”確定為目標(biāo)規(guī)劃的主要內(nèi)容。本項(xiàng)目產(chǎn)品屬于該“十二五“規(guī)劃中重點(diǎn)發(fā)展的鋰離子正極材料，符合規(guī)模要求。

《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）的通知》（國(guó)發(fā)?2012?22號(hào)）指出：“加快培育和發(fā)展節(jié)能汽車與新能源汽車，既是有效緩解能源和環(huán)境壓力，推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的緊迫任務(wù)，也是加快汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略舉措。為落實(shí)國(guó)務(wù)院關(guān)于發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和加強(qiáng)節(jié)能減排工作的決策部署，加快培育和發(fā)展節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)。”《通知》還明確提出：“加快研制動(dòng)力電池正負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)等關(guān)鍵材料及其生產(chǎn)。” 

此外，近年來(lái)國(guó)家頒布的一系列與鋰電池正極材料行業(yè)相關(guān)的政策文件，如《電動(dòng)自行車用鋰離子電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》、《電池行業(yè)清潔生產(chǎn)實(shí)施方案》、《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》、《分離膜行業(yè)“十二五”發(fā)展指南》、《關(guān)于開(kāi)展私人購(gòu)買(mǎi)新能源汽車補(bǔ)貼試點(diǎn)通知》等，均對(duì)支持與鼓勵(lì)鋰電池及三元材料等的需求產(chǎn)生有效拉動(dòng)。2015年2月16日，科技部發(fā)布了《國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案(征求意見(jiàn)稿)》，其中明確要求了2015年底轎車動(dòng)力電池能量密度要達(dá)到200Wh/kg。一時(shí)間，更是讓無(wú)數(shù)人將目光投向了三元材料。

近幾年來(lái)，中央深入推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，加大了對(duì)西部地區(qū)新能源、新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度?！秶?guó)務(wù)院關(guān)于中西部地區(qū)承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)?2010?28號(hào)）指出“發(fā)揮國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)的示范帶動(dòng)作用，承接發(fā)展電子信息、生物、航空航天、新材料、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。鼓勵(lì)有條件的地方加強(qiáng)與東部沿海地區(qū)創(chuàng)新要素對(duì)接，大力發(fā)展總部經(jīng)濟(jì)和研發(fā)中心，支持建立高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地和產(chǎn)業(yè)“孵化園”，促進(jìn)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。