锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测
锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

Revised by Chen Zhen in 2021

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测

核心提示:全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争

全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。

2010-2020年中国及全球锂电产值

数据来源:公开资料整理

国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响,我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年,我国电动汽车产量达到51.7万辆,带动我国动力电池产量达到33.0GWh,同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快,锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广,2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。

2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比

数据来源:公开资料整理

业务发展方向契合政策,发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势,在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言,在低端负极产品和涂布机领域,门槛低,竞争充分,利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜,产品技术含量高,在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高,附加价值较高,优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。

全球负极材料产业集中度极高,江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本,两国总量占全球负极材料产销量

90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%,全球前五大企业市场份额合计占比为68%。江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%,国内份额提升至14.8%,预计2017年份额维持提升趋势。江西紫宸国内排名前三,行业集中度有望进一步提高。目前国内锂电池负极材料生产企业中:贝特瑞、杉杉科技、江西紫宸为行业前三名,处于行业领先地位。未来几年,国内负极生产企业的竞争主要体现在国内领先企业与日立化成等国际企业的竞争、行业前三企业之间的竞争,行业集中度将进一步提高。

负极材料主要竞争对手

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2016年中国锂电池负极材料主要生产企业市场占有率

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我国负极材料市场需求旺盛,应用空间广阔,主要系动力电池市场快速增长、能源互联网及美国特斯拉发布储能产品的带动。2013年以来,中国负极材料市场规模保持快速增长,市场规模从2013年的24.10亿元增长至2016年的64.57亿元,复合增长率达到38.89%。2018年有望达到近百亿元的市场规模。

2013-2018年中国负极材料市场规模分析及预测

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我国负极材料市场供应充足,主要系国内人造石墨技术相对成熟以及新能源汽车市场快速发展,动力电池需求量大幅上升,带动国内负极材料需求大幅增长。中国负极材料的出货量由2012年的2.7万吨增长到2016年的11.83万吨,年复合增长率为44.68%。预计未来两年,受新能源汽车和电网储能、高端数码产品等需求推动,中国负极材料总体产量将保持31.16%的年复合增长率。

2016-2018年中国负极材料产量分析及预测

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涂布机高端化大势所趋,价值占比相对最高。锂电池设备由前端设备(搅拌、涂布、辊压、分切)、中道(卷绕)、后端设备(封装、注液等)组成,前端设备是锂电池生产工序核心设备,价值量也最高,约占设备投资额的40%,其中涂布机约占设备投资额的30%。随着锂电行业向一二线厂商集中,设备的高端化提升,目前1GWh对应5亿左右的设备投入,前端设备占产线产值将达到50%以上,高端化趋势明显。总体而言,锂电设备行业高端前端设备依赖进口,后端设备基本实现国产化。

前段设备占设备投资额的比例最高

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涂布机价值相对更高

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动力锂离子电池要求高,涂布机重要性日益凸显。由于动力锂离子电池对于一致性、稳定性和安全性要求极高,随着动力锂离子电池占比的不断提升,锂离子电池生产设备的重要性也日益凸显。目前我国动力锂电池厂商与国际龙头厂商差距主要体现在自动化程度与生产良率上。当前国际动力锂电池龙头企业生产线自动化率约85%,而国内一线企业生产线自动化率不到60%,二三线企业平均不到30%;国内动力锂电池制造合格率为70%-80%,而国外企业的全自动化生产线合格率达90%。为提升生产良率和产品性能,国内动力锂电池企业陆续引进全自动化生产线。随着2016年底动力锂电池供求平衡,政策提升电池行业准入门槛。在政策导向下,低端电池产能停止扩张,对下游中小企业的低端设备需求大幅萎缩,电池厂商扩容和加工要求大幅提升,锂离子电池制造设备也在经历技术革命,向着高效率、低能耗、高精度的自动化方向迈进。锂电设备行业一直呈现低端、高端并存局面。高工锂电统计,2014年国内涉及锂离子

电池生产设备领域的企业接近300家,且2015年国产锂电设备行业前六份额之和仅为27.39%,行业集中度较低。

2015年中国锂电设备产值排名

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龙头企业加快并购,行业整合步伐加快。2015年上半年,赢合科技、先导智能等龙头企业陆续登陆资本市场,2016年开始,龙头企业加快行业并购步伐,科恒股份收购浩能科技,赢合科技收购雅康等深度整合案例陆续出现,行业整合步伐持续加快。目前国内锂电池涂布机生产企业中:赢合科技、先导智能、深圳新嘉拓为行业前三名,处于行业领先地位。未来几年,国内涂布机生产企业的竞争主要体现在国内领先企业与动力工程株式会社等国际企业的竞争、行业前三企业之间的竞争。

涂布机主要竞争对手

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隔膜是锂离子电池的关键内层组件之一,主要作用在于防止正负极材料接触导致短路,是保障电池安全的最重要部分之一。隔膜浸润在电解液中,表面上有大量允许锂离子通过的微孔。材料、厚度和微孔数量等特性都会影响锂离子穿过隔膜的速度,进而影响到电池的放电倍率、循环寿命等性能。隔膜是锂电材料中技术壁垒较高的材料。市场上通用的隔膜材料为聚烯烃隔膜材料:聚乙烯(PE))、聚丙烯(PP)目前市场化的锂离子电池隔膜材料主要有PE单层、PE多层、PP单层和PP-PE-PP三层。

国内隔膜主要有三种技术路线:干法单拉、干法双拉和湿法,由于干法双拉隔膜孔径的均匀性、一致性、稳定性差,只能用于中低端电池,因此并非主流的技术路线,外资供应商均不涉足。隔膜的主流制备工艺是干法单拉和湿法。干法单拉隔膜由于只进行了纵向拉伸而没有进行横向拉伸,使用时横向容易开裂,因此不能做的太薄,厚度一般在20至50微米。另外,用干法单拉隔膜批量生产的电池,内部微短路的机率较高,对电池的循环寿命不利。不断改进下,湿法隔膜在生产过程中进行了双向拉伸,因此拉伸强度和穿刺强度都比较高,产品可以做的很薄,最薄可以做到5微米。另外短路率也比干法单拉隔膜低。湿法隔膜唯一的缺点是熔断温度低,耐热性差,在高温时的收缩率高达10%,可能引起极片外露。陶瓷涂覆工艺解决了湿法隔膜热稳定性差的缺陷。

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涂覆隔膜是发展趋势。聚烯烃类隔膜发展最早,制作工艺成熟,在目前占据绝对主流地位。但是,聚烯烃类隔膜的熔点较低,聚乙烯和聚丙烯的熔点分别为130℃和150℃左右,超过该温度隔膜就会融化导致电池发生短路。涂覆隔膜与普通聚烯烃隔膜相比,具备热稳定性高、热收缩低、与电解液浸润性高的优点,能够提高电池的安全性。由于涂覆材料的耐温性能较高,在高温下起到支撑作用,能够防止隔膜整体热失控,耐受高温可达到180℃。在130℃的温度下,不加涂覆的PE隔膜热收缩率在10%以上,隔膜的热收缩也会致使正负极材料出现接触而导致电池发生短路,而进行涂覆加工之后的隔膜收缩率小于2%,而且涂覆材料还大大提高了隔膜的抗刺穿能力,进一步提高了电池的安全性。在进行了陶瓷或PVDF涂覆之后,湿法隔膜唯一的热稳定性差的劣势得到了弥补,在性能上较干法单拉隔膜已是全面领先。

从全球锂离子电池隔膜市场来看,美国、日本、韩国等少数国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。2015年,日本旭化成、美国Celgard公司、东燃化学、韩国SKI、日本宇部等国际厂商依靠技术和市场领先优势均占据全球超过60%的市场份额。近年来,随着国内厂商不断加大研发和投资力度,新增产能投入运行,出货量迅速增加,星源材质、金辉高科、中科科技、沧州明珠等国内厂商实现隔膜产业化。2015年,星源材质、金辉高科、中科科技合计占据全球的市场份额为9%。

从产量结构上看,2015年全球生产的15.7亿平方米隔膜中,湿法隔膜10.3亿平米,占65.6%,干法隔膜5.4亿平米,占34.4%。而2015年我国生产的6.28亿平米隔膜中,湿法隔膜2.38亿平米,只占37.90%,占比远低于全球的65.6%。2016年湿法隔膜占比提升至42.53%。仍与全球占比存在较大差距。涂覆工艺作为改善隔膜在锂离子电池中的循环性能和耐高温性能的有效方法,涂覆隔膜的市场需求不断上升。随着4G网络和无线消费的增加,消费电子终端越来越多采用大屏幕,对快充需求增加,体积容量密度要求越来越高。所采用的锂离子电池隔膜厚度也越来越薄,如主流的消费电子用隔膜厚度2013年是16μm,2014年是12μm,2015年逐渐发展到7μm。薄的隔膜对于电池制造工艺中的环境和设备精度要求很高,同时在滥用条件下的热关断保护功能减弱,造成电池应用的不可靠性。陶瓷涂覆隔膜可以改善薄隔膜的机械强度和提高耐热等级,一定程度上改善了电池产品的可靠性。国际主流的高端智能手机和主流电池厂商都采用了陶瓷涂覆隔膜。对于电池容量更大、串联电压更高、使用

环境比消费电子更苛刻的动力电池而言,涂覆隔膜是必选的材料。另一方面是由国内新能源汽车动力电池市场需求带动,电池安全性能要求提高,同时国内电池企业借鉴特斯拉车用电池,加大对电池安全性的设计开发,涂覆隔膜被认为是一种比较好的降低电池内部事故的重要措施之一。涂覆隔膜作为降低电池内部事故的重要措施被国际主流的电池厂家和电动汽车广泛使用。

2016年前十家隔膜厂商产量情况

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涂覆隔膜业务受制于产能,募投项目完成有利于提高市场占有率。本项目以全资子公司宁德卓高为实施主体,选址位于福建省宁德市东侨经济开发区,建筑面积25,820.00平方米。涂层隔膜生产基地建设子项目将新建厂房、涂层隔膜生产线及相关配套设施,项目建成达产后,将新增涂层隔膜产能

24,000.00万平方米/年,预计新增产能将增加年均销售收入75,744.11万元。涂层隔膜研发中心建设子项目在公司现有研发中心的基础上通过购置先进的研发设备建设高规格的研发实验室,引进高素质研发人才构筑高水平研发平台,开展顺应涂隔膜发展趋势的研发项目。随着产能的释放和募投项目的建设,未来发行人涂覆隔膜的全球市场占有率有望进一步提高。

涂覆隔膜建设项目分为两个子项目

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锂离子电池根据电解质形态的不同可分为硬包和软包电池,硬质包装锂离子电池多用钢壳和铝壳包装,钢壳由于重量重且安全性欠佳正被铝壳渐渐替代;而软包电池又称为“聚合物电池”,聚合物锂离子电池外包装采用铝塑包装膜。使用铝塑包装膜的软包电池具备多重优势,例如安全性高,外形可变任意形状,可以做到更薄。普通铝壳电池最薄只能做到4mm,软包锂离子电池最薄可以做到0.5mm;采用软包装节约体积20%以上。软包正在广泛替代铝壳的过程中。目前,在智能手机、平板电脑、可穿戴式设备中,软包电池都占绝大部分比例,主流的电动车也采用了软包的锂离子电池系统。全球畅销的NissanLEAF和GMVOLT均是采用软包电池的技术路线。电池用铝塑包装膜的质量要求极高,比如高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液稳定性和耐热性。由于技术壁垒较高,我国铝塑包装膜高度依赖进口,国内铝塑

包装膜基本由日本昭和电工、DNP等企业垄断,市场占有率达到90%。目前国内已有部分技术领先企业取得了技术突破,有望凭借本土化以及成本优势逐步实现进口替代,未来2-3年将是铝塑包装膜国产化最关键的时间点。具备扎实技术基础、产品研发方案较为成熟、且具有客户基础的国内企业有望成为国产替代中的主力军。东莞卓越自主研发的铝塑包装膜产品已经开始推向市场,未来计划逐步进入知名电池厂商供应商体系。目前国内部分企业处于国际一线锂离子电池客户的认证过程中,部分企业在与国际企业积极接洽进行技术合作。从锂离子电池其他材料的发展历史看,铝塑包装膜的国产化替代空间非常大。

铝塑包装膜是软包锂离子电池的外包装材料。由于终端设备的轻薄化,原来采用金属铝壳包装的电池、圆柱电池逐渐被软包电池替代。另外从动力电池的发展来看,对于乘用车和商用车都需要搭载重量更轻,能量更高的锂离子动力电池,采用铝塑软包装的动力电池则提供了相对较好的重量能量密度。国际上热销的日产公司的Leaf和美国通用公司的Volt均采用了铝塑包装的锂离子电池。2016年中国锂离子电池铝塑包装膜的需求量约9,500万平米,同比增长44%,市场规模约32亿元左右,同比增长51%。预计到2017年,铝塑膜的市场规模将达到38.3亿元。

2013-2018中国铝塑膜需求情况

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受国家的政策推动,我国新能源汽车销量持续走高,上游锂电池订单增加。“十三五”时期国家进一步强化二氧化碳排放总量和碳排放强度约束,着重发展新能源,并规划新能源汽车销量到2020年产销200万辆以上,中国2010-2016年新能源汽车销量持续增加。从2014新能源汽车开始出现井喷式增长,新能源汽车的增加促进了对锂电池的需求量。我国锂电池的增加明显,从图中可以看出我国锂电池正处理一个高速发展的阶段。

新能源汽车销量持续走高

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动力电池出货量高速增长

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2017年1-10月,新能源汽车产销51.7万辆和49万辆,同比增长85.9%和106.7%。10月份汽车装载动力电池量约2.93Gwh,同比增长达到52%。2017年国内新能源汽车增速将保持在20%以上,国内动力电池需求量将达到

33.6Gwh,拉动碳酸锂需求增量约为1.2万吨。

2017年1-10月新能源汽车电池装机总电量高速增长

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工信部于9月27日正式公布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》(简称“双积分政策”)。双积分政策将从2018年4月1日正式实行,并自2019年度起实施企业平均燃料消耗量积分核算,考核范围为年产量或进口量大于3万辆的乘用车企业。2019、2020年度新能源汽车比例要求分别为10%、12%。新增燃料电池乘用车新能源积分算法:燃料电池乘用车续驶里程不低于300km,燃料电池系统额定功率不低于驱动电机额定功率的30%,并且不小于10kW的,车型积分按照标准车型积分的1倍计算;其余车型按照标准车型积分的0.5倍计算,并且积分仅限本企业使用。我国乘用车平均油耗,将从2015年实现6.9升/100公里逐年下降至2020年的5.0升/100公里。平均燃料消耗量的实际值低于达标值产生正积分,高于达标值产生负积分。正积分可以按照80%或者90%的比例结转后续年度使用,也可以在关联企业间转让;负积分可以使用本企业结转或者受让的平均燃料消耗量正积分,或者使用本企业产生或者购买的新能源汽车正积分抵偿归零。

双积分政策

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积分算法

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双积分政策正式发布,新能源汽车进入快速发展阶段。执行双积分标准的车企为年度生产量或进口量达到3万辆以上的70家企业传统能源乘用车企业。乘用车企业新能源汽车正积分可以依规定进行自由交易;乘用车企业的新能源汽车负积分,应当通过购买新能源汽车正积分的方式抵偿归零。双积分政策是企业强迫使用新能源汽车,各家单位必须满足积分政策,达不到新能源汽车积分的车企将不得不向竞争对手购买新能源汽车正积分,将自身利润转移给竞争对手。双积分政策使新能源汽车发展进入一个新的发展阶段,各家企业机构将积极发展新能源汽车,带动上游产业锂电池的订单业务。随着国内智能手机的崛起,锂电池行业发展可观。随着智能手机崛起,而且手机更新换代时间不断缩短,锂电池订单业务增加。2016年国产手机华为、OPPO、Vivo、中兴、金立和美图2016年均为正增长,分别增长32.92%、87.80%、89.14%、3.20%、

53.00%、8.91%。而联想、小米、TCL和酷派较之2015年有所下降。这些企业2016年总量相比2015年增长14.76%。国产手机的迅速崛起,开始步入国际市场,带动我国锂电池的需求,对锂材料和锂电池设备订单增加。

国内手机制造商手机销量机制造商手机销量

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因为新能源汽车产业发展和环保政策的驱动,中国的市场份额从2010年的30.07%上升到了2016年的50.07%,成为全球最大的锂电池市场。公司作为锂电池的材料和设备供应商,处于行业连的上游,致力于为全球先进锂电池企业供应核心产品。随着中下游产业的持续走高,业绩有望稳步增长。

2010-2020年中国及全球锂电产值

汽车用动力锂离子电池发展现状时间

汽车用动力锂离子电池发展现状时间 1车用锂离子电池材料 1. 1理想的车用锂离子电池正负极材料要求 电池材料的物理结构和化学组成决定了它的性能,理想的车用锂离子电池材料应具备以下特征: (1) 具有层状或隧道的晶体结构,以利于锂离子的嵌入和脱出,以保证锂离子电池的循环寿命;(2)充放电过程中,应有尽可能多的锂离子嵌入和脱出,使电极具有较高的电化学容量; ( 3)在锂离子进行嵌脱时,电池有较平稳的充放电电压; (4)锂离子应有较大的扩散系数,以减少极化造成的能量损耗,保证电池有较好的快充放电性能; (5)材料应价格便宜,对环境无污染,质量轻,可回收。 1. 2车用锂离子电池正极材料 目前锂离子电池正极材料主要有:锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、磷酸铁锂等,负极材料主要有石墨、钛酸锂等。不同锂离子电池正极材料性能比较见表1。 从整车安全和电池成本考虑,磷酸铁锂是最有可能在汽车用动力电池上应用的锂电池正极材料,其优点有: (1) 安全性好:稳定,即使在过充电情况下也不会产生游离氧,不和电解液反应; 可以放电到0 V,电池无大的损伤;与有机电解液反应活性低;热力学稳定状态, 400 ℃以下无变化。 (2) 稳定性高:充放电过程中,晶体结构不会发生变化;三维结构, L i +二维移动,利于锂的嵌入;充电电压低,电解液更稳定,电池副反应少;循环寿命长。 (3) 环保:整个生产过程清洁无毒,所有原料都无毒。 (4) 价格便宜:磷酸盐采用磷酸源和锂源以及铁源为材料,价格便宜。 但磷酸铁锂材料也存在以下缺点: (1) 导电性差:磷酸铁锂不能得到大范围应用的主要问题,需往磷酸铁锂颗粒内部掺入导电碳材料或导电金属微粒,或颗粒表面包覆导电碳材料,提高材料的电子电导率。 (2) 振实密度较低:一般只能达到1. 3~1. 5,该缺点决定了在小型电池如手机电池等没有优势,主要用来制作动力电池。 (3) 电压平台低:一般为3. 2 V。 目前锂铁电池正极生产技术有以下三种: (1)在粉体颗粒表面以碳元素涂布; (2)用金属氧化物包覆颗粒; (3)采用纳米制程技术细化材料颗粒,使之微粒化。 2车用锂离子电池系统 车用锂离子电池系统一般由电芯及电池组、电池管理系统(BMS) 、高压电安全系统(直流接触器、熔断器、预充电电阻) 、冷却系统和检测单元(电流传感器、电压传感器和温度传感器)等组成,如图1所示。 2. 1电芯及电池组 一个典型的锂离子电芯主要包括正极片、负极片、正负极集流体、隔膜纸、外壳及密封圈、盖板等,常用电芯形状主要有圆柱形和方形。 为了满足整个电池系统的电压、能量和功率要求,电池组一般是由若干个电芯按照串联或并联的方式组合起来,每个电芯之间由导线连接,同时,为了对电芯的温度、电流、电压、荷电状态(SOC)等信息进行实时监测,又可以把电池组分成若干个模块,各电芯和模块之间以一定方式科学合理组合,保证整个电池组的电性能、热平衡和散热要求。 2. 2电池管理系统BMS 电池管理系统(BMS)用来监控和保护电池的运行状态,应该能精确检测电池的参数,包括:单体电压、模块电压、电流、温度。利用电池模块和电池系统的信息计算并报告荷电状态SOC,寿命状态SOH ( State Of Health) ,当前可用充放电功率,并执行对接触器的控制。BMS系统由BMU(Battery Module Unit,又名

新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势

新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势 发表时间:2019-03-12T16:17:31.607Z 来源:《电力设备》2018年第27期作者:张玉良 [导读] 摘要:新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在 (北京昌平 102206) 摘要:新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在人们的生产生活之中。 关键词:新能源汽车;电池应用;发展趋势 一、国内动力电池产业发展现状 我国的锂离子电池研究项目一直是“863”的重点项目,经过二十多年的持续支持,大部分材料实现了国产化,由追赶期开始向同步发展期过渡,本土总产能居世界第一,支撑了我国新能源汽车的示范推广。 1、正极采用磷酸铁锂材料,负极采用石墨材料,研发的50Ah能量型电池,能量密度达到136.6Wh/kg,功率密度达到1101W/kg;研发的20Ah能量功率兼顾型电池,能量密度达到106.5h/kg,功率密度达到1119W/kg。 2、正极采用尖晶石锰酸锂、镍钴锰三元混合材料,负极采用人造石墨材料,研发的25Ah软包装能量型电池,能量密度达到 162Wh/kg;研发的35Ah能量功率兼顾型电池,能量密度达到135Wh/kg。 3、正极采用镍钴锰三元材料,负极采用天然石墨/人造石墨/中间相碳微球等材料,开发的10、15、20、28、30、45Ah的动力电池,能量密度达到180Wh/kg;开发的2.6Ah18650圆柱形电池,能量密度达到200Wh/kg。 在系统集成技术及能力方面取得较大进展和突破。采用磷酸铁锂材料的动力电池系统的能量密度达到90Wh/kg,采用三元材料(18650圆柱形动力电池)的动力电池系统的能量密度达到110Wh/kg。 在前瞻性技术研究方面,中科院先导计划支持相关研究所研制出能量密度超过300Wh/kg的锂离子电池样品和能量密度超过500Wh/kg的锂硫电池样品,但循环寿命及安全性等性能指标还需进一步提升。 目前,我国已形成了包括关键原材料(正极、负极、隔膜、电解液等)、动力电池、系统集成、示范应用、回收利用、生产装备、基础研发等在内的完善的锂离子动力电池产业链体系,掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造工艺技术,生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造技术过渡。 在产业布局方面,中国形成了珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津冀区域为主的四大动力电池产业化聚集区域。据统计,目前有近100家动力电池企业开展动力电池的研发及产业化工作,有近1000亿元产业资金投入,形成近40GWh年产能,技术研发、产业化进展显著,有力地支撑了新能源汽车产业的快速发展。 二、发展新能源汽车的意义 1、新能源汽车可使中国实现从汽车大国到汽车强国的转变。 虽然当前世界各主要发达国家和有关汽车公司均在加紧研发此种新型汽车技术并取得长足进展,但总体而言,中国仍基本上与之处在同一个起跑线上,差距不过只有3—5 年,并不像传统内燃机技术一样存在20年的巨大差距。在商用化和产业化方面更是如此,某些方面我们还有一定优势。 2、新能源汽车可继续开辟中国的汽车市场。 中国的汽车产业刚刚发展起来,汽车普及率低,因而在汽车动力系统发展战略选择上有更大的自由度,在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势,推广应用新能源汽车的阻力也会小得多。 三、动力电池的应用现状 1、铅酸电池 铅酸电池是一个多世纪前诞生的电池技术,人们普遍认为其技术落后、性能低下,污染环境,在电池技术快速发展的当下,是应当全面淘汰的电池技术。而实际情况却是,在电动车及小型电动汽车领域,铅酸电池的市场占有率达到了惊人的90%,虽然不被看好却被普遍使用。其实,近年来铅酸电池的性能已经得到了提升,能量由20Wh/kg以下提升到了目前的40Wh/kg左右,循环次数由原来的350次左右,提高到了最高4000多次。另外,铅酸电池还有一大优势,就是可以回收循环利用,在美国,目前的铅酸电池回收率高达98.5%,我国的铅酸电池回收率也达到了90%。总的来说,铅酸电池虽然是上个世纪产生的技术,但随着科技的发展,铅酸电池不断得到改良,所以才能够在市场上如此活跃。 2、镍氢、镍镉电池 镍镉电池作为动力电池的一种,具有良好的大功率放电性能,大多应用于电动工具领域。镍氢电池与镍镉电池相比较,体积比、能量比更高,记忆效应较小。在新能源汽车的研发应用中,锂离子电池的性能明显优于镍镉电池,发展前景也更为广阔,所以大部分厂家都不再使用镍氢、镍镉电池作为汽车能源。就目前的发展趋势来看,镍氢、镍镉电池在新能源汽车领域已经失去了市场。 3、锂离子电池 目前市面上使用最多的新能源汽车电池就是锂离子电池。现在,其比能量达到了150Wh/kg,比功率达到了1 600W/kg,并且,随着科研的进行,其各项性能指标参数还会不断地提高。锂离子电池的电解液可以分为两种,聚合物电解质及液体电解质。目前,聚合物电解质的锂离子电池是研发和市场应用的主流。聚合物成分可以是三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂等,不同聚合物成分的各类电池在性能、安全性、寿命、生产成本方面各有优势,总体性能不相上下。市面上的电动汽车,厂家根据需求不同选择不同的聚合物电池,例如,比亚迪E6主打安全稳定、寿命长,所以选用了磷酸铁锂电池;日产聆风为了在各项性能均衡的前提下降低生产成本,所以选用了锰酸锂电池。

纯电动汽车及动力电池技术发展现状

纯电动汽车及动力电池发展现状调研 一、纯电动汽车发展现状 所谓纯电动汽车,是指完全由可充电电池作为动力源、以驱动电机及其控制系统驱动行驶的汽车。纯电动汽车(BatteryElectric Vehicle,BEV)与混合动力汽车(HybridElectric Vehicle,HEV)和燃料电池汽车(Fuel CellElectric Vehicle,FEV)是目前主要的新能源汽车类型。 1.1 发展纯电动汽车的必要性 (1)促进节能减排。与传统汽车相比,纯电动汽车具有更高的能源利用效率,同时也具有二氧化碳减排的潜力。机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一,2013年春季北京出现多次大面积雾霾天气,机动车尾气是主要原因之一。在上海,中心城区的主要大气污染物可吸入颗粒物、氮氧化物、挥发性有机物分别有66%、90%和26%来自机动车尾气。大力推广纯电动汽车是交通领域实现低碳的最佳方案,纯电动汽车行驶过程中不产生二氧化碳,即使考虑到中国目前电力生产过程中的二氧化碳排放,纯电动汽车仍然具有13%~68%的减排能力。随着我国能源结构和电力生产方式的转变,纯电动汽车必将在未来发挥更大的减排作用。 图1.1传统汽车与纯电动汽车综合能量效率比较(单位:%) (2)降低石油对外依存度。汽车保有量的迅速增加为我国能源安全带来严峻挑战。我国汽车保有量与原油对外依存度变化趋势见图1.2。最新数据显示,截止到2012年底,中国汽车保有量已达2.4亿辆,与此相对应的是2012年中国原油对外依存度达到56.4%,创下历史新高。如果不采取措施,“十二五”中将原油依存度控制在61%的计划将很难实现。在此背景下,如何满足未来汽车的能源需求,是关系到我国能源安全的关键问题。电动汽车由于其电力来源多样化,不仅更加适合中国以煤炭为主的资源禀赋,而且能够与中国大力发展可再生能源

化学电池发展现状

化学电源发展现状: 化学电源通常称为电池,其中包括原锂电池、蓄电池、贮备电池和燃料电池。当今,化学电源已广泛应用于国民经济 (如信息、能源、交通运输、办公和工业自动化等方面)、人民日常生活以及卫星、载人飞船、军事武器与装备等各个领域。化学电源技术以新材料科技为基础,与环保科技相关联,与电子、电力、交通、信息产业相配套,与现代文明社会的生活相适应,特别是作为新能源和再生能源的重要组成部分,它直 接关系到21世纪可持续发展战略的实现,因此,化学电源技术与产业已成为全球关注与致力发展的一个新热点。 近几年我国国民经济持续快速发展,人民生活水平不断提高,极大地推动了我国 电池工业和电池市场的发展。2000年1月20日,中央电视台广播了一条消息,我国 年生产电池已达140亿只,国内年消费电池量也达到了60亿只,人均消费量为5只,由此奠定了中国电池生产和消费大国的地位。进而随着电子信息产业,特别是移动通信、笔记本电脑、小型摄像设备等的巨大需求,我国电动车锂电池工业,特别是新型、小型二次电池生产迅速崛起。随着现代社会生活质量的不断提高,对随身听、学习机、电子按摩器、助听器、美容器、电子温度计、电子血压计、电子玩具等的需求越来越多;随着环保意识的增强和石油价格的快速上涨,对电动助力车、电动摩托车、混合电动车及纯电池或燃料电动车辆的市场正在形成和逐步扩大,为其配套的新型电池将向 小型、轻便、高能、无污染的方向发展。根据资料显示,中国内地的电池制造商数量 超过了3000家,2005年度各类电池出口数量总值为222亿只以上,同比增长4%, 创汇额超过51亿美元,同比增长28%,中国已成为世界最大的电池生产和消费国。 中国电池制造商正在更新其生产技术并更新其生产技术与生产设备以满足20%~60%的预期出口增长,中国也正在成为世界最大的电池进出口大国。化学电源产业在我国 迅速崛起,势头必将在“十一五”持续下去。 从市场分布看,最大的电池市场在美国、日本、欧洲,约占全球电池市场的60%。亚洲,特别是中国的电池市场有了很大增加。近几年来,全球电池产量的年均增长率 约为5%,我国约为15%。一次电池中,碱性锌锰电池增速最快,二次电池中,普通 铅酸电池和镉镍电池的增速趋缓,密封铅酸蓄电池,特别是锂离子电池的增速最快。 此外,新型高能电池发展很快,例如燃料电池、电化学电容器、锌镍蓄电池、金属燃 料电池等依然受到极大的重视,并不断取得技术进步。

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测审批稿

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示:全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下, 2016 年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的 %。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下, 2016 年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的 %。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020 年中国及全球锂电产值 数据来源:公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。 2010 年至 2016 年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。 2016 年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响,我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。 2016 年,我国电动汽车产量达到万辆,带动我国动力电池产量达到,同比增长 %。随着储能电站建设步伐加快,锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广, 2016 年储能型锂离子电池的应用占比达到 %。

2010-2016 年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源:公开资料整理 业务发展方向契合政策,发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势,在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言,在低端负极产品和涂布机领域,门槛低,竞争充分,利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜,产品技术含量高,在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高,附加价值较高,优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高,江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本,两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015 年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%,全球前五大企业市场份额合计占比为 68%。江西紫宸2016 年全球份额提升至 %,国内份额提升至 %,预计 2017 年份额维持提升趋势。江西紫宸国内排名前三,行业集中度有望进一步提高。目前国内锂电池负极材料生产企业中:贝特瑞、杉杉科技、江西紫宸为行业前三名,处于行业领先地位。未来几年,国内负极生产企业的竞争主要体现在国内领先企业与日立化成等国际企业的竞争、行业前三企业之间的竞争,行业集中度将进一步提高。 负极材料主要竞争对手

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测精编版

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2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示:全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下, 2016 年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的 98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下, 2016 年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的 98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020 年中国及全球锂电产值 数据来源:公开资料整理国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。 2010 年至2016 年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。 2016 年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响,我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。 2016 年,我国电动汽车产量达到 51.7 万辆,带动我国动力电池产量达到 33.0GWh,同比增长 65.83%。随着储能电站建设步伐加快,锂

离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广, 2016 年储能型锂离子电池的应用占比达到 4.94%。 2010-2016 年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源:公开资料整理业务发展方向契合政策,发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势,在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言,在低端负极产品和涂布机领域,门槛低,竞争充分,利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜,产品技术含量高,在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高,附加价值较高,优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高,江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本,两国总量占全球负极材料产销量 90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015 年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%,全球前五大企业市场份额合计占比为 68%。江西紫宸 2016 年全球份额提升至 10.5%,国内份额提升至 14.8%,预计 2017 年份额维持提升趋势。江西紫宸国内排名前三,行业集中度有望进一步提高。目前国内锂电池负极材料生产企业中:贝特瑞、杉杉科技、江西紫宸为行业前三名,处于行业领先地位。

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测 Revised by Chen Zhen in 2021

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示:全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值 数据来源:公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响,我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年,我国电动汽车产量达到51.7万辆,带动我国动力电池产量达到33.0GWh,同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快,锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广,2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源:公开资料整理 业务发展方向契合政策,发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势,在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言,在低端负极产品和涂布机领域,门槛低,竞争充分,利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜,产品技术含量高,在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高,附加价值较高,优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高,江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本,两国总量占全球负极材料产销量

动力锂离子电池及其负极材料的现状和发展

动力锂离子电池及其负极材料的现状和发展 2010-11-10 14:45:06 中国石墨碳素网 文/苗艳丽杨红强岳敏 天津市贝特瑞新能源材料有限责任公司 随着汽车行业的发展,石油、天然气等不可再生石化燃料的耗竭日益受到关注,空气污染和室温效应也成为全球性的问题。为解决能源问题、实现低碳经济,基于目前能源技术的发展水平,电动汽车技术逐渐成为全球经济发展的重点方向,美国、日本、德国、中国等国家相继限制燃油车使用,大力发展电动车。作为电动汽车的核心部件——动力电池也迎来了大好的发展机遇。动力电池是指应用于电动车的电池,包括锂离子电池、铅酸电池、燃料电池等,其中,锂离子电池因具有比能量高、比功率大、自放电少、使用寿命长及安全性好等特性,成为目前各国发展的重点。 国外政府及企业在动力锂离子电池研发上均做出了很大的努力。我国的锂离子电池产业起步虽较晚,但发展速度非常快,同时,政府给予了大力的支持。“十一五”期间,“863”电动汽车重大专项对混合动力(HEV)、外接充电式混合动力(PHEV)用锂离子电池关键材料和电池进行了专门的研究。 与锂离子电池其他部件相比,锂离子电池负极材料的发展较为成熟。在商业应用中,石墨类碳材料技术较为成熟,市场价格也比较稳定,但随着锂离子动力电池对能量密度、功率密度、安全等性能的要求不断提升,硬碳、钛酸锂(Li4Ti5O12)、合金等其他材料也相继成为研究热门。 一、动力锂离子电池负极材料简介 1.动力锂离子电池负极材料特性 锂离子电池由正极、负极、电解液、隔膜和其他附属材料组成。锂离子电池负极材料要求具备以下的特点:①尽可能低的电极电位;②离子在负极固态结构中有较高的扩散率;③高度的脱嵌可逆性;④良好的电导率及热力学稳定性;⑤安全性能好;⑥与电解质溶剂相容性好;⑦资源丰富、价格低廉;⑧安全、无污染。 2.动力锂离子电池负极材料主要类型 早期人们曾用金属锂作为负极材料,但由于存在安全问题没有大规模商业应用。目前,对锂离子电池负极材料的研究较多有:碳材料、硅基材料、锡基材料、钛酸锂、过渡金属氧化物等。本文将主要介绍3类负极材料:碳材料、合金材料(锡(Sn)、硅(Si)等)和钛酸锂。 (1)碳材料 碳材料是人们最早开始研究并应用于锂离子电池生产的负极材料,至今仍然为大家关注和研究的重点。碳材料根据其结构特性可分成3类:石墨、易石墨化碳及难石墨化碳(也就是通常所说的软碳和硬碳)。软碳主要有中间相炭微球、石油焦、针状焦、碳纤维等;硬碳主要有树脂碳(如酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇PFA-C 等),有机聚合物热解碳(包括聚乙烯醇基、聚氯乙烯基、聚丙烯腈基等)以及碳黑等。由于软碳与石墨的结晶性比较类似,一般认为它比硬碳更容易插入锂,即更容易充电,安全性也更好些。 石墨类碳材料技术比较成熟,在安全和循环寿命方面性能突出,并且廉价、无毒,是较为常见的负极材料。常规锂离子电池负极材料包括天然石墨、天然石墨改性材料、中间相炭微球和石油焦类人造石墨。天然石墨和天然石墨改性材料价格比较低,但是在充放电效率和使用寿命方面有待进一步提高。中间相炭微球结构特殊,呈球形片层结构且表面光滑,直径在5~40μm之间,该材料独特的形貌使其在比容电量(可达到330mAh/g以上)、安全性、放电效率、循环寿命(循环次数达到2000次以上)等方面具有显著优势,但是成本有待降低。石油焦类的产品在放电效率和循环寿命方面比较突出,但存在着高成本和制备工艺复杂的问题。 近年来,随着研究工作的不断深入,研究者发现通过对石墨和各类碳材料进行表面改性和结构调整,或使石墨部分无序化,或在各类碳材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构,有利于锂在其中的嵌入-脱

浅析新能源汽车动力电池应用现状与发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/0117372953.html, 浅析新能源汽车动力电池应用现状与发展趋势 作者:龙曦朱禹 来源:《山东工业技术》2017年第20期 摘要:新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最 为关注、研究投入最大的问题。从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能。在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池。种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在人们的生产生活之中。 关键词:电池技术;新能源汽车;动力电池 DOI:10.16640/https://www.360docs.net/doc/0117372953.html,ki.37-1222/t.2017.20.002 国家发改委对新能源汽车做出的定义为:“新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动;h-面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。”由此可知,“新能源汽车”使用的能源包括太阳能、核能、风能、电能等,即除去常规燃油之外的全部新型汽车能源。在全部新型汽车能源中,电能是目前最为合适的汽车能源,以电力作为动力驱动的汽车成为了新能源汽车研发的主流方向。其中,电力新能源汽车的充电问题成为全球关注的研究重点课题,即动力电池技术。 1 动力电池的应用现状 目前,在新能源汽车上实验的动力电池有以下几种: 1.1 铅酸电池 铅酸电池是一个多世纪前诞生的电池技术,人们普遍认为其技术落后、性能低下,污染环境,在电池技术快速发展的当下,是应当全面淘汰的电池技术。而实际情况却是,在电动车及小型电动汽车领域,铅酸电池的市场占有率达到了惊人的90%,虽然不被看好却被普遍使用。其实,近年来铅酸电池的性能已经得到了提升,能量由20Wh/kg以下提升到了目前的 40Wh/kg左右,循环次数由原来的350次左右,提高到了最高4000多次。另外,铅酸电池还有一大优势,就是可以回收循环利用,在美国,目前的铅酸电池回收率高达98.5%,我国的铅酸电池回收率也达到了90%。总的来说,铅酸电池虽然是上个世纪产生的技术,但随着科技的发展,铅酸电池不断得到改良,所以才能够在市场上如此活跃。

动力电池的主要问题与发展方向

首先看我们国家的发展现状。我们的判断第一个是基本掌握了车用动力电池的关键技术,我们国家动力电池的开发,和整车基本同步,十五期间开展了镍氢电池,、锰酸锂氧化物锂离子电池、燃料电池的研发,"十一五"期间加大了磷酸铁锂电池研发与产业化,"十二五"期间推进三元材料电池的研发与产业化。目前是处于这样一个阶段。 从技术上来讲,我们国家开发了镍氢电池,锂离子燃料电池,关键技术指标达到了国外同类产品的一个先进水平,目前我们锂电池可以做到系统的比能量800-1000瓦时,比功率可以做到500-100瓦时,循环寿命也能做到突破一千次,使用寿命大概是可以达到五年,成本大概是说可以低于每瓦时三块钱。 第二个从产品层面来看,磷酸铁锂电池已经趋于成熟了,过往来看,我们国家供应电池支撑了产业的发展,目前在大规模示范这一块用的电池基本上都是国产。根据目前工信部发布的新能源汽车推广目录,我们国家车用电池,绝大多数是磷酸铁锂电池,也就是说近两年来,三元材料的动力电池开始在电动汽车上进行示范应用。大家比较清楚的比亚迪的汽车用的是盐酸铁力电池,像上汽,北汽这些电池系统都是磷酸铁锂。一汽奔腾目前是示范车,他用的电池是168,采用了三元材料。 第三个来说是我们国家建立了比较完善的产业体系,昨天我们听到了2014年我们国家电动汽车的销量大概是8.4万辆左右,如果按照每辆车在20-30,大概应该说我们电池达到了20亿千瓦时以上,销售收入应该超过了50亿元,2015年会超过100亿瓦时。我们国家现在推进动力电池产能建设,估计2015年会超过一百亿千瓦时。第二个我们国家建立了比较完整的产业体系,关键材料、单体电池、电池系统和电池装备、检测仪器等都有一定的生产能力,像北大先行、天津巴莫、北京当省,这是正极材料,负极材料像贝特瑞,杉杉等在国际上还是有一定的竞争力。 从发展趋势上来看,我们全世界的情况来看,第一个是锂离子电池已经成为动力电池的主要方向。目前大家都很清楚,目前日本,美国、欧洲、韩国商业化的电池主要是采用燃料电池。目前混动这一块也是在推动力锂电池的应用。韩国、日本、中国在全球锂电池占主导地位,排序是韩国第一、日本第二,中国第三。 最近三星、LG和SK先后宣布在中国设立合资公司,我们国家主流的车厂也准备在他的自主品牌汽车中采用韩国生产的电池。 第二个特点是我国政府大力支持新一代动力电池的研发,2012年日本实施蓄电战略,提出2020年蓄电池市场要占到世界份额的50%,就是重新夺回世界第一的位置。根据2013年NEDO发布的技术路线图,他的技术路线在2020之前大概还是以先进的锂离子电池为主,达到实用化,系统的比能量达到250瓦每公斤成本达到1.5元以下,2030年叫做革新电池,能量达到500瓦每公斤,成本达到八毛钱以下。 美国在2013年提出来EV蓝图,提出目标是2022年生产的插电式混合动力的电动汽车使用的电力成本与传统汽车相当,根据2013年发布的技术路线图是2022年下一代电池实现实用化,系统的比能量达到250瓦每公斤,成本降到八毛以下,2013年以后锂离子电池实现实用化。 从新一代锂离子电池来讲主要是在我们国家大概一般的叫做新一代动力电池的研发主要围绕新一代锂离子动力电池和新体系电池。新一代锂离子电池和目前现有的体系不一样,正极材料,负极材料,电极都要发生发生变化,电池比能量可以达到三百瓦每公斤,成本可以达到一块钱以下。这个表里面列了两件事,一个是最近日立公司宣布采用镍系的正极和负极单电池的比能量作330每公斤,寿命有50次,另外是福利蒙基,作为正极,归制作为负极,寿命可以达到100。但是目前这一电池体系的成本和安全有待进一步的验证。

电池现状及发展趋势分析

中国电池行业调查分析及市场前景预测报 告(2016-2022年) 报告编号:1635198

行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容: 一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.360docs.net/doc/0117372953.html,基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景,注重信息的时效性,从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

一、基本信息 报告名称:中国电池行业调查分析及市场前景预测报告(2016-2022年) 报告编号:1635198←咨询时,请说明此编号。 优惠价:¥7380 元可开具增值税专用发票 网上阅读:https://www.360docs.net/doc/0117372953.html,/R_JiXieDianZi/98/DianChiShiChangDiaoYanYuQianJingYu Ce.html 温馨提示:如需英文、日文等其他语言版本,请与我们联系。 二、内容介绍 21世纪的电池具有大容量、高功率、长寿命、无污染、安全可靠、轻便的特点,是高科技、高产出、高利润、高创汇产品,被国外专家称为21世纪十大高科技之一。随着信息时代的到来,资讯产业蓬勃发展,在迈入电子、资讯、通讯的“3C”时代后,电子产品朝着“短、小、轻、薄”的趋势发展,对可携带的要求越来越高,作为可携带式电子产品不可或缺的能源——电池,其重要性也越来越显著。 电池工业是我国具有综合优势的传统产业,中国既是电池生产大国,也是电池消费大国,近年来,中国电池行业发展迅速,已逐渐发展成为世界电池生产、加工和贸易中心。 2012年,电池产业受国内外经贸环境影响面临较大困难。国内信贷紧缩、原材料及人工成本上涨等因素使电池生产成本上涨,电池企业销售利润大幅下滑;与此同时,铅蓄电池行业准入条件、铅酸蓄电池生产及再生污染防治技术政策、淘汰落后产能等措施的具体实施,对电池产业的影响作用逐步显现。2012年全国电池行业累计完成工业总产值同比增长19.56%。 2013年全国电池行业产销增长平稳,规模以上企业完成工业增加值同比增长10.3 0%;电池出口交货值完成834.88亿元;主营业务收入同比增长11.38%。 据中国产业调研网发布的中国电池行业调查分析及市场前景预测报告(2016-2022年)显示,2014年,我国电池制造业主要产品中,锂离子电池累计完成产量52.9亿自然只,产量与上年持平;我国电池制造业累计完成出口交货值同比下降 3.2%,累计产

锂电行业发展现状

2016年中国锂电池行业发展现状及发展趋势预测 一、中国锂电池市场总体规模 自1991年全球第一只商业化锂离子电池由日本索尼推向市场以来,锂离子电池产业发展已走到其第25个年头。经过20多年的发展,锂离子电池市场规模从无到有,先后超越镍镉电池、镍氢电池等其他二次电池而发展成为仅次于铅酸电池的第二大二次电池产品。欧洲知名产研机构Avicenne Energy发布的统计数据显示,从1990年至2012年间,锂离子电池市场规模从0.5万kWh(1990年还处在试应用阶段)快速发展到3233.47万kWh(注:与国内统计的数据有所不同,主要原因是该机构对中国情况不是很了解),年均复合增长率高达49%,仅次于铅酸电池的3.26亿kWh。该机构的数据显示,2000年之前10年的锂离子电池市场规模的年均复合增长率高达70.8%,之后10年为年均27.1%。 从2010年至2014年,比传统功能手机更耗电的智能手机以及平板电脑、电动汽车等新兴市场的崛起,推动了锂离子电池市场的快速发展和市场普及。到2014年全球锂离子电池市场规模快速发展到6646.5万kWh,是2010年的3倍多。在全球经济总体处于低谷徘徊的情况下,如此高速增长尤为难得。 2015年,全球新能源汽车销量为73万辆,同比增长108%;锂电池产量也从2014 年72GW,升至100GW,同比增长40%;动力电池在锂电池产量中的占比也由2014 年的14%快速提升到2015 年的28%。 全球锂电池产量及增速

对于未来市场规模的预期,在综合考虑各种因素的情况下,真锂研究和中国电池网在去年预期的基础上有所调低,预计2020年全球锂离子电池市场规模将会超过2亿kWh,21世纪第二个10年的年均复合增长率接近25%。与此同时,铅酸电池市场规模到2020年前后预计将下降到2010年时2.7亿kWh左右的水平。此消彼长,大约在2022年或2023年前后,锂离子电池就将超越铅酸电池而成为市场用量最大的二次电池产品。 2010-2020年中国锂电池市场规模(单位:万kWh) 锂离子电池自诞生之日起,就在抢占其他二次电池的市场份额,同时还在创造新的市场需求。锂离子电池首先切入手机、数码相机、笔记本等消费类电子产品市场,用了几年时间迅速一统天下,而镍镉电池、镍氢电池则快速退出这个市场。在目前镍镉电池用量最大的电动工具市场,2014年锂离子电池以60%的市场份额远超镍镉电池,而且市场份额还在进一步扩大。在目前镍氢电池用量最大的混合动力汽车(HEV)市场,占据85%市场份额的丰田和本田(丰田70%+本田15%)已开始采用锂离子电池,且用量逐步扩大。 我国锂电池动力领域占比

2017年中国锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示:全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值 数据来源:公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响,我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年,我国电动汽车产量达到51.7万辆,带动我国动力电池产量达到33.0GWh,同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快,锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广,2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源:公开资料整理 业务发展方向契合政策,发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势,在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言,在低端负极产品和涂布机领域,门槛低,竞争充分,利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜,产品技术含量高,在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高,附加价值较高,优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高,江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本,两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%,全球前五大企业市场份额合计占比为68%。江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%,国内份额提升至14.8%,预计2017年

锂离子电池技术发展现状与趋势

锂离子电池技术发展现状与 趋势

一、文献综述 1、前言 现阶段,日本、韩国、美国等国家引领锂离子动力电池技术的发展。日本的行业技术水平具有领先优势,韩国的动力电池制造能力处于领先地位,美国则具有引领前沿的科研能力。 2、国外发展现状 2·1日本 2·11 2009年,日本政府推出了RISING计划(创新型蓄电池尖端科学基础研究事业)和U~EAD项目(汽车用下一代高性能电池系统),并于2013年更新了动力电池技术发展路线图(RM2013),具体指标有2020年电池的续航里程实现250~350km·电池系统总电量达到25~35kW·h,电池能量密度实现250Wh· kg-1,功率密变达到1500W·kg-1,循环寿命达到1000-1500次,价格成本降低到2万日元/W·h。RM2013指明了电极材料的发展方向,正极材料要发展xLiMn03·(1~x)LiMO2(M=Ni,Co,Mn,0≤x≤1)、LizMSi0s、LiNiosMn1s04、LiCnP04、Li2MSO·F、LiMO2(M=Ni,Co,Mn);负极材料要发展Sn~CoC合金,Si基负极包括Si/C和Si0,以及Si基合金。 2·12日本具有代表性的锂离子动力电池企业为松下电池公司。松下是动力电池行业的领导者,作为Tesla最主要的动力电池供应商,凭借Tesla的发展稳居市场领导者地位,全球市场份额在20%左右。目前松下电池主要给ModelS和MndelX提供18650圆柱电池,正极采用镍钴铝三元材料(NCA),负极使用硅碳复合材料,单体能量密度可达252Wh·kg-1,而即将使用在Mode13上的21700圆柱形电池单体能量密度更是提高到300Wh·kg-1·是目前行业内能量密度最高的电池。 2·2韩国 2·21 2011年,韩国启动了包含锂离子电池关键材料、应用技术研究、评价及测试基础设施以及下一代电池研究的二次电池技术研发项目。LG化学和三星SDI是具有代表性的韩国锂离子动力电池企业,也是动力电池领域的后起之秀,两者凭借先

燃料电池的发展现状及研究进展

应用电化学 论文作业题目燃料电池的发展现状及研究进展学院化学与化学工程学院 专业班级制药134班 姓名郭莹莹

摘要 燃料电池是一种清洁高效的能源利用方式,它是一种能够持续将化学能转化为电能的能量转换装置。发展燃料电池对于改善环境和实现能源可持续发展有重要意义。本文介绍了燃料电池的工作原理、分类及燃料电池的优点,详细阐述了燃料电池现在的发展现状和未来研究前景的展望。 关键词:燃料电池转换装置应用发展 1 燃料电池的工作原理及分类 燃料电池( Fuel Cell,FC) 是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置。按电解质分类,燃料电池一般包括质子交换膜燃料电池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEM-FC) 、磷酸燃料电池( Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC) 、碱性燃料电池( Alkaline Fuel Cell,AFC) 、固体氧化物燃料电池 ( Solid Oxide Fuel Cell,SOFC) 及熔融碳酸盐燃料电池( Molten CarbonateFuel Cell,MCFC) 等。以质子交换膜燃料电池为例,主要部件包括: 膜电极组件( Membrane Elec-trode Assembly, MEA) 、双极板及密封元件等。膜电极组件是电化学反应的核心部件,由阴阳极多孔气体扩散电极和电解质隔膜组成。电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应,电子通过外电路作功,反应产物为水。额定工作条件下,一节单电池工作电压仅为0.7 V 左右。为了满足一定应用背景的功率需求,燃料电池通常由数百个单电池串联形成燃料电池堆或模块。因此,与其它化学电源一样,燃料电池的均一性非常重要。燃料电池发电原理与原电池类似( 见图1) ,但与原电池和二次 电池比较,需要具备一相对复杂的系统,通常包括燃料供应、氧化剂供应、水热管理及电控等子系统,其工作方式与内燃机类似。理论上只要外部不断供给燃料与氧化剂,燃料电池就可以续发电。 图1 PEMFC 基本原理 燃料电池从发明至今已经经历了 100 多年的历程。于能源与环境已成为人类社会赖以生存的重点问题。近20 年以来,燃料电池这种高效、洁净的能量 转化装置得到了各国政府、开发商及研究机构的普遍重视。燃料电池在交通运输、便携式电源、分散电站、航空及水下潜器等民用与军用领域展现出广阔的应用前景。目前,燃料电池汽车、电站及便携式电源等均处于示范阶段,在商

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