车用动力电池关键材料技术
动力电池研究报告
动力电池研究报告一、引言动力电池是一种被广泛应用于电动汽车、混合动力汽车及其他电动设备中的重要电源。
随着对于清洁能源的需求日益增长，动力电池的研究和发展也变得愈发重要。
本报告旨在对动力电池的研究进行概述，并探讨其未来发展趋势。
二、动力电池的种类动力电池主要有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和超级电容器等几种类型。
其中，锂离子电池是目前应用最广泛的一种。
1.铅酸电池铅酸电池是一种传统的成熟技术，具有成本低、容量大、可循环使用等优点。
然而，其能量密度较低，且存在环境污染的问题，因此在现代电动汽车中的应用受到了限制。
2.镍氢电池镍氢电池相比于铅酸电池具有更高的能量密度和更长的寿命。
然而，镍氢电池的成本较高，并且存在自放电率高、重量大等缺点，限制了其在电动汽车领域的应用。
3.锂离子电池锂离子电池由于其高能量密度、长寿命、重量轻等优点，在电动汽车领域得到了广泛的应用。
它具有较好的充放电性能和循环寿命，能够在较大范围内满足车辆的动力需求。
当前，锂离子电池技术正在不断发展中，面临挑战的问题包括安全性、能量密度和成本等方面。
4.超级电容器超级电容器是一种能够提供高功率输出的储能设备，具有快速充放电和长寿命等优点。
然而，超级电容器的能量密度相对较低，限制了其在电动汽车领域的大规模应用。
三、动力电池的关键技术动力电池的关键技术主要包括电池材料、电池结构、电池管理系统和快速充电技术等方面。
1.电池材料电池材料是动力电池性能的决定因素。
目前，锂离子电池中主要使用的是钴酸锂、锰酸锂和三元材料等。
未来的研究方向包括开发新型材料以提高能量密度和循环寿命。
2.电池结构电池结构对于电池的充放电性能、循环寿命和安全性等方面起着重要的影响。
通过改进电池结构，可以提高电池的能量密度和循环寿命。
3.电池管理系统电池管理系统是动力电池的核心技术之一，它能够对电池进行监测、诊断和控制，以提高电池的使用效率和稳定性。
4.快速充电技术快速充电技术可以缩短充电时间，提高电池的使用效率。
锂、镍、钴等动力电池原材料
锂、镍、钴等动力电池原材料
锂、镍、钴等是动力电池的关键原材料，对于新能源汽车产业的发展具有举足轻重的地位。
以下是对这三种原材料的简要介绍：
1. 锂：锂是轻质金属，具有高电化学活性，是制造锂离子电池的关键元素。
锂资源主要分布在智利、阿根廷、澳大利亚等国。
在我国，青海和西藏地区也有丰富的锂资源。
2. 镍：镍是一种过渡金属，具有良好的电化学性能和机械强度。
镍资源广泛分布在全球各地，主要产出国包括美国、加拿大、澳大利亚、新喀里多尼亚等。
近年来，印度尼西亚的镍资源开发也备受关注。
3. 钴：钴是一种硬质金属，具有优良的磁性、耐磨性和抗腐蚀性。
钴资源主要集中在刚果（金）、澳大利亚、加拿大等国。
在我国，钴资源相对稀缺，近99%的钴需求依赖进口。
这三种原材料在动力电池领域具有重要地位，随着新能源汽车产业的快速发展，对锂、镍、钴等资源的需求也在不断增长。
然而，全球锂、钴、镍等资源的分布并不均衡，部分资源对外依存度较高，这对我国新能源汽车产业的可持续发展带来了一定的压力。
因此，加大对锂、镍、钴等资源的开采和储备力度，优化资源供应结构，对于保障我国新能源汽车产业的健康发展具有重要意义。
动力电池的材料开发与应用前景
动力电池的材料开发与应用前景在当今科技飞速发展的时代，能源问题一直是全球关注的焦点。
随着电动汽车、储能系统等领域的迅速崛起，动力电池作为关键的能源存储装置，其性能和成本直接影响着相关产业的发展。
而动力电池的性能很大程度上取决于所使用的材料，因此，动力电池材料的开发成为了科研和产业界的热门话题。
一、动力电池的类型及常见材料目前，市面上常见的动力电池主要有锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池等。
其中，锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命等优点，成为了电动汽车和消费电子产品的主流选择。
锂离子电池的关键材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。
常见的正极材料有钴酸锂（LiCoO₂）、锰酸锂（LiMn₂O₄）、磷酸铁锂（LiFePO₄）和三元材料（如镍钴锰酸锂 Li(NiCoMn)O₂）等。
钴酸锂具有较高的比容量，但钴资源稀缺且价格昂贵，限制了其大规模应用。
锰酸锂成本较低，但循环性能和比容量相对较差。
磷酸铁锂安全性高、循环寿命长，但能量密度相对较低。
三元材料则综合了较高的比容量和较好的循环性能，是目前应用较为广泛的正极材料之一。
负极材料主要有石墨、硅基材料和钛酸锂等。
石墨是目前应用最广泛的负极材料，但其比容量已经接近理论极限。
硅基材料具有极高的比容量，但在充放电过程中体积膨胀较大，导致循环性能不佳。
钛酸锂具有良好的快充性能和长循环寿命，但比容量较低。
电解液一般由有机溶剂和锂盐组成，其作用是在正负极之间传导锂离子。
隔膜则起到隔离正负极、防止短路的作用，通常为多孔的聚合物薄膜。
二、动力电池材料开发的挑战尽管目前的动力电池技术已经取得了显著的进步，但仍面临着诸多挑战。
首先是能量密度的提升。
为了满足电动汽车更长的续航里程需求，需要进一步提高电池的能量密度。
然而，这往往需要在材料的结构设计、合成方法等方面进行创新，同时还要解决高比容量材料带来的安全性和循环稳定性等问题。
其次是成本的降低。
目前，动力电池的成本仍然较高，限制了电动汽车的普及。
新能源汽车动力电池关键技术研究
新能源汽车动力电池关键技术研究随着节能减排的政策不断推行，新能源汽车已经成为了未来的发展方向。
其中，动力电池是新能源汽车能否得到广泛应用的关键。
因此，动力电池的技术研究和发展十分重要。
一、动力电池的定义和分类动力电池是指能够储存电能、满足汽车驱动的需求，并且具有较高的功率输出能力和长寿命的电池。
根据不同的化学反应机制和材料特性不同，动力电池可以分为铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、钠硫电池等几种类型。
其中，锂离子电池由于体积小、能量密度高等优点，在新能源汽车中得到了广泛的应用。
二、动力电池技术研究的难点动力电池技术研究面临着多种难点。
首先，动力电池的能量密度和功率密度无法兼得，这就导致了新能源汽车既需要高能量密度的电池来满足里程要求，又需要高功率密度的电池来满足加速和爬坡等需求。
其次，动力电池的安全性和稳定性问题需关注。
例如，动力电池在高温或低温环境下容易爆炸或失效，因此需要寻找合适的材料和制造工艺。
此外，动力电池的成本也很高，需要通过技术创新和规模效应降低制造成本。
三、动力电池技术研究的进展为了解决动力电池技术研究中的难点，国内外科研机构和企业不断进行技术研究和创新。
目前，动力电池技术研究的进展主要包括以下几个方面：1. 材料创新。
锂离子电池中，正极和负极材料的创新可以提高电池的能量密度和功率密度。
例如，采用新型钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等材料，可以有效提高电池性能。
2. 系统优化。
通过调整电池的电压、电流等参数，可以提高电池的性能。
例如，采用BMS（电池管理系统）控制电池的充放电过程，可以有效延长电池的寿命。
3. 制造工艺创新。
电池制造过程中，采用高效、低成本的制造工艺，可以降低动力电池成本。
例如，采用温和的制造工艺，可以减少对环境的污染。
四、未来动力电池技术发展方向未来，动力电池技术的发展方向主要包括以下几个方面：1. 高能量密度材料的应用。
通过采用高能量密度的正负极材料，可以提高电池的能量密度，从而实现更长的续航里程。
中国新能源汽车的动力电池技术
中国新能源汽车的动力电池技术随着全球对环境保护意识的不断增强，电动汽车作为一种清洁能源交通工具正受到世界各国的广泛关注。
中国作为全球最大的汽车市场，对新能源汽车的发展也给予了极大的重视。
新能源汽车的发展离不开先进的动力电池技术，本文将对中国新能源汽车的动力电池技术进行探讨。
一、锂离子电池技术的发展锂离子电池作为目前最主流的动力电池技术之一，具有体积小、重量轻、能量密度高等优点，已成为新能源汽车的首选动力来源。
中国在锂离子电池技术的研发和应用方面取得了巨大的突破。
1.锂离子电池材料锂离子电池的核心是正极材料、负极材料和电解液。
中国在正极材料方面取得了重大突破，目前已经实现了大规模商业化生产。
同时，中国在负极材料和电解液的研发方面也取得了重要进展。
2.锂离子电池生产工艺锂离子电池生产工艺是保证电池性能和品质的关键。
中国的锂离子电池生产工艺已经达到了世界领先水平，从材料的配制到电池的组装，每一个环节都经过了严格控制和优化。
3.锂离子电池安全性锂离子电池的安全性一直是人们关注的焦点。
中国在锂离子电池的安全性方面进行了更加深入的研究，开发出了一系列安全保障措施，有效提高了锂离子电池在使用过程中的安全性。
二、固态电池技术的研究固态电池作为新一代动力电池技术，具有更高的能量密度、更快的充电速度和更长的寿命。
中国在固态电池技术的研究上也取得了重要进展。
1.固态电解质材料固态电解质是实现固态电池工作的关键材料，中国在固态电解质材料的研究上进行了深入探索，取得了一些突破性的成果。
固态电解质的优化可以大大提高固态电池的性能和安全性。
2.固态电池制备工艺固态电池的制备工艺对于电池性能的稳定和品质的控制至关重要。
中国在固态电池制备工艺方面进行了大量研究，通过改进工艺流程和优化关键参数，提高了固态电池的制备效率和产品品质。
三、技术创新驱动新能源汽车发展中国新能源汽车的快速发展得益于不断创新的技术推动。
1.多能联供技术多能联供技术是指将动力电池系统与太阳能光伏、风能发电等其他能源系统相结合，实现新能源的互补和利用。
新能源汽车动力电池用结构胶的技术标准研究
新能源汽车动力电池用结构胶的技术标准研究在新能源汽车中，动力电池是关键的组成部分之一、为了保证动力电池的性能和寿命，结构胶的应用是至关重要的。
结构胶作为一种特殊的粘接材料，在保证电池的结构完整性和密封性的同时，还能承受电池的动态负荷和温度变化。
本文将对新能源汽车动力电池用结构胶的技术标准进行研究。
首先，新能源汽车动力电池用结构胶的技术标准应包括以下几个方面：1.材料选用：结构胶的主要成分应为有机聚合物，如环氧树脂、聚氨酯等，具有良好的粘接性能和化学稳定性。
同时要考虑其与电池材料和环境的相容性。
2.粘接工艺：应根据电池的结构和设计要求，选择合适的粘接工艺，如手工涂敷、自动喷涂或灌装等，确保胶水均匀且能有效覆盖相关部位。
3.粘接强度：结构胶应具有较高的剪切强度和拉伸强度，以承受电池的动态载荷和振动。
测试方法应符合国际或行业标准，如ASTMD1002、GB/T7124等。
4.密封性：结构胶应能有效封闭电池的外部环境，防止水分和杂质进入电池内部，同时保证电池的内部气体和液体不外泄。
5.耐腐蚀性：结构胶应具有良好的耐腐蚀性，能够抵御电池内部电解液和温度变化带来的腐蚀作用。
6.寿命与可靠性：结构胶应具有较长的使用寿命，并具备良好的热稳定性和耐疲劳性，以保证电池的可靠运行。
以上是新能源汽车动力电池用结构胶技术标准的主要方面，下面将对其中的几个关键点进行具体研究。
首先是材料选用。
环氧树脂是目前应用较广泛的结构胶材料之一，具有粘接强度高、耐温性好等优点。
然而，环氧树脂在高温环境下易发生老化，导致粘接性能下降。
因此，可以考虑添加一些热稳定剂或改进其化学结构，提高环氧树脂在高温环境下的耐久性。
其次是粘接工艺。
对于大型电池组装，可以考虑使用自动化生产线进行粘接，确保胶水的均匀和一致性。
另外，根据电池的设计要求，还可以进行一些特殊的处理，如在接触面预先涂覆特殊的底漆或活性剂，以提高粘接强度。
最后是寿命与可靠性。
由于动力电池需要经受长时间的高温和高电压等严酷工作条件，结构胶的热稳定性和耐久性尤为重要。
新能源汽车动力电池技术研究
新能源汽车动力电池技术研究随着环保意识的提高和资源短缺的日益突显，新能源汽车已经成为了全球汽车业的一个热门话题。
而其中最关键的技术就是动力电池。
本文将从多个方面探讨新能源汽车动力电池技术的研究现状和未来发展方向。
1. 动力电池概述动力电池是新能源汽车的心脏，它能够储存电能，并将其转化为机械能驱动汽车运行。
其关键技术是电化学储能，电池的性能稳定性和寿命是影响其安全性与性能的重要因素。
目前市场上的动力电池主要有铅酸电池、镉镍电池、镍氢电池和锂离子电池。
其中，锂离子电池在新能源汽车中得到了广泛应用，因为它具有体积小、重量轻、储能密度高、可靠性高等优点。
2. 锂离子电池发展现状锂离子电池是目前应用最广泛的动力电池之一，因此其技术发展也备受关注。
在研究中，近年来人们主要关注锂离子电池的能量密度和功率密度提升问题。
2.1 能量密度提升能量密度是指电池单位体积或单位重量所能储存的电能，是衡量电池性能的一个重要指标。
目前，锂离子电池的能量密度已经接近90 Wh/kg，但仍然有很大提升空间。
为了提升能量密度，研究人员主要考虑以下几个方面：第一，使用高安全性的正负极材料，例如钴酸锂、磷酸铁锂和钛酸锂等；第二，提高电池电解液的稳定性和导电性，例如采用纳米材料提高电解液的表面积和提高离子传输速度；第三，减少电池失效可能性，例如采用界面修饰技术降低氧化还原反应速度，减轻电池寿命周期间的失效；第四，增加正负极材料的比表面积，例如采用三维电极结构提高电池的能量密度。
2.2 功率密度提升功率密度是指电池单位体积或单位重量在短时内向外输出的最大功率，是评估电池快充与快放能力的指标。
目前，锂离子电池的功率密度可以达到约4 kW/kg，但是在高功率放电情况下，电池会出现热失控的问题。
为了解决这个问题，研究人员主要采用以下几个方面来提升锂离子电池的功率密度：第一，提高电池的导电性能，例如采用纳米材料制备电极提高电子和离子导电性；第二，改进电池结构，例如采用多层电池极片和绕包结构，以提高电极表面积和提高电极厚度；第三，加强电池热管理能力，例如采用温度传感器和冷却系统对电池进行控制和冷却；第四，等离子体化学处理法，利用等离子体技术对电极表面进行化学处理，从而提高电池的功率密度。
动力电池隔膜设计与制备技术
动力电池隔膜设计与制备技术一、引言随着电动汽车和混合动力汽车的普及，动力电池的需求量不断增长，而作为动力电池关键组件的隔膜，其性能和成本直接影响到整个电池的性能和市场竞争力。
因此，动力电池隔膜的设计与制备技术对于整个电池行业的发展具有重要意义。
本文将对动力电池隔膜的设计、制备技术以及新型设计与制备技术进行详细探讨。
二、动力电池隔膜的设计动力电池隔膜作为电池中的重要组成部分，其设计需满足一定的要求。
首先，隔膜应具有足够的机械强度和稳定性，以承受电池在使用过程中的压力和振动，同时保持良好的电绝缘性能，防止正负极之间短路的发生。
其次，隔膜的孔径大小、分布及曲折度需适度，既要保证锂离子的顺畅传输，又要防止正负极的直接接触。
最后，隔膜还应具备良好的浸润性，以适应不同电解液的浸润要求。
三、动力电池隔膜的制备技术目前，制备动力电池隔膜的方法主要包括干法和湿法两种。
1.干法干法是利用热致相分离技术制备隔膜的方法。
首先将聚烯烃树脂溶解在有机溶剂中形成溶胶，然后通过加热使溶胶中的高分子发生热致相分离，形成高分子网络结构的多孔膜。
干法制备的隔膜孔径较大且分布均匀，但需要精确控制加热温度和时间，同时需要处理大量的有机溶剂，因此成本较高。
2.湿法湿法是利用溶胶-凝胶法制备隔膜的方法。
首先将聚合物溶液与适量的溶剂混合形成溶胶，然后将溶胶涂布在基材上并干燥，最后经过热处理得到多孔隔膜。
湿法制备的隔膜孔隙率较高且孔径较小，有利于提高电池的能量密度和充放电性能，但需要使用大量的有机溶剂和引发剂，且不易控制环境因素，可能会影响产品质量。
四、新型动力电池隔膜的设计与制备技术为了满足市场对高性能、低成本动力电池的需求，新型动力电池隔膜的设计与制备技术应运而生。
以下是一些新型的动力电池隔膜的设计与制备技术：1.多层复合隔膜多层复合隔膜是由多层薄膜叠合而成，各层薄膜具有不同的性质和功能。
通过调整各层薄膜的材质、厚度和工艺参数等，可以实现对多层复合隔膜整体性能的优化。
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车用动力电池关键材料技术动力电池作为新能源汽车的核心部件，其安全性、能量密度、寿命、以及成本等直接影响着新能源汽车的发展。
国际上一些主要汽车强国如日本、美国、德国、韩国等国家，都对新能源汽车的动力电池做了比较详细的研发规划，其中涉及到材料、电池系统集成、标准体系、新体系电池等内容[1]。
2015年，中国电动汽车以33.11万辆的销量超越了美国和欧盟，成为全球最大的电动汽车市场，在新能源汽车行业的发展方面实现了里程碑式的跨越。
虽然我国动力电池产业规模已经全球领先，但企业工程制造能力偏弱，动力电池的各项关键技术水平相较国外先进水平仍存在一定差距，国际竞争力不强。
因此我国动力电池产业需要持续加强技术研发，掌握核心技术，提高动力电池企业的核心竞争力，从而将产业做优、做强[2]。
近年来，为了进一步改进动力电池产业支撑体系，一系列与动力电池相关的管理规范和政策被密集发布。
由中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》明确指出，2020年，纯电动汽车动力电池单体比能量达到350Wh/kg，系统比能量达到250Wh/kg。
在管理规范方面，我国发布了《汽车动力蓄电池行业规范条件》，对动力电池产业的规范和引导起到了重要作用。
除宏观层面的支持政策之外，我国还在科技研发、智能制造以及动力电池回收利用等环节对动力电池产业发展进行了支持。
目前，锂离子动力电池广泛应用于电动汽车领域，锂离子动力电池具有比能量密度大、低自放电率、寿命长及无记忆效应等优点[3]。
在目前的发展阶段，锂离子动力电池还处于多种材料共存的局面。
三元动力电池有着能量密度大、大倍率充电和低温性能良好等优点，但循环性能方面和安全方面，磷酸铁锂电池都优于三元动力电池[4]。
在安全性能方面，伴随着行业对电池系统能量密度要求的提高，电连接技术、热管理技术、电池管理系统（BMS）技术以及被动防护等方面均需要进一步的深化研究，以强化行业之间的协同发展、共同创新的模式，确保高能量密度电池系统的可靠性、稳定性和安全性。
作为新能源汽车产业链中最关键的环节之一，电池产业结构从上游生产到下游回收利用过程不同程度的影响着电池的性能，进而决定了整车续驶里程以及整车的安全性和可靠性[5]，动力电池产业链组成部分如图1所示。
图1动力电池产业链组成部分本文基于动力电池产业链，通过专利视角分析国内外动力电池产业发展趋势，先从产业链上游中的关键材料出发，对锂离子动力电池的正负极材料、隔膜及电解液的发展趋势进行研究。
接着，结合动力电池的关键技术分析锂离子动力电池产业链的中下游，包括电池匹配与优化、电池制造工艺及电池回收与梯级利用等方面，以得到动力电池的未来技术发展方向。
1专利视角下动力电池产业链发展概况1.1国际动力电池产业链发展概况通过编写检索式在TI数据库进行检索，共得到全球锂离子动力电池材料和管理系统领域的专利申请量为95712件。
全球锂离子动力电池领域的专利申请基本分布情况如图2所示，日本、中国、韩国及美国的专利量排名全球前4，在锂离子动力电池领域占据着主导地位，总占比高达87.7%，其中全球锂离子电池产业已经基本形成中日韩三分天下的格局。
市场份额方面，韩国位居全球第一，中国第二；技术方面，日本领先；企业数量方面，中国最多，产能最大。
图2全球锂离子动力电池领域的专利申请基本分布情况从检索得到的数据中，对专利申请人进行排名和标注，结果显示前30位申请人的专利占全球专利总量的40%，约27.6%的专利集中在前15位申请人手中。
这表明大量的专利技术被掌握在主要申请人手上，转化专利成果效率高。
但部分专利分散严重，价值利用率有待发掘和改善，特别是随着电动汽车发展的不断推进。
松下、丰田、三星、LG化学等主要申请人在全球的动力电池行业具有重要的影响力和竞争力，全球专利主要申请人申请专利情况如图3所示。
图3全球专利主要申请人申请专利情况国际主流电池企业的动力电池产品相关信息如表1所示。
总的来看，从锰酸锂（LMO）到镍钴锰（NCM）酸锂和镍钴铝（NCA）酸锂三元材料是日本锂动力电池产业发展的技术路线[6]。
例如，松下电池公司采用镍钴铝酸锂作为正极材料，应用于特斯拉和丰田Prius等车型。
韩国企业早期以锰酸锂作为正极，近年来LG化学和三星SDI已经转向了镍钴锰酸锂三元材料，应用于通用Volt等车型[7]。
另外，由日本东芝公司和美国Altairnano公司联合开发的以钛酸锂代替传统的石墨负极材料的锂离子电池，具有高功率、安全性好、循环寿命长、适用温度范围宽的优点，成为动力电池另一个可能的选择。
表1国际主流电池企业的动力电池产品相关信息企业名称材料体系应用领域正极负极车辆能源供应公司（AESC）尖晶石锰酸锂为主，石墨EV（日产LEAF）混合镍钴铝硬碳HEV（日产FUGA/CIMA）东芝镍钴锰钛酸锂EV（三菱）PHEV松下镍钴铝石墨EV（Tesla为主）镍钴铝石墨PHEV（丰田普锐斯混动）尖晶石锰酸锂为主，混合镍钴铝石墨为主，混合硬碳PHEV（通用沃蓝达）LG化学镍钴锰为主，混合尖晶石锰酸锂石墨为主，混合硬碳EV（雷诺ZOE）镍钴锰石墨EV1.2国内动力电池产业链发展概况中国锂离子动力电池领域的专利申请趋势如图4所示，1999-2007年期间，专利申请量增长缓慢，表明这一时期中国锂离子动力电池处于探索与技术萌芽阶段。
自2008年以后，出现了一些重要和关键的专利技术，如磷酸铁锂、三元动力电池以及正负电极、隔膜和电解液等方面，专利申请量增长幅度加大，到2010年专利量已达到1985件，在动力电池领域的技术方面取得了一定的突破；之后的3年中，中国的专利申请量高速增长，2012年已高达3517件，使得锂离子动力电池技术飞快发展。
2012年到2013年锂离子动力电池发展态势不是很理想，国内企业在动力电池的领域刚开始布局和投资，下游产业也还处于开发阶段，专利申请量申请缓慢。
随着国家的导向、企业的重视和逐渐清晰的发展趋势，2014年迎来了专利申请的小高潮，2016年达7 373件，根据现阶段的趋势可以推测，申请量在2020年将会突破10 000件，且将会大大提高专利技术价值。
图4锂离子动力电池中国专利申请趋势目前我国动力电池产业以磷酸铁锂和三元锂为主，客车市场以磷酸铁锂为主。
由于磷酸铁锂电池的能量密度提升空间有限，伴随着行业对电池系统能量密度要求的提高，国内主流企业如比亚迪等，技术路线向三元材料转换趋势明显[8]。
另外，国内电池行业竞争格局发生了较大的发化，CATL市场份额超越了比亚迪，成为行业领头羊，而国轩也挤掉沃特玛进入行业前三甲。
国内部分主流企业的电池产品相关信息如表2所示。
表2国内主流部分企业的电池产品相关信息公司名称材料体系应用领域正极负极宁德时代镍钴锰石墨吉利帝豪、北汽新能源等磷酸铁锂石墨宇通、五洲龙、南京金龙等纯电动客车，北汽新能源轿车及纯电动物流车等比亚迪磷酸铁锂石墨K9纯电动客车，E6及腾势纯电动轿车等国轩磷酸铁锂石墨南京金龙、厦门金龙、安凯等沃特玛磷酸铁锂石墨厦门金龙、南京金龙、五洲龙等纯电动客车力神镍钴锰石墨江淮iEV5，纯电动物流车等磷酸铁锂石墨金龙、中通等纯电动客车2动力电池产业链上游的关键材料发展趋势随着动力电池产能快速扩张，位于动力电池产业上游的材料厂商也迎来了发展机遇，正极材料、负极材料、电解液和隔膜四大关键材料都将迎来快速发展期。
编写专利检索式在广东省专利信息服务平台检索得到有关动力电池材料的专利有25764件，其中正极材料有5023件、负极材料有5276件、隔膜有6837件、电解液有8628件。
如图5所示，从各种材料申请的趋势可以看出各材料从1999年到2009年申请量稳步增加，每年以约25%的增长趋势增加，从201 0到2013年增长速度加快，正极材料从275件增长到532件、负极材料从239件增长到477件、隔膜从275件增长到640件、电解液从405件增长到790件。
2014年受行业调整和发展方向不明确的影响，专利申请量增长有所减缓，随后2015年，随着国家导向和全球各国新能源汽车发展规划，专利申请增长速度增加，从申请趋势可以得到近几年锂电池产业发展速度快，国家和企业投入产出成正比，通过发展趋势可以预测未来五年国内锂电池行业当达到全新高度，届时将与日本锂电池企业相媲美。
图5锂离子动力电池材料技术类型申请分布2.1高容量、高电压的正极材料按照技术指标容量由小到大排列，动力电池采用的正极材料主要有尖晶石锰酸锂材料、高电压镍锰酸锂材料[9]、磷酸铁锂材料、镍钴锰、镍钴铝三元材料以及富锂层状锰酸锂材料[10]等，正极材料综合性能对比如表3所示。
锰酸锂（LMO）的优势是倍率性能好、原料成本低、热稳定性好，但其高温循环性能差。
磷酸铁锂（LFP）成本低，对环境污染较小，有着良好的循环性能和安全性能，因而目前其成为电动汽车动力电池的主流材料之一，但能量密度偏低限制其应用于续航能力好的乘用车领域。
容量高是三元或多元材料的最大优点，但仍然存在一些亟需解决的问题，包括倍率性能和安全性能较差。
采取合适的安全材料如陶瓷隔膜材料，可以提高三元正极材料的安全性能，这已成为行业共识。
表3正极材料综合性能对比产品类别技术指标容量（mA·h·g-1）优点缺点发展方向尖晶石锰酸锂110倍率性能好，安全性能较好，配套工艺及技术成熟，成本低高温循环性能差，比能量低改进高温循环性高电压镍锰酸锂135制造成本高，电压高循环稳定性较差，与现有电解液匹配性较差降低成本，改进循环性能磷酸铁锂160循环性能和安全性能优异加工性能和低温性能不好，体积比能量低降低成本，改进倍率性能，加工性能和低温性能镍钴锰三元材料180成本较低，循环性能好和容量高，安全性也优于钴酸锂安全性能不好，压实密度低，倍率性能和低温性能比钴酸锂差提高倍率性能，低温性能和体积比能量，改善安全性镍钴铝三元材料190容量高加工性能和安全性能差，表面PH高，成本高改进安全性和低温性能，提高体积比能量和倍率性能，降低残碱含量富锂层状锰酸锂250容量和电压高循环性能和倍率性能一般，与电解液的匹配有待改善改进循环性能和倍率性能目前动力电池的最终能量密度主要是由正极材料决定，因为负极材料和电解液一般采用冗余配置，正极材料的比容量远小于常用的石墨负极材料的比容量[11]。
细化来看，现阶段主导动力电池市场的是磷酸铁锂材料和三元材料，随着材料技术的进步和电动汽车对续航里程的追求，高容量的NCM和NCA三元材料将迎来发展机遇期。
2018年后容量更高的NCM622材料的市场份额将会稳步增加，2021年NCM622材料的市场份额将会达到40%以上，在2021年之后容量更高的NCM811材料将会强势崛起，在2025年NCM811材料将会占据动力电池正极材料的半壁江山。