锂离子电池的现状及发展趋势

锂离子电池的现状及发展趋势
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

电池应用中也崭露头角,是未来最有发展前景的正极材料之一。近期内锂离子电池正极材料的主流方向仍以钴酸锂和LiNixCo1–x–yMnyO2材料为主。磷酸铁锂和尖晶石型锰基材料,不仅具有较低的制备成本和资源优势,而且安全性、循环稳定性也非常突出,是目前动力电池首选正极材料尤其是LiNi0.5Mn1.5O4/Li4Ti5O12体系动力电池可实现快速充放电,是未来新能源汽车动力电池的主流方向之一。高能量密度的NCA正极材料在高档3C产品类电池和新能源汽车动力电池中占有一席之地,但是高成本、电池制作环境苛刻等因素限制了其大范围应用。磷酸铁锂、锰酸锂、NCA正极材料始终在目前正极材料架构中占有一定地位。层状富锂锰基材料是下一代产业化的正极材料中能量密度最高的,市场应用前景广阔,但是其自身结构问题造成的首次不可逆容量高、倍率性能较差等问题仍有待科研工作者进行深入研究。

自从20 世纪90 年代锂离子电池商业化以来,炭材料一直在锂离子电池中被广泛应用,今后仍将是锂离子电池的关键基础材料。在新型炭负极方面,未来的发展将主要集中在高功率石墨类负极及非石墨类高容量炭负极,以满足未来动力和高能电池的需求。炭导电剂对电池性能具有重要影响,新型导电剂的研究将主要集中在具有高离子电导特性炭黑的开发以及与碳纳米管、石墨烯等新型炭材料复合得到的复合导电剂等方面.由于具有特殊的一维和二维的柔性结构,近几年来碳纳米管及石墨烯等新型炭材料在锂离子电池领域的研究正在世界范围内展开,碳纳米管复合导电剂已在锂离子电池领域被大量使用。碳纳米管和石墨烯复合电极材料经适当的电化学性能改进、使用过程优化后,均有望在高容量锂离子电池及锂离子动力电池领域得到广泛应用。

锂离子电池市场现状及发展趋势

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。

锂离子电池产业发展20多年来一直集中在3C产业为主,较少应用在市场经济规模更大的储能和动力电池(瞬间需要较大电流)市场,该市场涵盖纯电动车、油电混合车、中大型UPS、太阳能、大型储能电池、电动手工具、电动摩托车、电动自行车、航空航天设备与飞机用电池等领域。主要原因之一是过去锂电池采用的钴酸锂正极材料(LiCoO2,就是现在最常见的锂离子电池)成本较高,并且难以应用在耐受穿刺、冲撞和高温、低温等条件等特殊环境。更重要的是,因无法满足人们对安全的绝对要求而饱受诟病。同时,钴酸锂电池也无法达到快速充电与完全避免二次污染等目的,而且,一定要设计保护电路以防止过度充电或过度放电,否则就会造成爆炸等危险,甚至出现如Sony电池爆炸导致全球品牌NB业者投下巨资回收的情况。

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)。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%。在中国,智能手机正在迅速取代传统的功能手机,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,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。2012年全球123万kWh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,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,2012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%。

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,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,该市场中国企业锂离子电池的供应量未来几年大致会维持27.01%的年均复合增长率,发展速度高于全球。预测到2017年中国手机市场将消耗512.51万kWh的锂离子电池,是2012年的2.8倍。预计2017年中国笔记本电脑市场将会消耗锂离子电池220.20万kWh,是2012年的1.48倍,中国平板电脑市场将消耗266.39万kWh的锂离子电池,将首次超越笔记本电脑。

工业&储能市场消费锂离子电池主要分为电动工具、移动基站电源、风光发电配套三类。2012年全球锂离子电池需求总量中,工业&储能市场消耗了467.36万kWh,占比12.25%;中国的这个市场共消耗锂离子电池73.15万kWh,比重是15.65%,要适当高于全球。

我国自20世纪80年代初期开始进行锂离子电池的研发工作。在一系列国家政策的支持下,我国的锂离子电池产业有了长足的发展。根据国家统计局数据显示,到2013年,我国的锂离子电池年产量已达到近47.68亿只,已发展成为全球电池生产制造大国。在航天应用领域,目前国内空间用圆形锂离子电池的比能量约为110~140 Wh/kg;在电池地面寿命试验方面,高轨卫星80%DOD,达到了15年寿命水平;低轨卫星30%DOD,已达到5年寿命水平。在电动汽车领域,万向集团为上海世博会提供了电动汽车和混合动力汽车用锂离子电池;上海汽车除了与比亚迪、上海空间电源研究所持续进行深度合作,同时还与全球锂二次电池领域居于技术领先地位的美国A123组建了合资公司,生产和销售车用动力电池系统。在电网储能技术领域,2011年2月,我国第一个兆瓦级电池储能电站——南方电网5 MW级电池储能电站在深圳并网成功,该电池储能电站总容量为10 MW,待其全部投产后,将成为世界上最大的锂离子电池储能电站。

中国目前电动工具市场锂离子电池替代镍镉电池、镍氢电池等的速度,今后几年将会以每年10%左右的速度发展,到2017年锂离子电池的用量比将会达到90%,基本完成对其他二次电池的替代。未来一段时间中国移动基站建设的重心将由大中型基站转向小微型基站,锂离子电池正在开始取代铅酸电池:在新建基站领域,2012年使用锂离子电池的比例约2%,预计到2017年会达到100%;在老基站电源替换领域,2012年使用锂离子电池取代铅酸电池的比例约为0.11%,2017年会快速上升到50%。而今后重点建设的小微型基站的首选电源亦是锂离子电池。中国移动基站电源市场对锂离子电池的需求量在2017年将会达1,797.33万kWh,年均复合增长率将高达214.91%,是所有锂离子电池细分市场中增速最快的。在搬运机、起重机、挖掘机等工业器械市场,对锂离子电池性能和价格的需求和电动汽车市场差不多,因此,电动汽车市场的爆发会直接推动该市场爆发。据统计,2012年全球锂离子电池市场需求量共计3,816.74万kWh,同比增长

43.29%;其中中国市场2012年共销售锂离子电池662.00万kWh,同比增长

44.81%。中国市场的全球占比,也由2011年的17.16%略微上升至17.34%,上升的主要动力来自消费类电子产品市场。但是,后两大市场对锂离子电池需求量

的增长速度明显快于前者,这种势头在未来多年的时间里只会加强而不会削弱。因此,尽管现在这两大市场的需求总量还不是很多,但所有人都认为锂离子电池的未来在动力电池市场。

此外,新能源汽车是我国七大战略性新兴产业之一,动力电池作为新能源汽车的核心部件是其动力的直接来源,锂离子电池是新能源汽车动力电池发展最有前景的技术路径,锂离子动力电池的技术创新对新能源汽车产业的发展有着关键作用。

总结

锂离子电池具有工作电压高、应用温度范围宽、自放电率低、环境污染轻等优势,一经问世便取得了迅猛的发展。目前,锂离子电池已经成为手机、笔记本电脑等便携电子产品的主流电源。另一方面,在传统能源日渐枯竭与环境保护日益强化的双重压力下,能源生产和使用的方式正在发生巨大变革,如使用太阳能、风能、潮汐能等新型清洁能源。发展混合动力汽车或纯电动汽车,也对高性能储能系统提出了迫切需求。由于具有优异的综合性能,锂离子电池在电动汽车及大型储能领域将具有广阔的应用前景。针对不同应用需求,锂离子电池正朝着多元化方向发展,主要包括:(1) 便携电子产品用高能量密度锂离子电池;(2) 兼具高能量密度与高功率密度的锂离子动力电池;(3) 储能用长寿命锂离子电池。目前没有任何一种材料能够同时满足这三方面应用的要求,如何在拥有高能量密度的同时,兼备高的功率密度与高的循环稳定性是锂离子电池材料发展的核心。

随着新材料技术的发展,锂离子电池在日常使用及专业领域中的份额逐年上升,促进了锂离子电池技术的进一步发展。可以预见:1)在未来20年,为了适应不同的储能环境,锂离子电池必将向多品种及特种电池应用的方向逐步改进;

2)高安全、高效率、长寿命、低成本是锂离子电池技术发展的方向和追求目标;

3)发展新型高性能低成本电池材料及相应的电化学体系,探索高效加工生产技术,促进产业链技术整体进步是锂离子电池技术获得突破的有效途径。

参考文献

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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

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。

锂离子电池产业发展白皮书(2017版)

锂离子电池产业发展白皮书(2017版) 2016年,在电动汽车产量高速增长的带动下,全球及我国锂离子电池产业继续保持快速增长态势,行业创新加速,新产品、新技术不断涌现,各种新电池技术相继问世。作为最大的生产国以及最重要的应用市场,我国在全球锂离子电池产业的地位进一步提升。受益于我国新能源汽车推广应用步伐加快,一批骨干企业快速成长,比亚迪公司锂离子电池产量目前已位居至全球第四。在此形势下,赛迪智库电子信息产业研究所编写了《锂离子电池产业发展白皮书(2017版)》,全面梳理了2016年国内外锂离子电池产业创新进展,介绍了国际巨头和我国骨干企业的发展情况,分析了2016 年我国锂离子电池行业发生的重大事件,并对2017年锂离子电池产业发展趋势进行了研判。全球锂离子电池产业发展状况一、市场规模2016年,全球锂离子电池产业规模预计达到378亿美元,同比增长16%,增速较2015年下滑了15个百分点,原因主要在于全球电动汽车市场增速明显下滑。按容量计算,全球锂离子电池市场规模将首次超过90GWh,同比增长18%。容量增速高于产值增速,原因在于锂离子电池产品价格不断下滑。二、产业结构近两年,电动汽车市场开始爆发性增长,电动自行车占比稳步提升,而全球手机出货量平稳增长,便携式电脑、数码相机等消费电子产品逐步

退出市场,全球锂离子电池市场结构发生显著变化。按容量计算,2016年,消费型锂离子电池占比44.7%,比2015年的50%下降了5个百分点,占比首次跌破50%。动力型锂离子电池占比达到44.8%,首次超过消费型,而2015年动力型锂离子电池占比还只有40%。其他(储能&工业型)锂离子电池占比为10.5%,基本与2015年持平。三、区域分布全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国,三者占据了全球97%左右的市场份额。从2015年开始,在中国大力发展新能源汽车的带动下,中国锂离子电池产业规模开始迅猛增长,2015年已经超过韩国、日本跃居至全球首位,2016年领先优势继续扩大。在新能源汽车带动下日本锂离子电池产量加快增长,韩国仍保持稳步增长,但增速放缓导致其占比持续下滑。1、日本:加速增长在全球电动汽车热销的带动下,以松下、汤浅等为代表的日本锂离子电池生产企业继续向动力电池转型,带动日本锂离子电池产业呈现加速增长势头。根据日本经济产业省的统计数据显示,2016年日本国内锂离子电池产量达到12.4亿只,创2010年以来的新高,同比2015年增长了27%。其中,动力型锂离子电池产量占比已经接近2/3,创历年来新高。从产值看,2016年日本国内锂离子电池行业销售产值达到3799亿日元(约230亿元人民币),同比增长11%。2、韩国:平稳增长在经历了2015年的快速增长之后,2016年韩国锂离子电池产业保持稳步增

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。

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。

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

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

锂离子电池关键材料的现状与发展

本文由64737704贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 产业透视 !""# !" ! # ¥" ¥!% # 锂离子电池关键材料 现状与发展 的 张 世 超 !!"#¥#%&’" ! 锂离子电池正极材料 嵌锂化合物正极材料是锂离子 锂离子电池中占有较大比例(正负 极材料的质量比例为 "#!¥%#! ) ,因 此正极材料的性能将很大程度地影 响电池的性能,其成本也直接决定 电池成本高低。 目前正极材料的研究主要集中 于氧化锂钴、氧化锂镍等电极材 料,与此同时,一些新型正极材料 (包括导电高聚物正极材 料 ) 的 兴 起也为锂离子电池正极材料的发展 注入了新活力,寻找开发具有高电 压、高比容量和良好循环性能的锂 离子电池正极材料新体系是本领域 重要研究内容。 ! -./01+, 型 层 状 结 构 的 ’()*+,、 尖晶石结构的 ’2-’()*+, 和岩盐相 电池的重要组成部分。正极材料在 ’()*+,。 层 状 ’()*+, 氧 原 子 采 用 畸变立方密堆积序列,钴和锂分 别占据立方密堆积中的八面体 ( "/ ) 和 ( "3 ) 位 置 ; 尖 晶 石 结 构 的 ’()*+, 中 氧 原 子 为 理 想 立 方 密 堆 积 排 列 , 锂 层 中 含 有 ,45 钴 原 子 , 钴 层 中 含 有 ,46 锂 原 子 ; 岩 盐 相 晶 格 中 ’( 7 和 )*" 7 随 机 排 列 , 无法清晰地分辨出锂层和钴层。 目前在锂离子电池中应用较多 的是层状结构的 ’()*+,,其具有工 作电压高、充放电电压平稳,适合 大电流充放电,比能量高、循环性 能好等优点,锂离子在键合强的 !&! ’()*+, 正极材料 ’()*+ , 具 有 三 种 物 相 , 即 !" 新 材 料 产 业 ( ()* +!""# ,-’./0 1-+¥!%) !" # ¥% & ’ !"#¥ 层 间 进 行 二 维 运 动 , 锂 离 子 电导率高,扩散系数为 %& )*? , + ’( ¥ ’% 方 法 。 如 采 用 =4、 /> 、 ?4 、 @A 等 元素对 5" 进行掺杂取代,以 稳 定 层状材料结构、提高电化学性能并 降 低 生 产 成 本 ; 在 B45"#¥ 表 面 包 覆 />¥#C、 D¥#7、 />D#.、 E26 等 物 质,改善电极材料与电解液间的恶 性相互作用,减缓钴的溶解等。 B4=46¥ 存在合成困难、结构相 变和热稳定性差等缺点,其根源都 与 B4=46¥ 的 内 在 结 构 有 关 。 对 %& ’-)*¥? ’%,理论容量为 ¥-.*/012, + 实际 比 容 量 为 %.&*/012 左 右 。 由 于其具有生产工艺简单和电化学性 能稳定等优势,所以是最先实现商 品化的正极材料。 但 345"6¥ 价 格 昂 贵 , 实 际 比 容量 仅 为 其 理 论 容 量 ¥-.*/012 的 B4=46¥ 进 行 元 素 掺 杂 以 改 善 其 结 构 , 是 提 高 B4=46¥ 比 容 量 、 改 善 循环性能以及稳定性的 有 效 手 段 。 在 B4=4% ’LEL#¥ 搀 杂 化 合 物 的 研 究 中 , 5" 搀 杂 的 B4M4%’L5"L6¥ 表 现 出 良好的综合性能。由于钴和镍是位 于同一周期的相邻元素,具有相

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万kWh(1990年还处在试应用阶段)快速发展到万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%,之后10年为年均%。 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

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

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/ba9850153.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/ba9850153.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

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