动力电池发展现状与趋势
动力电池行业发展现状与趋势
动力电池行业发展现状与趋势动力电池是指用于电动汽车、混合动力车等新能源汽车的电池。
随着环保意识的提高和新能源汽车市场的快速发展，动力电池行业迎来了快速增长的机遇。
本文将从市场规模、技术创新、政策支持等方面进行讨论，分析动力电池行业的发展现状和未来趋势。
首先，市场规模是动力电池行业发展的重要指标。
根据统计数据显示，自2024年以来，全球动力电池的市场规模持续扩大。
特别是在中国，政府大力推动新能源汽车的发展，使得动力电池市场呈现出爆发式增长。
2024年，中国动力电池市场规模达到了250GWh，占全球市场份额的65%左右。
预计到2025年，中国动力电池市场规模将达到1000GWh以上。
同时，随着全球多个国家相继宣布禁售传统燃油汽车的时间表，动力电池市场将进一步扩大。
其次，技术创新是动力电池行业发展的重要推动力。
目前，主流的动力电池技术包括磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂等。
随着技术的不断革新，动力电池的能量密度、充电速度、循环寿命等性能也在不断提升。
新型材料的应用、电池包设计的优化、快速充电技术的突破等技术创新将进一步提高动力电池的性能，降低成本，助力新能源汽车的推广和应用。
另外，政策支持是动力电池行业发展的重要因素。
为了促进新能源汽车的发展，各国政府纷纷出台了一系列的政策措施。
比如，中国政府推出了购置补贴、免征购置税等激励政策，同时还强化了对动力电池行业的支持。
这些政策的推动使得动力电池行业得到了快速发展，同时也加速了全球动力电池产业的竞争格局重塑。
在未来，动力电池行业将呈现以下几个趋势。
首先，技术的持续创新将是动力电池行业发展的主要驱动力。
新型材料、新一代电池技术的研发应用，将使电池性能得到进一步提升。
其次，电池的能量密度将持续提高，进一步延长电动汽车的续航里程，提升用户体验。
此外，电池回收利用和二次利用将成为未来发展的重点。
随着电动汽车的普及，废旧动力电池的回收和再利用将成为重要的环节。
最后，动力电池行业的国际竞争将进一步加剧。
动力电池人才发展需求 现状及趋势
动力电池人才发展需求现状及趋势一、需求。
1. 技术研发方面。
- 现在这动力电池啊，就像一个嗷嗷待哺的小怪兽，对技术研发人才那叫一个渴望。
比如说电池的能量密度得提高吧，就需要那些聪明的脑袋瓜，能捣鼓出新的材料，像什么高镍三元材料之类的。
这些人才得像魔法师一样，把各种元素组合起来，让电池能存更多的电，还得保证安全。
- 还有快充技术，大家都想手机或者电动汽车充电像加油一样快。
这就需要研发人才去破解电池内部的那些小秘密，怎么让锂离子跑得更快，又不会把电池给累坏了。
要是能找到这样的人才，那企业就像挖到了金矿。
2. 生产制造方面。
- 在生产线上，需要那种能把研发成果完美变成产品的人才。
他们得像超级工匠，对每一个生产环节都了如指掌。
从电池的极片制作，到电池的组装封装，都得精准无误。
就像做蛋糕一样，原料再好，要是烘焙的师傅手艺不行，那蛋糕也不好吃。
所以生产制造的人才要能保证电池的一致性，不能有的电池性能好，有的就差得远。
- 而且随着自动化生产的发展，还需要懂自动化设备操作和维护的人才。
他们得像机器人的医生，能让那些昂贵的生产设备乖乖听话，不出故障，这样才能保证电池源源不断地生产出来，而且质量还杠杠的。
3. 安全和质量管理方面。
- 动力电池可不像普通电池，要是出了问题那可不得了。
所以安全和质量管理人才就像保镖一样重要。
他们得有一双火眼金睛，能在电池生产过程中发现那些潜在的安全隐患，像电池内部的微短路啦，或者是外壳密封不好这些问题。
- 在质量管理方面，他们得制定严格的标准，像电池的容量、电压、内阻等参数都得符合要求。
要是把不合格的电池放出去，那就像放了一颗小炸弹在用户身边，所以这些人才得非常严谨，容不得半点马虎。
二、现状。
1. 供不应求。
- 现在这动力电池行业发展得太快了，就像火箭发射一样。
可是人才的供应却像蜗牛爬。
好多企业都在喊着缺人，尤其是那些高端的研发和管理人才。
就像一群饿狼在抢一块肉，企业之间为了抢到一个好的人才，那是各种福利待遇都往上加。
动力电池行业的发展现状与未来趋势
动力电池行业的发展现状与未来趋势动力电池是电动车领域发展关键的部件之一，随着我国节能减排环保政策的不断实施，动力电池行业也迅速发展，目前已经成为全球最大的动力电池生产销售市场之一。
本文将从多个角度探讨动力电池行业的发展现状和未来趋势。
第一章：行业概况1.1 行业概述动力电池是指用于驱动电动汽车的电池，一般分为锂离子电池、镍氢电池等。
动力电池作为电动汽车的核心部件，一直被业内人士视为新能源汽车产业的“牵引器”。
中国动力电池产业经历了快速发展期，其中以2015年电动汽车产销高速增长为标志。
2016年以来，虽然产量增幅有所放缓，但产值升势明显，动力电池企业规模持续扩大，市场份额不断提升。
1.2 行业分类动力电池行业主要涉及生产和销售动力电池本身，以及回收和处理废旧动力电池两个方面。
根据功能、制造工艺和使用环境不同，动力电池行业主要被分为如下三个领域：（1）动力电池制造领域：主要生产动力电池及电池模组，零部件等；（2）电池回收领域：主要对废旧电池进行回收、处理和储存等操作；（3）相关领域：主要包括电池监测与管理、电池充电设施等。
第二章：发展现状2.1 产能规模不断扩大随着我国政策的不断利好，动力电池产业规模不断扩大。
据统计，2019年全球动力电池市场规模达到了144GWh，其中中国占了54%的份额，达到约78GWh，几乎占据了全球动力电池市场半壁江山。
同时，2019年国内动力电池企业年出货量突破50GWh，而2018年国内动力电池企业出货量为39GWh，增长40%以上。
此外，近年来，我国还在不断增加动力电池生产能力，预计到2020年底，我国企业的年产能达到311GWh，此后每年增幅保持在30%以上。
2.2 智能技术不断升级智能化被认为是未来动力电池的发展方向。
智能化的目的是提高动力电池的安全性、可靠性和充电速度，同时提高电池的性能、寿命和成本效益。
近年来，智能化成为动力电池行业的一个新兴趋势，各大厂商也相继推出了与之相关的产品。
动力电池新技术和发展趋势
动力电池新技术和发展趋势动力电池，嘿，听起来是不是有点高大上？但其实，简单来说，它就是让我们的电动车、手机、甚至是家里的电器能正常“工作”的小玩意儿。
随着科技的飞速发展，这玩意儿可不是一成不变的，而是在不断进化，跟着时代的步伐走得飞快。
今天我们就来聊聊动力电池的新技术和发展趋势，让你了解这个话题的时候，感觉就像是在和老朋友闲聊。
1. 新技术的层出不穷1.1 固态电池首先，咱们得聊聊固态电池。
这可是动力电池界的新宠儿，听说它的性能可是杠杠的。
固态电池和咱们常见的锂离子电池不同，它用的是固体电解质。
简单来说，就像把液体变成了冰淇淋，更稳定，更安全。
不再担心电池漏液了，嘿，真是个好消息！而且，固态电池的能量密度也高，能存储更多电能，这就意味着我们的电动车可以跑得更远，真是让人心动。
1.2 快速充电技术接下来，我们不能不提的就是快速充电技术。
想象一下，如果你的车能在短短半小时内充满电，简直就像给它喝了“能量饮料”一样，瞬间活力满满。
这种技术的背后，离不开新型材料的应用，比如硅基负极材料。
硅的充电速度快得让人瞠目结舌，相比传统的石墨负极，简直是个“飞毛腿”。
未来，或许我们只需要在咖啡店里等个十分钟，就能把车充满，简直是“分分钟”的事情。
2. 发展趋势的风云变幻2.1 可持续发展说到发展趋势，咱们不得不提“可持续发展”。
如今，环境保护可谓是大势所趋，各个国家都在推行绿色。
电池的生产和回收也需要注重环保，采用可再生材料就显得尤为重要。
比如，有些公司开始尝试用废弃的塑料和其他环保材料来制造电池，真是“八仙过海，各显神通”。
未来，我们的电池不仅能让车跑得更远，还能减少对环境的影响，真是一举两得。
2.2 智能化发展另外，智能化也是动力电池发展的一个重要趋势。
想象一下，未来的电池能根据使用情况自动调整充电和放电策略，就像一个懂你的“好朋友”，贴心又聪明。
通过大数据和人工智能的结合，电池还能实时监测自身的健康状态，预防过热、过充等问题，这样一来，我们的使用体验就能更加顺畅，避免了很多不必要的麻烦，简直是“省心”二字了得。
动力电池的发展现状与趋势
动力电池的发展现状与趋势动力电池作为新能源汽车的核心部件之一，其发展现状与趋势备受关注。
本文将从动力电池的发展历程、现状和未来趋势等方面进行探讨。
一、动力电池的发展历程动力电池作为储存能量、提供动力的关键部件，其发展经历了多个阶段。
最早的动力电池采用铅酸电池技术，具有成本低、可靠性高等优势，但能量密度较低，无法满足新能源汽车对续航里程的要求。
随着镍氢电池和锂离子电池的出现，动力电池的能量密度有了显著提升，使电动汽车的续航里程得到了大幅改善。
然而，锂离子电池仍然面临着成本高、充电时间长、安全性等问题。
目前，磷酸铁锂电池、三元锂电池等新型电池技术正在逐渐应用于动力电池领域，以进一步提高能量密度、延长电池寿命、降低成本等。
二、动力电池的发展现状动力电池市场正处于快速发展阶段。
根据市场研究机构的数据显示，全球动力电池市场规模在过去几年内呈现出快速增长的态势。
中国作为全球最大的新能源汽车市场，其动力电池产量和销量均居全球前列。
同时，国内动力电池企业也在不断壮大，如宁德时代、比亚迪等。
此外，动力电池技术也在不断进步，不仅在能量密度、循环寿命等方面取得了突破，还在安全性、快速充电等方面有了显著提升。
动力电池的快速发展为新能源汽车的普及提供了有力支撑。
三、动力电池的未来趋势随着新能源汽车市场的进一步发展，动力电池也将面临一系列的挑战和机遇。
未来动力电池的发展趋势主要体现在以下几个方面：1.提高能量密度：动力电池的能量密度是影响电动汽车续航里程的关键因素。
未来，动力电池将继续提高能量密度，以满足用户对长续航里程的需求。
石墨烯、硅负极等新材料的应用将进一步增加电池的能量密度。
2.延长电池寿命：电池的循环寿命和容量衰减是影响电动汽车使用寿命和性能的重要指标。
未来，动力电池将通过改进电池材料、优化电池管理系统等手段，延长电池的循环寿命，提高电池的稳定性和可靠性。
3.降低成本：动力电池的成本是影响新能源汽车普及的重要因素之一。
动力电池的产业发展现状及未来趋势分析
动力电池的产业发展现状及未来趋势分析近年来，在全球电气化趋势推动下，动力电池作为电动汽车的重要核心部件，其产业发展取得了快速增长。
本文将对动力电池的产业现状进行分析，同时展望未来动力电池的发展趋势。
一、动力电池产业现状分析1.市场规模持续增长动力电池作为电动汽车的关键组件，其市场需求得到了快速增加。
根据市场研究机构的数据显示，全球动力电池市场规模从2016年的100亿美元增长到了2020年的200亿美元，年均复合增长率超过25%。
尤其是中国，作为全球最大的电动汽车市场，其动力电池的需求量更是呈现井喷式增长。
2.技术升级推动产业发展动力电池技术的不断升级也是推动产业发展的关键因素之一。
从最早的铅酸电池到锂离子电池再到最新的固态电池，各种新技术的引入不断提高了动力电池的能量密度和安全性能。
特别是固态电池技术的应用，将进一步提升电池的续航里程和寿命，进一步推动电动汽车普及化进程。
3.产业链完善程度提升动力电池产业链的完善程度也是产业发展的重要指标。
目前，全球主要的动力电池制造商集中在亚洲地区，主要包括中国、日本和韩国企业。
这些企业具备从电池材料、电池芯生产到整车配套生产的完整产业链。
与此同时，一批专业的动力电池装机企业也纷纷崛起，进一步完善了整个产业链。
由于产业链的竞争越发激烈，企业间进行着技术、成本、产能等方面的博弈，从而推动了整个产业的发展。
二、未来动力电池发展趋势展望1.技术进一步革新未来动力电池的发展将继续依靠技术进步。
首先，固态电池技术有望成为下一代动力电池的主流技术，其具备更高的能量密度、更长的寿命和更低的充电时间等优势。
此外，新的材料技术也将得到广泛应用，例如硅负极技术和氧化铝涂层技术，有望进一步提升电池的能量密度和安全性能。
2.能源回收和再利用随着动力电池的使用寿命逐渐结束，其回收再利用将成为未来的重要方向之一。
动力电池中的有价金属可以通过回收再利用，减少对原材料的需求，同时避免环境污染。
动力电池的研究现状及发展趋势
动力电池的研究现状及发展趋势随着全球焦点的逐渐转移，动力电池逐渐成为重要的研究方向和应用领域。
动力电池的研究现状和发展趋势对于推动能源领域的发展和应用尤为重要。
一、研究现状当前，全球能源危机日益加剧，化石燃料资源的消耗导致能源消耗比例的偏高，环境问题也日渐显著。
为了解决能源问题，动力电池的研究发展愈趋迫切。
目前，国内外在动力电池功能材料、结构设计、制备工艺、测试评价等方面取得了较大的进展。
动力电池的基本结构体系由正极、负极、电解液和隔膜四部分组成。
其中，正负极材料是动力电池的核心组成部分。
在正极材料选择方面，目前最常用的是锂离子电池和钴酸锂正极材料，具有高能量密度和较高的运行电压。
此外，镍钴酸锂、锰酸锂等也在逐渐应用中。
负极材料主要有石墨和硅等，硅作为负极材料有高容量特点，但是还需解决其易膨胀等问题。
电解液部分主要有无机电解液和有机电解液两种。
目前，无机电解液的主要成分为LiPF6，但其毒性和热稳定性较差；有机电解液主要成份为碳酸二甲酯、碳酸叔丁酯等。
另外，隔膜材料也是影响电池性能的关键因素之一。
目前研究的隔膜材料主要有聚烯烃、聚酰亚胺、聚合物等。
二、发展趋势未来动力电池的发展趋势主要有以下几个方面：1、提高储能密度提高储能密度是未来发展动力电池的一个重要方向。
目前动力电池的能量密度已达到250Wh/kg，未来有望提高至400Wh/kg以上。
提升储能密度可以减小电池体积，增加储能容量。
2、提高安全性能提高动力电池的安全性能也是未来发展的一个重要方向。
目前，动力电池的温度容忍度、自发燃烧点等都面临一定的风险。
未来需要通过研究制备新型电解液、隔膜材料等来提高其安全性能。
3、推广应用动力电池的推广应用是未来发展的重点。
目前，动力电池已广泛应用于电动汽车、无人机、船舶等领域。
未来，还有望推广到更广泛的场合，如家庭储能、通讯设施等。
4、生产降低成本未来的关键是生产降低成本。
降低成本可以使得动力电池得到更广泛的应用，并且更好地满足社会需求。
动力电池的市场前景与发展趋势
动力电池的市场前景与发展趋势随着电动车的普及和能源结构的转型，动力电池产业正日益成为全球关注的焦点。
本文将探讨动力电池的市场前景，并分析其发展趋势。
1. 市场前景随着环境保护意识的增强和传统燃油车的碳排放限制，电动车市场正在快速增长。
这为动力电池产业提供了巨大的发展机遇。
根据国际市场研究机构的数据，预计到2025年，全球电动车使用的动力电池将达到5000GWh。
这显示了动力电池市场的巨大潜力。
2. 发展趋势（1）技术创新：动力电池技术是动力电池产业的核心竞争力。
目前，锂离子电池是主流的动力电池技术，但其能量密度和续航里程仍有提升空间。
新材料的研发和技术创新将是未来动力电池发展的关键。
例如，固态电池、石墨烯电池等材料和技术的突破将为动力电池带来更高的能量密度和更长的寿命。
（2）产业集中度提高：在动力电池产业链中，制造环节的规模效应将逐渐显现。
大型电池制造商将通过垂直整合和产能提升来降低成本，并实现更高的市场竞争力。
同时，电池回收和再利用的技术将得到进一步发展，促进产业链上下游的合作。
（3）国际竞争加剧：目前，亚洲国家在动力电池产业中占据主导地位，如中国、韩国和日本等。
然而，欧洲和美国等地也在加大对动力电池产业的投入和政策支持，力图迎头赶上。
国际竞争的加剧将推动动力电池产业的技术创新和产业结构调整。
（4）应用拓展：除了汽车领域，动力电池的应用范围还有很大的拓展空间。
新兴领域如能源存储、电力系统等都需要大量的动力电池。
此外，移动电源、无人机、物联网等新兴应用也对动力电池提出了更高的要求。
3. 发展挑战（1）成本压力：动力电池的成本是制约其发展的主要因素。
目前，动力电池的生产成本较高，导致电动车的销售价格相对较高。
降低成本、提高性价比是动力电池行业面临的重要挑战。
（2）安全问题：动力电池的安全性一直是行业关注的焦点。
电池的过热、短路等问题可能引发火灾和爆炸。
因此，提高动力电池的安全性，加强监管和标准化，是行业发展的必要条件。
动力电池技术的发展趋势与未来展望
动力电池技术的发展趋势与未来展望随着电动汽车的迅猛发展，动力电池技术作为电动汽车的核心部件之一，也在持续进行着创新和进步。
本文将从动力电池技术的发展趋势、应用领域的拓展以及未来展望三个方面进行探讨。
一、动力电池技术的发展趋势1. 高能量密度：随着电动汽车市场的不断扩大，对动力电池能量密度的需求也越来越高。
传统的锂离子电池已经无法满足市场的需求，因此新型电池技术，如固态电池、钠离子电池等被广泛研究和应用，以提高电池的能量密度。
2. 长循环寿命：电动汽车的动力电池需要经受长时间的工作和充放电循环，因此循环寿命是评价一种电池技术优劣的重要指标之一。
未来，动力电池技术将更加注重提高电池的循环寿命，延长电池的使用寿命，降低更换电池的成本。
3. 快速充电：现有的电动汽车充电时间较长，用户在日常使用中面临长时间等待的问题。
未来的动力电池技术将致力于研发快速充电技术，缩短充电时间，提高用户的充电体验。
二、应用领域的拓展动力电池技术的发展不仅关乎电动汽车行业，也涉及到其他领域的拓展应用。
1. 能源存储领域：随着可再生能源的普及和应用，如太阳能、风能等，能源存储成为了重要的问题。
动力电池技术可以应用于能源存储领域，利用储能系统平衡电网负荷，提供可靠的电力供应。
2. 海上领域：船舶的电动化已经成为海上领域的发展趋势，而动力电池技术的进步为电动船舶提供了可行的能源解决方案。
未来，动力电池技术将在海上领域的电动船舶、潜艇等领域发挥更大的作用。
三、未来展望1. 技术突破：未来动力电池技术将持续突破，实现更高能量密度、更长循环寿命、更快充电等目标。
新型电池技术如固态电池、钠离子电池等也将逐渐成熟并应用于实际生产中。
2. 成本下降：动力电池技术的成本一直是制约电动汽车发展的重要因素之一。
未来随着技术进步和规模化生产，动力电池的成本将进一步下降，使得电动汽车的价格更具竞争力。
3. 环境友好：动力电池技术的发展将进一步推动电动汽车的普及，减少传统燃油车的使用，从而减少碳排放和空气污染，提高环境质量。
电动汽车动力电池及电池材料国内外发展现状和趋势
电动汽车动力电池及电池材料国内外发展现状和趋势随着环保意识的增强和汽车行业的发展，电动汽车作为一种新兴的交通工具正在逐渐流行起来。
而动力电池作为电动汽车的核心组件，其发展情况和电池材料的选择对电动汽车的性能和市场竞争力起到重要作用。
本文将介绍电动汽车动力电池及电池材料的国内外发展现状和趋势。
动力电池国内外发展现状动力电池是电动汽车的储能装置，用于提供车辆行驶所需的能量。
国内外在动力电池技术方面都取得了重要进展。
国内主要动力电池厂商包括宁德时代、比亚迪、上海电气等，它们在锂离子电池技术方面处于领先地位。
国外主要动力电池企业有特斯拉、LG化学、日本电池等，它们的动力电池产品在市场上取得了广泛认可。
动力电池国内外发展趋势随着电动汽车市场的快速增长，动力电池技术和材料的发展也呈现出一些趋势。
以下是一些主要的发展趋势：1. 锂离子电池仍是主流：目前，锂离子电池是动力电池的主要类型，其具有高能量密度、长寿命和良好的充电性能等优点。
因此，未来一段时间内，锂离子电池仍将是主流技术。
2. 电池能量密度提升：为了增加电动汽车的续航里程，动力电池的能量密度需要不断提升。
通过使用新型材料、优化电池结构和提高生产工艺等手段，提高电池的能量密度是一个重要的发展方向。
3. 快速充电技术：充电时间是电动汽车普及的一个关键因素。
目前，快速充电技术正在不断发展，可使电动汽车在短时间内充满电。
这将极大地提升电动汽车的使用便利性和用户体验。
4. 电池回收和再利用：随着动力电池的大规模应用，回收和再利用废旧电池的问题也逐渐凸显。
发展有效的电池回收和再利用技术，实现电池资源的可循环利用，是可持续发展的重要方向。
电池材料国内外发展现状和趋势作为动力电池的核心组成部分，电池材料的选择对电池性能至关重要。
目前，电池材料的研发主要集中在以下几个方面：1. 正负极材料：正负极材料是影响电池性能的关键因素。
目前，锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、三元材料等，而负极材料主要是石墨。
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钠硫电池的应用
应用范围（主要作为储能电池）
电站负荷调平(即起削峰平谷作用） UPS应急电源 不间断电源
按正负极叠加方式来分
• 卷绕电池 • 叠片电池
按外形来分
• 圆形电池 • 方形电池 • 其他形状电池
按电解质形态分
常用测试分析手段
充放电循环
高低温冲击
高温高湿试验箱
机械冲击测试
过充
短路
针刺
热箱
挤压
跌落试验机
燃烧试验机
静电测试
其他测试： 电池旋转测试 盐水浸润测试等
重物冲击测试
盐喷雾
其他动力与储能电池——超级电容器
缺点：
1. 比能量低,一般为30～40Wh/kg； 2. 使用寿命不及Cd/Ni电池； 3. 制造过程容易污染环境,必须配备三废处理设备.
铅酸电池的结构
第二代 镍氢电池
镍氢电池以储氢合金为负极材料，氢氧化镍为正极 材料，电解液是含氢氧化锂（LiOH）的氢氧化钾 （KOH）水溶液。电池放电时，负极的金属氢化物 被氧化生成金属合金，正极的羟基氧化镍 （NiOOH） 被还原成氢氧化镍，充电过程相反。 标准电压：表面修饰 纳米化
三元材料LiCoNiMnO2（NCM）
Co，+3； Ni，+2； Mn，+4； Ni为材料容量的主要来源；+2→+4 Co在较高电位时才能发生反应，+3→+4，因此起到了 稳定结构的作用； Mn保持+4价不变，但是Mn含量偏高时易出现价态变小 的趋势，出现+3价的Mn
放入电池外外壳里
隔膜 负极材料
涂覆
注入电池外外壳里
负极片
抽真空 封装后 成为单体 电池
铜箔
cell→pack生产流程简图
电芯 预化成 化成 老化
pack
module
串并联接
分容配组
锂电芯（cell）全自动生产线图
常用锂电池分类
• 层状材料(LiCoO2,NCM,NCA等 ) → 钴锂电池，三元电池等 • 尖晶石材料(LiMn2O4等) → 锰锂电池 • 橄榄石材料(LiFePO4等) → 铁锂电池
大多作为辅助电源，主要作为快速启动装置和能量制动回 收装置
潜在动力与储能电池——燃料电池
燃料电池 （储能实质-发电厂） 将燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能。
1
碱性燃料电池（AFC）
2 3
（燃 按料 电电 解池 质分 不类 同 ）
磷酸型燃料电池（PAFC） 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC） 固体氧化物燃料电池（SOFC） 质子交换膜燃料电池（PEMFC）
其中国内行业前三甲是深圳贝特瑞，上海杉杉，长沙海容。 深圳贝特瑞是中国宝安集团控股的子公司，是国内电池碳负极材料 标准制定者，全球市场位居全球第四。
Li4Ti5O12
最初作为超导材料被和正极材料被研究； 1996年，加拿大K.Zaghib首次提出作为锂电池负极 材料应用可能 理论容量175mAh/g,1.5V vs. Li/Li+ 零应变材料，循环性能及倍率性能好
镍氢电池主要应用
目前市场上销售的混合动力汽车，主要以镍氢 电池作为动力电源。在HEV所用的动力电池中， 镍氢动力电池的技术仍是最成熟，综合性能最 高的。 纯电动方面，较小的比能量使得镍氢电池续航 能力较低，优势不比锂离子电池。
主要应用领域——混合动力汽车
第三代 锂离子电池
比能量高
锂电池 优点
活性碳电极材料具有≥1200m2/g，电解液与多孔电 极间的界面距离不到1nm，超级电容器电容值可以非 常大。大多数超级电容器可以做到法拉级，一般其 电容值范围为1～5000F!
超级电容的主要优缺点
优势： 劣势： 应 用 领 域
超级电容续航里程太短，不能作为电动汽车主流电源。
功率密度高，充电时间短。 能量密度太低，仅1-10Wh/kg
160
Capacity (mAh/g)
0.1C 2C 0.5C 1C 5C 10C
150
140
130 120 0
复合碳源 成膜催化剂 优化掺杂
10 20
Cycle Number
30
40
50
60
70
160 150 140
碳包覆磷酸铁锂，2C 充放电循环 Nb+F 掺杂 Nb 掺杂 F 掺杂 未掺杂
130
锂电池成本解析
正极材料 ——电动汽车跃动的心
正极部分
• • • • 层状结构材料(LiCoO2,NCM,NCA等 ) 尖晶石结构材料(LiMn2O4等) 橄榄石结构材料(LiFePO4) 一些新材料（未来发展方向）
日韩等国家推崇三元和锰锂材料 中国，美国推崇铁锂材料
磷酸铁锂材料
LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜 向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li+通过隔膜向 正极迁移。
120
110
尖晶石锰酸锂材料
优点：
成本低 易合成 工作电压高 安全性能好 对环境无污染
高温性能差 容量偏低 (约120mAh/g)
衰减的原因：
• Mn3+的溶解，2Mn3+→Mn2++Mn4+ • 结构不稳定：Jahn-Teller反应（立方相变成四方相） LiPF6 + H2O → POF3 + LiF 4H+ + 2 LiMn3+Mn4+O42- → 3λ-MnO2 + Mn2+ + 2H2O
优势：
高比能量（理论760wh/kg；实际390wh/kg） 高功率（放电电流密度可达200~300mA/cm2) 充电速度快（满充30min） 长寿命（15年；或2500 ~ 4500次） 无污染，可回收（Na，S回收率近100%） 无自放电现象，能量转化率高
不足：
工作温度高，其工作温度在300~350度，电池工作 时需要一定的加热保温；启动慢 价格昂贵，万元/每度 安全性差（日本蓄电站9月21日--10月5日大火）
水果电池不符合这些要求，所以不是真正的电池
电池分类 --- 一次电池
• 又称原电池，或干电池，反应不可逆或者或者可逆 反应很难进行，电池放电后不能重复充电使用。
电池分类 --- 二次电池
二次电池： 能够充放电多次重复使用的电池
主流动力电池发展史
第三代 第二代
第一代
第一代 铅酸电池
正极：二氧化铅 负极：海绵铅 电解液：硫酸
工作电压：2V
() Pb H2SO4 PbO2 ()
Pb + PbO2 +2H2SO4 2PbSO4 +2H2O
铅酸电池的主要优缺点
优点：
1. 原料易得，价格相对低廉； 2. 高倍率放电性能良好； 3. 温度性能良好,可在-40～＋60℃的环境下工作； 4. 适合于浮充电使用,使用寿命长,无记忆效应； 5. 废旧电池容易回收,有利于保护环境.
电压平台高 循环性能好 无记忆效应 环保，无污染
锂离子电池在充放电过程中，Li+在两个电极之间往 返嵌入和脱嵌，产生了电流，该反应具有高度的可 逆性，被形象地称为“摇椅电池”（Rocking Chair Batteries）。 目前最有潜力的电动汽车动力电池
锂离子电池的结构
宏观----微观
锂离子电池内部结构
固有缺点 价格低廉，降价空间大 体积能量比低 电压偏低3.2V，且电压 热稳定性高，安全性好 平台太平 循环性能好 比容量高 环保，无污染
优点
困难！！
电导率低→倍率性能差 低温性能差 材料制备技术难度高
解决路径-----1.表面碳包覆，提高导电率 2.优化掺杂 3.低温添加剂，改善低温性能
湿法
干法
全球隔膜生产分布
由于隔膜生产较高的技术门槛，全球锂离子电池隔膜主要集中在 日本和美国，其中日本旭化成（Asahi Kasei E Materials）、美 国 Celgard 和日本东燃（Tonen）合计占据了 77％市场份额。 我国生产电池隔膜的厚度和孔径的均匀度和国外还存在较大差距， 国内所需的隔膜 80％仍由进口满足，现有生产设备为低成本的 单层聚烯烃拉伸隔膜生产线，主要供应中、低端市场，
3. 燃油汽车污染严重，发展电动清洁汽车，是保护环境的必然要求
发展中国家
发达国家
交通发展战略
动力电池
电池
电池是一种能量转化装置， 充电时，电能转化为化学能 贮存起来，放电时，化学能 转化为电能。 一次电池，电池的反应是不 可逆的； 二次电池，电池的反应可逆， 可以多次重复充放电
水果电池
组成电池的三种主要成分：正极、负极、电解液 （正负极不能直接接触）
电池发展史
最早的电池-----巴格达土瓶
约公元前250—公元250年
电池的性能要求
高能量密度 --- High energy density 高功率性能 --- Hign power density 高安全性能 --- Hign safety characteristics 低自放电率 --- Low self-discharge rate 长循环寿命 --- Good cycle performance 快速充电能力 --- Quick charge acceptance 较宽的高温性能 --- Good performance in the wide of temperature 环境友好 --- Environment-friendly
4
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能量转换效率高； 环保，污染低 燃料使用范围广； 规模及安装地点灵活 负荷响应快，运行质量高
潜在动力与储能电池——钠硫电池
正极：液态硫和多硫 化钠熔盐（液态） 负极：熔融金属钠 （液态）---填充在导 电的多孔碳或石墨毡 里 电解质兼隔膜： Al2O3陶瓷材料（固态）