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
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

进技术和低价策略迅速打开市场,增速较快。LG化学动力电池正极材料主要是镍钴锰三元材料(NMC);在电池包装方面,LG化学采用叠片式软包设计,是全球公认的软包龙头企业。目前其能量型单体电池的能量密度为170-180Wh·kg-1。LG化学希望到2020年开发出能量密度为200Wh·kg-1电池和250Wh·kg-1的富锂锰基电池。LG化学主要与通用、雷诺、福特、大众等国际厂商合作,其中雷诺Zon和雪佛兰Volt的畅销更是使其动力电池市场份额提升到全球顶尖水平。

2·22三星SDI动力电池正极材料采用三元NMC和NCA材料,负极材料为石墨,封装形式以方形电池为主。单体电池现阶段的能量密度在170-180Wh·kg-1,预计到2019年,单体电池的能量密度能到250Wh·kg-1。三星SDI是除松下外最主要的NCA 动力电池生产厂家,其最大客户是宝马公司。

2·3美国

2·31美国一直在大力支持锂离子动力电池。2013年,美国国家能源局(DOE)公布电池研发路线,要求到2022年单体电池能量密度达到350Wh·kg-1。为此,美国先进电池联盟(USABC)提出的发展方向是:正极采用高压三元材料、LiNin,Mn304材料、xLi2Mn03·(l~x)LiMO2材料等高电压/高容量材料:采用Si基或Sn基材料作为负极;电解液使用阻燃电解液、5V高压电解液以及高低温性能更好的电解液;隔膜采用陶瓷隔膜。EnviaSysterns公司利用富锂锰基正极材料xLi2Mn03·(1~x)LiMO2、石墨负极和高电压电解液制备的单体电池能量密度达到250Wh·kg-1。

3国内发展现状

3·11在经历了“十五”计划锰酸锂电池的研发、“十~五”计划磷酸铁锂电池的推进和“十二五”计划三元电池的提升之后,我国锂离子电池产业规模开始迅猛增长,2015年已经超过日本和韩国达到全球首位,并于2016年扩大了领先优势。近五年,电池单体能量密度提升了1倍,达到200Wh·kg-1,电池系统单位成本下降到15元水平。中国锂离子动力电池产业持续发展得益于两个方面:(1)国内电动汽车市:场快速增长,(2)国内电动汽车企业大量使用本国的电池。

3·12 2016年,时代新能源(CATL)、比亚迪、沃特玛、国轩高科、力神这五大巨头占据近7成的国内动力电池市场,市场集中度进一步提升。比亚迪的动力电池路线以磷酸铁锂为主,正逐步涉足三元电池。产品外形上以方形铝壳为主,也有部分采用软包。比亚迪一直以来坚持磷酸铁锂路线,目前单体能量密度达到130Wh·kg-1,

规划到2020年达到200Wh·kg-1,基本接近理论极限。其新电池在磷酸铁锂电池中加人了锰元素,形成了磷酸铁锰锂新电池,电池能量密度提升至150Wh·kg-1。CATL的产品以方形铝壳电池为主,正极材料包含磷酸铁锂和三元材料。在磷酸铁锂和三元电池两条路线上,储能和大巴因为安全、成本和产品实用性的考虑,主要走磷酸铁锂的技术路线,乘用车领域,2015年开始CATL全面转向三元材料。目前,CATL在磷酸铁锂上可以做到单体能量密度120Wh·kg-1,三元电池单体电芯的能量密度可实现250Wh·kg-1。沃特玛采用复合材料作为电池E负极材料,可以实现电池能量密度20%左右的提升。目前沃特玛磷酸铁锂电池单体能量密度可达到180~200Wh·kg-1,电池成组后可达到100Wh·kg-1。国轩高科目前正处于由磷酸铁锂向三元转型的关键时期。目前,国轩高科有三元电池产能2GW·h、磷酸铁锂电池产能3·5GW·h,2017年年底将分别达到3GWh与5GW·h。力神目前总产能达到3GW·h,其中动力电池产能为2GW·h,绝大部分又为磷酸铁锂电池。力神在高能量密度动力电池研发方面进行了尝试,研发出2·5Ah实验电芯,0·1C时能量密度为310Wh·kg-1。

3·13整体而言,国内动力电池产业存在以下几个变化:(1)技术路线逐渐多元化;(2)补贴下降、成本上升;(3)扩产周期逐步拉长,(4)自动化程度已远超预期;

(5)一些车企开始拓展新的应用领域,如低速电动车、自行车、甚至向海外发展。

4、目的和意义

持续关注中国市场的发展,提供可行性的方案。促进中国锂离子电池更快更好的发展。能够有效地解决我国能源短缺和传统能源使用带来的环境污染问题。新能源清洁干净、污染物排放很少,是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源,新能源污染物排放很少,采用新能源以逐渐减少和替代化石能源的使用,是保护生态环境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。

5、参考文献

(1)工业和信息化部,科技部,节能与新能源汽车产业规划。

(2)工业和信息化部,发展改革委,科技部,等,促进汽车动力电池产业发展行动方案。

(3)《中国制造2025》重点领域技术路线图(2015年版),节能与新能源汽车部分。(4)杨晓婵,日本制半导体制造装置销售预测[J].现代材料动态。

(5)李玲,国内车用电池产业现状大盘点[J].商用汽车新闻。

(6)张承宁,王再宙,宋强,基于传声器阵列电动汽车用电机系统噪声源识别研究[J].中国电机工程学报。

(7)何锋,汽车新能源于节能。

(8)张彦琴,铅酸蓄电池技术的发展[J],汽车电器。

(9)王俊喜,马骊歌,电动汽车是中国汽车未来的发展方向[J],企业研究。

(10)陈宗璋,吴振军,电动汽车动力源类型[J],大众用电。

(11)EIcc trochemical Encrgy StoragcTechnical Team Roadmap.U.S.DRIVE. (12)0vervicw of the DOE AdvancedBattery R&D Program.DOB's VT0、2015. (13)Fiscal Ycar2014Annual ProgressReport For Energy Storage&D.U.S.D0E,2015.

(14)欧阳明高,新能源汽车研发及产业发展。

(15)Kang K,Ceder G.Factors thataffect Li mobility in layeredlithium transition mctaloxides[J]。Physical Review B.

二、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径)

近年来,我国为了有效应对能源危机和环境污染的挑战,并实现汽车产业跨越式发展,大力发展了新能源汽车。锂离子动力电池作为现阶段新能源汽车的最优选择同时也是目前新能源汽车中应用最广泛的电池,其总体性能的提升和成本的降低是各国电池厂商竞争的主要目标。目前,国外的动力电池基本上放弃T锰酸锂和磷酸铁锂路线,集中于三元路线;而国内的电力电池主要表现为三元电池和磷酸铁锂电池两种路线并举。从发展情况来看,随着国内补贴政策对动力电池能量密度要求的提高和消费者对小型化、长续航里程需求的加强,三元电池成为主流技术路线的趋势已经不可逆转。在动力电池产业加速发展的形势下,无论是圆柱电池、方形电池还是软包电池都在各自擅长的应用领域得到了快速发展,在封装路线选择上,三种电池三足鼎立的局面将长期保持并且产能都将得到扩大。

未来动力电池的发展趋势是更高的能量密度、更好的安全性和更低的成本。动力电池比能量的提升可以从制造大容量、轻量化的电芯和提升PACK成组效率方面进行改进,也可以通过新型正负极材料、隔膜、电解液等关键材料的使用来实现。动力电池的成本降低可以从降低原材料成本,扩大规模,改进工艺,提升良率,以及模块化设计和梯次利用降低电池生命周期成本等方式实现。

锂离子电池研究现状

锂硫电池的研究现状 近年来,随着不可再生资源的逐渐减少,清洁能源的利用逐渐得到重视,而电池作为储能装置也受到越来越多的考验。锂硫电池与传统的锂离子电池相比,优势主要在于硫的高比容量,单质硫的理论比容量为1600mAh/g ,理论比能量2600Wh/kg。并且硫是一种廉价且无毒的原材料。而与此同时,硫作为锂电池的正极材料也存在着诸多问题[1]: 1、单质硫以及最终放电产物都是绝缘的,如果与正极中掺入的导电物质结合不好,就会导致活性物质不能参与反应而失效; 2、单质硫在反应过程中会生成长链的聚硫化物离子S n2-,这种离子容易溶解在电解液中,并与锂负极反应,产生“穿梭效应”,引起自放电并使库伦效率降低; 3、在每次放电过程结束之后,都会有一些Li2S2/Li2S沉淀在正极上,并且这些不溶物随着循环次数的增加,在正极表面发生团聚,并且正极结构也会发生变化,导致这部分活性物质不能参与电化学反应而失效,并且使电池的内阻增加; 4、硫正极随充放电的进行会产生约22%的体积变化,从而导致电池物理结构破坏而失效。 针对硫作为正极材料的种种弊端,研究者们分别采用了多种方法予以解决,其中将硫与碳材料复合的研究较多。针对几种典型方法,分别举例介绍如下:一、石墨烯-硫复合材料 Wang等人采用石墨烯包覆硫颗粒的方法制作复合材料电极[2]。如图1所示,他们首先采用化学方法制备了硫单质,并利用一种特殊的表面活性剂Triton X-100在硫颗粒的表面修饰了一些PEG高分子,然后再用导电炭黑和石墨烯的分散液对硫颗粒进行包覆。这种方法的优点在于:首先,石墨烯和导电炭黑具有优异的导电性能,可以克服硫以及硫反应产物绝缘的问题;第二,导电炭黑、石墨烯和PEG高分子对硫颗粒进行了包覆,可以解决硫在电解液中溶出的问题;第三,PEG高分子具有一定的弹性,可以在一定程度上缓解体积变化带来的影响。 二、碳纳米管-硫复合材料 Zheng等人用AAO做模板制备了碳纳米管阵列[3],随后将硫加热使其浸入到碳纳米管中间,然后将AAO模板去掉,得到碳纳米管-硫复合材料,如图2所示。这种方法的优点在于碳纳米管的比表面积大,有利于硫化锂的沉积。并且长径比较大,可以较好地将硫限制在管内,防止其溶解在电解液中。碳纳米管的导电性好管壁又很薄,有利于离子导通和电子传输。同时,因为制备过程中先沉积硫,后去除模板,这样有利于使硫沉积到碳管内,减少硫在管外的残留,从而防止这部分硫的溶解。

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

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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 %。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

锂离子电池及其电极材料的发展现状

锂离子电池及其电极材料的发展现状 锂离子电池由于其高比能量和高电压的优点,受到了人们的极大关注,已成为国际电池界商品化开发的热点和重点可充电锂电池技术发展的推动力主要来自三个方面:消费电子产品电动车和可移植医疗器具(如人工心脏) 锂离子电池的发展可以追溯到上世纪70年代。 第一个商品化的可充式锂-二硫化钼电池于1979年研究成功,1987年投产。 不幸的是1989年8月,日本电信电话公司(NTT)的汽车移动电话在使用该电池时发生了起火事件,原因是锂枝晶的形成导致正负极间的隔膜穿孔引起电池短路,后来该电池被迫停产。 70年代末,法国的Armand 先后提出了两种解决途径: 1.采用聚合物固体电解质,它不与锂发生反应,可制备全固态锂金属二次电池; 2.采用很低电压就能使锂离子嵌入脱出的材料来代替金属锂,从而发展为正极和负极采用锂离子嵌入材料的锂离子二次电池 根据第二条解决途径,1991年,日本Sony公司推出了第一代商业化锂离子电池,成为锂离子电池发展史上的一个里程碑。和以往不同的是,这一代的锂离子电池分别用两种不同的插层化合物作电极,在正极上采用的是LiCoO2,而负极则用石墨替代了原先的Li金属。负极材料的改变解决了长期困扰锂电池的Li枝晶问题,从而大大提高了

电池的安全性。 锂离子电池商业化的成功,引起了全世界的广泛关注,多年来,各国政府都投入了大量的人力物力进行研究和开发,有力地促进了锂离子电池的商业化发展。十几年来,锂离子电池不仅在产量和产值取得了巨大的飞跃,而且其应用领域也大大拓宽了。 目前,锂离子电池已经被广泛应用于移动通讯、便携式笔记本电脑、摄像机、便携式仪器仪表等领域。随着这些电器的高能化,轻量化,对锂离子电池的需求也越来越迫切。 除了适应电器市场向微型化发展以外,锂离子电池也在向大型电动设备方向发展,被看作是未来电动汽车动力电源的重要候选者之一,并在空间技术、国防工业等大功率电源方面展示出广阔的应用前景。 锂离子电池是以Li+嵌入化合物为正负极的二次电池, 实际上是一个锂离子浓差电池,正负极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。 通常正极采用锂化合物,负极采用锂-碳层间化合物。电介质为锂盐的有机电解液。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱出,被形象地称之为“摇椅式电池”。 充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,正极处于贫锂态,同时电子的补偿从外电路供给到碳负极,保证负极的电荷平衡。放电时,Li+从负极脱嵌经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态。 在正常充放电过程中,Li+在层状结构的碳材料和层状结构的金属氧

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

车用锂电池市场现状及未来发展趋势(精)

车用锂电池市场现状及未来发展趋势锂电池指的是具有各种特性的可充电(二次充电电池种类,这些特性会影响电池的能量密度,功率密度,预期寿命以及安全性。这些特性会因材料不同而有所不同——比如电解质以及电极(阳极和阴极——通常被用作为电池的各类组件。 从 2009年至 2010年,混合动力汽车,电动汽车以及插电式混合动力汽车的锂电池市场增长了 5倍之多,营收达到 5.018亿美元。 2011年锂离子电池市场销售额为20亿美元, 2012年电动车用锂电池总销售额为 160亿美元。 其中,大部分的增长源于人们对诸如雪弗兰伏特、尼桑 LEAF 等汽车上市的急切盼望,这些都是环保、经济型家用车的代表;这些汽车的产量都高于之前的汽车。混合动力汽车之前使用的是镍金属氢化物技术,而现在很大部分已转为使用锂电池技术。 未来一段时期内, 预计锂电池市场会经历一次显著的增长。美国派克研究公司(Pike Research 日前发布报告称, 到 2017年底锂离子电池成本将削减超过三分之一,下降为每千瓦时能量成本 523美元,同时车用锂离子电池销售额将增至当前的700%以上,有望达到 146亿美元, 到 2020年,锂离子电池造价还将进一步下降至每千瓦时 447美元,而用于电动车的锂离子电池全球年销售额则将达到 220亿美元。另据赛迪信息产业 (集团发布的报告显示, 2013年中国锂电池整体市场规模将达到741.7亿元,同比增长 33.2%,并且未来三年市场规模增速将会保持在 30%以上。到2015年, 整个中国锂电池的市场规模将突破 1000亿 元,达到 1251.5亿元。 尽管如此,目前,锂离子电池的价格和安全性仍然是制约当前电动汽车发展的主要因素。这是由于有限的生产水平以及各大公司开展的研发理想电池(阳极,阴极以及电解质的结合配置工作所共同造成的。在没有标准的情况下, 原本可行性较高的电池交换和二次应用的实践操作就变得十分复杂困难了。除此以外,电池能量密度、充电设施等也成为了限制电动车市场增长的因素。

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。

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/4e2001112.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/4e2001112.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

锂电池现状及发展趋势

锂电池现状及发展趋势 摘要:作为一种高效、可循环使用的能量转换与储存方式的锂电池,它已成为未来一系列高技术发展中的重大需求,锂电池的发展同时也关乎到我国的环保与资源利用问题,本文分析的是锂电池的现状及发展趋势。 关键词:锂电池;现状;趋势;环保 “锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。 1.锂电池概述 锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中,液态锂离子电池是一种二次电池,它被嵌入化合物为正、负极。正极采用锂化合物-钴酸锂、锰酸锂,负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等方面的优点,使得它成为世界能源发展中的理想能源载体。这就是锂电池的主要分类情况。 那么说到锂电池的结构类型,锂电池一般呈现为圆柱或方型,电池内部采用螺旋绕制结构,用一聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成,这种材料有着很强的渗透性。电池内充有有机电解质溶液,里面还装有安全阀和PTC元件,为的是在电池不正常状态时候能够很好的保护电池。 锂电池的能量比较高。具有高储存能量密度,是铅酸电池的约6-7倍;并且使用寿命长,可达到6年以上,同时高功率承受力,使得其能够很好的被运用在电动汽车中,达到一定电力后,能够使得启动加速。还有一个特点就是重量轻,而且绿色环保,里面也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。2.锂电池现状 锂电池最早期应用在心脏起搏器中,由于锂电池的自放电率极低,放电电压平缓等优点,它植入人体后,起搏器能够长期运作而不用重新充电。1992年

2018年锂电池行业现状及发展趋势分析报告

2018年锂电池行业现状及发展趋势分析报告

正文目录 1. 消费电子领域:高端电池产品存在结构性紧缺 (5) 1.1 需求:体积密度仍为消费电子电池首要攻克技术指标 (5) 1.2 现状及问题:续航时间仍然是消费电子一大困扰 (6) 1.3 解决方案:高压钴酸锂和硅碳负极为提升电池体积密度的良药 (8) 2. 动力电池领域:万亿市场奔“池”而来 (9) 2.1 需求:动力电池创造万亿市场需求 (10) 2.1.1 纯电动和插电式混合动力乘用车爆发之势已立 (11) 2.1.2 强混和轻混48V系统释放高倍率电池需求 (11) 2.2 现状及问题:续航里程和成本是新能源车发展道路上的绊脚石 (14) 2.3 解决方案:电极材料和结构优化需同行 (15) 2.3.1 高镍+硅碳负极是动力电池提升能量密度的不二之选 (15) 2.3.2 A00等部分低端车型在退补后会重新考虑磷酸铁锂 (16) 2.3.3 电池结构:铝壳电池优势在结构优化中进一步凸显 (18) 3. 电池产业链对比及下一代电池 (18) 3.1 锂电池符合国家发展高端制造的规划 (19) 3.2 锂电池四大核心材料:正极、负极、电解液、隔膜 (19) 3.2.1 锂电池正极材料:三元快速放量高镍三元和高压钴酸锂存在结构性紧缺 (22) 3.2.2 锂电池负极:人造石墨占比逐年增高硅碳负极已处量产前夕 (25) 3.2.3 锂电池电解液:六氟磷酸锂已实现国产化替代未来技术难点在添加剂 (30) 3.2.4 高技术壁垒隔膜加速国产化 (32) 3.3 锂电池生产环节具有工艺复杂、行业集中度高、研发投入大等特点 .. 33 3.4 下一代电池需及早布局 (34) 4. 相关建议 (35) 5. 风险提示 (36) 图目录 图1:铅酸、镍铬、镍氢到锂电电池体积密度依次增长66%、188%、106% 6

锂电池与铅酸电池对比和发展趋势分析

锂电池与铅酸电池对比和发展趋势分析关键词:锂电池,铅酸电池,太阳能,石墨烯,动力电池 电池泛指能产生电能的小型装置,对发电系统的储能非常重要,特别是光伏发电系统。储能电池的种类非常多,太阳能供电系统用何种储能电池才最合适安防行业、通信行业等泛IT系统建设使用?储能电池各自的优缺点和使用特性如何?电池技术未来的发展趋势如何?本文是新竹科技结合自身多年的IT及物联网行业从业经验,对电池技术的总结和趋势分析。 目前常用的电池有三种:铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池。较普遍的认识是,铅蓄电池是电动车、汽车点火、太阳能光伏及UPS电源系统等行业常用的电池,缺点是重量较大、寿命断、有记忆效应,优点是价格低;锂离子电池是一般手机、电子设备等常用的电池,优点是重量轻、容量大、寿命长、无记忆效应,缺点是稳定性差(锂电的安全问题随着各种保护电路的设计使用,安全问题已经基本解决);镍氢电池应该界与两者之间,低不成高不就,所以应用范围远不及前两者。事实情况真的是这样吗?电池行业的发展趋势将向何处去?新竹科技一直立足物联网产品和应用,一直关注电池技术的发展,本文通过对比对主流的电池技术探讨电池的发展趋势。 首先,我们先对比锂电池和铅酸电池的原理和发展历程。 1、铅酸电池:铅酸电池(VRLA),是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。在放电过程中遵循双硫酸盐反应规则,正负极材料上都有PbSO4晶粒生成,铅酸蓄电池的标称电压是2V,理论比能量是166.9Wh/kg,实际比能量为35~45Wh/kg。由于电解液存在的导电性,使得铅酸电池存在自放电和充电的时候不允许大电流充电,所以一般铅酸电池的充电都限制在0.3C以下。

锂离子电池的现状及发展趋势

锂离子电池的现状与发展趋势 新能源技术被公认为21 世纪的高新技术,电池行业作为新能源领域的重要组成部分,已成为全球经济发展的一个新热点。目前锂离子电池已经作为一种重要的能量源被人们大范围的使用,无论是在电子通讯领域,还是在交通运输领域等,它都担当着极为重要的角色,有着广泛的应用前景。 锂离子电池是一种二次电池,是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。自20世纪70年代以来,以金属锂为负极的各种高比能量锂原电池分别问世,并得以广泛应用。 锂离子电池工作电压高、比能量高、容量大、自放电小、循环性好、使用寿命长、重量轻、体积小,是现代高性能电池的代表,是移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的理想电源,并有望成为未来电动汽车、无绳电动工具等的主要动力来源之一。 我国锂离子电池产业发展历史不长,但发展很快,2012年我国锂离子电池的总产量达41.8亿只。在国际锂离子电池市场上,中国、日本和韩国形成了三足鼎立的态势,但总体而言,我国锂离子电池产业在技术先进程度和市场竞争力方面和日本、韩国还有较大差距。我国锂离子电池产业的技术发展是从模仿国外成熟技术开始的,在此过程中,工艺创新是我国锂离子电池产业早期发展的主要成绩,最近几年,随着技术创新投入不断加大,我国锂离子电池产业在技术创新方面发展很快,并形成了基本的产业核心竞争力,在某些领域积累了一定的技术优势。 锂离子电池材料的研究现状及发展趋势 锂离子电池的主要构造有正极、负极、能传导锂离子的电解质以及把正负极隔开的隔离膜。锂离子电池的电化学性能主要取决于所用电极材料和电介质材料的结构与性能,尤其是电极材料的选择和质量直接决定着锂离子电池的特性和价格。 目前锂离子电池正极材料的研究主要集中于钴酸锂、镍酸锂等,同时,一些新型正极材料(如Li-Mn-O系材料、导电高聚物)的兴起也为锂离子电池正极材料的发展注入了新的活力,寻找开发具有高电压、高比容量和良好循环性能的锂离子二次电池正极材料新体系是该领域的重要研究内容。目前,锂离子电池的正极材料仍为LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等过渡金属氧化物及其复合材料,2005-2010年,高能量密度的聚合物正极材料和有机硫化物、无机硫化物成为锂离子电池的新一代正极材料。锂离子电池的负极材料主要有碳材料、锂金属合金、金属氧化物、金属氮化物、纳米硅等,其中碳材料是目前商业应用的主要负极材料,而锂金属合金、纳米硅已成为研发热点。锂离子电池的电解质材料目前主要是用液态电解其溶剂为无水有机物,多数采用混合溶剂,如EC-DMC和PC-DMC 等,LiPF6是应用最为普遍的导电盐。 就锂离子电池正极材料来说,钴酸锂正极材料在今后仍然具有强劲的生命力,在目前商品化应用的锂离子电池体系中,钴酸锂电池凭借其高充电截止电压和高压实密度双重优势,仍是目前高档3C产品类电池首选电池体系;而层状LiNixCo1–x–yMnyO2正极材料不仅具有较高的能量密度,而且材料的安全性、循环稳定性、高低温性能、制备成本等性能均比较优异,在全球正极材料使用量比重逐年增加,不仅逐步替代了钴酸锂材料的部分应用,而且在新能源汽车动力

中国锂离子电池市场现状及趋势分析

中国锂离子电池市场现状及趋势分析 锂离子电池市场总体上可分为消费类电子产品市场、电动交通工具市场、工业&储能应用市场这三大市场。一般称前者为3C小型锂离子电池市场,后两者为动力锂离子电池市场。对于未来5年锂离子电池市场需求的预测,根据实际情况变化,真锂研究在之前的基础上做了适当调整。 一、消费类电子产品市场 1、2011年和2012年市场发展现状 目前全球和中国的锂离子电池销量主要还是集中在消费类电子产品市场,尽管其市场份额处于下降态势。2012年全球销售的3816.74万kWh锂离子电池中有72.28%是在消费类电子产品市场,中国市场这个比例是65.40%(锂离子电池销售总量为662.00万kWh),相对低一些,真锂研究认为主要原因有:①智能手机、平板电脑等产业,中国的发展要相对滞后两三年;②一些动力电池市场,中国垄断着全球产能,如电动自行车等。 全球2012年手机用锂离子电池总量为1,086.01万kWh,较2011年的1,094. 20万kWh有所下降,但是在中国市场,手机用锂离子电池总量还是增长了6.30 %,见表1,主要原因是2012年中国智能手机销量达到了惊人的1.88亿部,较2 011年增长了137.97%,是全球增速39.96%的数倍。在中国,智能手机正在迅速取代传统的功能手机。

智能手机的屏幕越来越大,功能越来越多,越来越耗电,现有的锂离子电池产品越来越难以满足需求。目前绝大多数智能手机配备的电池管不了一天,这意味着即使让锂离子电池的能量密度翻番也难以满足需求。现在手机用锂离子电池要解决的主要矛盾已经不是价格而是性能了。谁要能率先开发出能量密度提高一倍以上的锂离子电池产品,即使售价翻上1倍甚至更多,它也能取得超常规发展。 不过,未来一两年甚至更长时间内,市场上恐怕还难以出现能量密度翻番的锂离子电池产品。因此,今后一段时间,为消费类电子产品随时充电的移动电源市场还会快速发展。而移动电源对电池的能量密度和体积的要求均不是很高,相对更适合中国企业去做。事实上市场也确实是这么发展的,2012年全球123万k Wh的移动电源锂离子电池需求,超过80%是中国制造,其中中国市场就消纳了52.20万kWh,是这个市场的领导性力量。 中国的平板电脑市场也在快速、稳步发展,年增速高于全球平均水平。201 2年中国市场共销售各类平板电脑1,100万台,绝对数量较2011年增长了527 万台;是年全球占比8.44%。而2010年和2011年中国市场的全球占比分别为6. 67%和8.33%。平板电脑销量的快速提升直接带动了锂离子电池销量的提升,20 12年中国平板电脑用锂离子电池销量达到28.49万kWh,同比增长91.97%。 平板电脑的异军突起,给笔记本电脑产业的发展带来了沉重打击,不过,随着整个PC市场移动化和便携化的发展规律日益明显,越来越多的单位正在给员工配备笔记本电脑而不是台式机,这使得笔记本电脑的需求依然呈现出一定的刚性,全球总销量会在今后数年内稳定在2亿台左右。在中国市场,因笔记本电脑售价的快速下降(中低端笔记本电脑售价已经与台式机相当),笔记本电脑开始了替代台式机的进程。2012年中国市场共销售笔记本电脑3,040万台,较2011年的2,220万台有了大幅度攀升,直接使得该市场的锂离子电池销量提升了36. 94%,达到了148.47万kWh。 2、2013年~2017年市场发展预测 总的来说,消费类的电子产品这个市场对锂离子电池的需求增长比较有限。真锂研究认为,这个市场的锂离子电池需求量今后几年的增长速度会维持在15 %左右。由于中国企业会在智能手机、移动电源等产业上取得更快发展,因此,

锂离子电池的发展趋势

锂离子电池的进展趋势 引言 电子信息时代使对移动电源的需求快速增长。由于锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点,且循环寿命长、安全性能好,使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有宽敞的应用前景,成为近几年广为关注的研究热点。锂离子电池的机理一般性分析认为,锂离子电池作为一种化学电源,指分不用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。当电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。锂离子电池是物理学、材料科学和化学等学科研究的结晶。锂离子电池所涉及的物理机理,目前是以固体物理中嵌入物理来解释的,嵌入(intercalation)是指可移动的客体粒子(分子、原子、离子)可逆地嵌入到具有合适尺寸的主体晶格中的网络空格点上。电子输运锂离子电池的正极和负极材料差不多上离子和电子的混合导体嵌入化合物。电子只能在正极和负极材料中运动。已知的嵌入化合物种类繁多,客体粒子能够是分子、原子或离子.在嵌入离子的同时,要求由主体结构作电荷补偿,以维持电中性。电荷补偿能够由主体材料能带结构的改

变来实现,电导率在嵌入前后会有变化。锂离子电池电极材料可稳定存在于空气中与其这一特性息息相关。嵌入化合物只有满足结构改变可逆并能以结构弥补电荷变化才能作为锂离子电池电极材料。 操纵锂离子电池性能的关键材料——电池中正负极活性材料是这一技术的关键,这是国内外研究人员的共识。 1 正极材料的性能和一般制备方法 正极中表征离子输运性质的重要参数是化学扩散系数,通常情况下,正极活性物质中锂离子的扩散系数都比较低。锂嵌入到正极材料或从正级材料中脱嵌,伴随着晶相变化。因此,锂离子电池的电极膜都要求专门薄,一般为几十微米的数量级。正极材料的嵌锂化合物是锂离子电池中锂离子的临时储存容器。为了获得较高的单体电池电压,倾向于选择高电势的嵌锂化合物。正极材料应满足: 1)在所要求的充放电电位范围内,具有与电解质溶液的电化学相容性; 2)和气的电极过程动力学;

2016年锂电池现状和发展趋势分析

2016-2022年中国锂电池市场现状研究分析 与发展前景预测报告 报告编号:1659955

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/4e2001112.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:2016-2022年中国锂电池市场现状研究分析与发展前景预测报告 报告编号:1659955←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:_NengYuanKuangChan/55/LiDianChiShiChangDiaoYanYuQianJingYuCe.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 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池 主要应用于笔记型计算机、行动电话、PDA、摄录像机、携带式光盘等电子产品上,其 中以笔记型计算机、行动电话为最大应用产品。电子、信息及通讯等3C产品均朝向无 线化、可携带化方向发展,对于产品的各项高性能组件也往“轻、薄、短、小”的目标 迈进,而锂电池是最佳的电源供应来源。 目前锂电池已逐步向电动自行车、电动汽车等领域拓展。全球锂电池需求量随着应 用领域的不断扩展而逐年递增。我国锂电产业化始于1997年后期,走过了一条从引进 学习到自主研发的产业化道路。进入2001年以后,随着深圳比亚迪、邦凯电池等锂电 池企业的迅速崛起,中国的锂电产业开始进入快速成长阶段。目前,中国是世界最大的 锂电池生产制造基地、第二大锂电池生产国和出口国。 许多中国企业已经加大了各种资源的投入,例如增加自动化或者半自动化设备,生 产模式由劳动密集型向半自动化和自动化转型,开发自主创新的工艺技术,进一步完善 质量体系,通过提升产品品质和劳动生产率,向高端市场和高端产品发展,已经成为当 今中国锂电产业的发展趋势。 2010-2014年中国锂电池产量 中国产业调研网发布的2016-2022年中国锂电池市场现状研究分析与发展前景预测 报告认为,低碳经济时代,我国在新能源及节能减排方面取得了快速发展,锂电池由于 具有较高的能量及更具有环保性,已经开始全面取代传统的铅酸、镍氢和镍镉电池,成 为21世纪最重要的储能元件,其发展的技术水平快慢将直接影响整个新能源产业的发 展速度和质量。随着一系列新能源汽车扶持政策即将出台,中国新能源汽车在“十二五”期间将快速发展,届时将带动锂电池行业快速增长,并向人造卫星、航空航天和储能方

锂离子电池的发展趋势

锂离子电池的发展趋势 引言 电子信息时代使对移动电源的需求快速增长。由于锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点,且循环寿命长、安全性能好,使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景,成为近几年广为关注的研究热点。锂离子电池的机理一般性分析认为,锂离子电池作为一种化学电源,指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。当电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。锂离子电池是物理学、材料科学和化学等学科研究的结晶。锂离子电池所涉及的物理机理,目前是以固体物理中嵌入物理来解释的,嵌入(intercalation)是指可移动的客体粒子(分子、原子、离子)可逆地嵌入到具有合适尺寸的主体晶格中的网络空格点上。电子输运锂离子电池的正极和负极材料都是离子和电子的混合导体嵌入化合物。电子只能在正极和负极材料中运动。已知的嵌入化合物种类繁多,客体粒子可以是分子、原子或离子.在嵌入离子的同时,要求由主体结构作电荷补偿,以维持电中性。电荷补偿可以由主体材料能带结构的改变来实现,电导率在嵌入前后会有变化。锂离子电池电极材料可稳定存在于空气中与其这一特性息息相关。嵌入化合物

只有满足结构改变可逆并能以结构弥补电荷变化才能作为锂离子电池电极材料。 控制锂离子电池性能的关键材料——电池中正负极活性材料是这一技术的关键,这是国内外研究人员的共识。 1 正极材料的性能和一般制备方法 正极中表征离子输运性质的重要参数是化学扩散系数,通常情况下,正极活性物质中锂离子的扩散系数都比较低。锂嵌入到正极材料或从正级材料中脱嵌,伴随着晶相变化。因此,锂离子电池的电极膜都要求很薄,一般为几十微米的数量级。正极材料的嵌锂化合物是锂离子电池中锂离子的临时储存容器。为了获得较高的单体电池电压,倾向于选择高电势的嵌锂化合物。正极材料应满足: 1)在所要求的充放电电位范围内,具有与电解质溶液的电化学相容性; 2)温和的电极过程动力学; 3)高度可逆性; 4)全锂化状态下在空气中的稳定性。

锂离子电池发展综述

锂离子电池的研究及发展现状 张求华 (吉首大学化学化工学院,416000) 摘要:综述了电极材料、电解质和隔膜研究及发展现状,其为电池重要的组成部分,直接影响电池的性能。电池所用材料方面的研究推动着锂离子电池性能的不断提高和完善。主要分析了近年来锂离子电池材料技术动向和应用,以及对锂离子电池的未来发展趋势进行了展望。 关键词:锂离子电池;正极材料;负极材料;电解质和隔膜 Research and Development status of Lithium-ion Batteries Zhang qiuhua (College of chemistry and chemical engineering,jishou university,416000) Abstract: In this paper, the research and development status of electrode materials, electrolyte and separator are summarized, which are important parts of lithium-ion batteries, which can influence the performance of battery directly. The study on electrode materials propels the improvement of lithium-ion batteries, performance. The technology trend and application of materials used in lithium -ion battery in recent years was focused in this paper and the prospect of development trend of lithium ion batteries in the future w as proposed. Key words: lithium ion batteries; cathode materials; anode materials; electrolyte and separator 引言 由于锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点,且循环寿命长、安全性能好,使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景,成为近几年广为关注的研究热点。本文对锂离子电池的研究现状进行了综述,最后对锂离子电池未来的发展进行了展望。 1锂离子电池工作原理 锂离子电池( Lithium - Ion Battery, LIB)又称锂电池,是指以2种不同的能够可逆脱出和嵌入锂离子的化合物分别作为电池的正极和负极的二次电池体系[1]。锂离子电池正负极材料均采用锂离子可以自由脱出和嵌入的具有层状或隧道结构的锂离子嵌入化合物。在充电,正极材料中的锂离子脱离正极穿过隔膜向负极方向迁移,并最终嵌入负极材料中;在放电时,负极材料中的锂离子从负极脱出并穿过隔膜向正极方向迁移并嵌入正极材料中。这样,在充放电过程中,锂离子在正负极间“摇来摇去”,而无金属锂析出。因此锂离子电池被称作“摇椅电池”( Rocking Chair Battery ) 或“摇摆电池”( Swing Battery)[ 2]。 以具有石墨化结构的碳为负极,氧化钴锂为正极的锂离子电池为例,充电时其电极反应如下 : 正极反应:LiCoO2 →Li1- xCoO2+ xLi+ + xe- 负极反应:6C+ xLi+ + xe-→Li x C6 总的反应:LiCoO2+ 6C →Li1- x CoO2 + Li x C6 放电时上述反应逆向进行。 2锂离子电池结构 锂离子电池基本结构一般包括正极、负极、能传导锂离子的电解质及把正负极隔开的

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