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  • 锂电池行业前景

  • 来源:创业找项目
  • 时间:2018-05-06
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  • 篇一: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

    [1]陈礼春. 我国锂离子电池产业技术创新问题研究[D].上海师范大学,2013.

    [2]马宇宏. 锂离子电池热安全性研究[D].电子科技大学,2013.

    [3]闻雷,宋仁升,石颖,李峰,成会明. 炭材料在锂离子电池中的应用及前景[J]. 科学通报,2013,31:3157-3171.

    [4]汤雁,刘攀,徐友龙. 锂离子电池正极材料的研究现状与发展趋势[J]. 电子元件与材料,2014,08:1-6.

    [5]李明月,陈科峰. 新型锂离子电池材料研究进展[J]. 化工生产与技术,2010,04:46-49+14.

    [6]闫金定. 锂离子电池发展现状及其前景分析[J]. 航空学报,,:.

    篇二:对锂电池现状及发展趋势的分析

    对锂电池的研究及发展趋势的分析

    课程名称:文件检索

    学 院: 化学与环境工程学院

    学生姓名:杜超利

    学 号:

    专业班级: 化学工程与工艺(试点)12-3

    任课老师:殷美丽

    对锂电池的研究及发展趋势的分析

    摘要:锂金属具有质量轻、电极电位负及比容量高等诸多优点,以此为材料做成的可充锂电池比能量高、比功率大,有望成为未来电动汽车的绿色动力能源。由于具有很高的能量密度, 锂金属在1958被引入电池领域,1970年进入锂一次电池的商业研发阶段。自1990年以来, 随着正极材料、负极材料与电解质的革新,可充放二次锂电池不断发展并实现商品化。如今锂电池技术仍在继续发展并将进一步改善人类生活。本文对多年来锂电池技术发展历程中的相关研究进行了分析。

    关键词: 锂离子 电极 性能

    1.锂电池发展历史及现状

    1.1发展历史

    锂电池分为锂一次电池与锂二次电池。锂原电池通常以金属锂或者锂合金为负极, 用 MnO2, SOCl2等材料为正极。一般来讲, 普通电池的工作原理大都基于氧化-还原反应,而锂离子电池原理除氧化-还原以外, 还基于电化学嵌入/脱嵌反应,因此没有造成电极材料晶格结构的变化, 反应具有良好的可逆性。这让锂离子电池具有一般高能量密度可充电电池所不具备的高循环寿命。锂聚合物电池的发展先后经历锂固体聚合物电解质电池与锂离子凝胶聚合物电解质电池两个阶段。后者在 1994年出现, 并在 1999年实现商品化。[1]

    我国锂电池的研制始于20世纪60年代,70年代初期已开始军用。我国对锂电池的研究几乎与国际同步, 但形成规模生产却落后许多。日本在锂电池的研制和应用方面目前处于世界领先地位。锂电池可用于心脏起搏器, 电子手表, 计算器, 录音机, 无线电通讯设备, 导弹点火系统, 大炮发射设备,潜艇, 鱼雷, 飞机及一些特殊的军事用途。其广泛的用途预示了其广阔的前景。但现状国内未有高性能的锂电池出现, 即在高电压和大电容上未有所突破。因此现在锂电池的发展方向应集中在电压的升高和电容的增大方面, 以此来适应更多更广泛的用途。[2]

    1.2我国在锂电池方面的专利情况

    通过对锂电池相关的中国专利通过文献计量学的方法进行分析,对锂电池技术在中国的发展趋势、申请人情况、国内外专利数量变化规律等方面进行研究,揭示我国锂电技术的分布规律及特征。我国锂电池主要技术领域分布通过 IPC 分类号对专利进行分析, 从中发现, 锂电池的主要研究集中于二次电池即锂离子电池的研究及制造, 其次为对于锂电池电极的研究和其他零部件的研究。对于电池用材料和溶剂的研究主要在锂、磷、锰、钴、镍的化合物、碳及其化合物方面。另外对于锂电池充电装置以及电路保护装置的研究也是较多的。[3]

    2.锂电极材料的研究

    2.1影响锂电极性能的因素

    采用共沉淀法掺入少量Zn得到Li电极材料。通过x射线衍射、光电子能谱和电化学测试研究掺杂对其晶体结构、元素价态和电化学行为的影响。结果表明:掺入Zn增大晶格常数;在粉末颗粒表面的Zn含量是颗粒内部的数十倍;掺杂后Co、Mn依然保持+3、+4价,但是Ni由+2、+3混合价态组成;掺入少量Zn阻止电极在4.5V电位下的不可逆氧化反应;掺入Zn有效改善高截止电压下的循环容量保持能力,其作用与改变材料表面状态有关。[4] 对LiMn204进行掺杂改性并优化合成条件被认为是解决比容量低与循环性能下降的最有效手段。改善后的效果如下图[5]:

    10~20 um厚的铝箔经常应用于锂电池的阴极。将被化学腐蚀的粗糙表面铝箔与光滑平面的铝箔进行对比,以考察铝箔的表面形貌对锂电池的影响。对于高电导率且颗粒较大的LiCOO2锂电池材料,两种铝箔的锂电池性能没有明显不同。但是对于低电导率且颗粒较小的LiFePO。材料,高倍率放电性有很大的差异。通过优化铝箔的表面形貌及电池材料的颗粒尺寸,可使电池的性能得到提高。[6]

    通过对使用涂碳铝箔作为正极集流体磷酸铁锂电池性能的研究表明:使用涂层铝箔不但可以提高磷酸铁锂材料的粘结性.而且使用导电涂层可以有效降低正极材料和集流体的接触内阻,从而减小电池内阻,提高电池倍率性能。与使用普通铝箔作为集流体相比.通过使用涂碳铝箔可以使得电池的内阻降低65%左右,使用涂碳铝箔可以使得电池的循环性能提高约1%。而在电池低温性能方面,使用涂碳铝箔对低温性能并无改善。[7]

    安全的锂电池还应考虑锂枝晶的抑制问题。我们推测,有机硫化物作正极的锂电池充放电时在负极表面将生成一层锂离子导体的硫化锂,它将有利于抑制充电时锂枝晶的生成,从而在安全性上有可能较无机材料作正极的锂二次电池有显著提高。本文中提出的多硫化聚合物结构是在总结前人工作基础上的创新,综合比较它们的比容量、工作温度范围、大电流放电容量保持率、充放电循环寿命及对锂枝晶的抑制能力等诸项性能,并总结出规律,是富有学术意义和实用前景的科研项目。[8]

    2.2电解质对锂电池的影响

    复合了固体填料或聚合物后的复合聚合物电解质(CPE),在电导率、电化学稳定性、机械性能、热学性能以及与锂电极的界面稳定性等方面都有了很大的提高,展示了其在可充锂电池中应用的可能性。但就目前而言,这类电解质的室温电导率还很低,仅适用中温下组装固态锂电池。预期将来可以通过优化聚合物的结构和组成、锂盐以及填料组合,制备出性能良好、价格低廉的用于可充锂电池复合聚合物电解质。[9]

    到目前为止电导率达到实际应用要求的聚合物电解质有3类:第一, polymerinSalt的全固态聚合物电解质体系;第二,凝胶型聚合物电解质体系;第三,多孔型聚合物电解质体系。在目前市场上销售的锂离子电池中,第三类聚合物电解质已经得到了应用。从文献报道的相关聚合物电解质特性来分析,即使那些电导率达到相关要求的聚合物电解质也都存在一些缺点,主要集中在以下两个方面:电导率高的聚合物电解质一般为凝胶型或增塑型,其机械强度较差,而且在电池工作状态下表现出较差的化学和电化学稳定性,另一方面机械强度较好的全固态聚合物电解质体系电导率仍然偏低。其中空穴理论的示意图如图2所示:[10]

    2.3锂电池的放电与充电

    通过对能量型磷酸铁锂电池在不同荷电状态范围内长期循环测试的数据分析,得出电池累积转移能量与循环次数的关系符合Box Lucas模型,电池老化现象对电池能量转移能力的影响随着放电深度的增加逐渐减小;电池在循环测试过程中经历了前期逐渐自稳定和后期加速老化的两个不同阶段。在电池长期循环测试过程中的数据分析的基础上,认为深充深放的使用模式在电池能量转移总量和能量效率上均优于浅充浅放的使用模式。[11]

    目前锂电池的充电方法主要有两种,即常规充电和脉冲充电。本文从充电效果,充电速度、电池容量和电池寿命等几个方面对两种方法进行了简要的对比分折,并指出了脉冲充电方法在上述指标上的优势。指出脉冲充电方法之所以具有上述优点,其主要原冈在于通过停充去极化措施,较好吻合了蓄电池充电接受特性。[12]

    磷酸铁锂电池是国家大力推行的动力电池发展方向。其制备工艺已日趋完善。产量和应用逐年升高。针对巨大产量之后的废旧磷酸铁锂电池回收现状做了调查。对其回收量、回收技术、回收效益等方面做了分析,以期对磷酸铁锂电池回收产业发展提供依据。[13]

    3.锂电池的应用与展望

    3.1锂电池的应用

    随着移动计算技术和无线通讯技术的发展,手持移动终端设备在移动数据采集、传输、处理及个人信息服务等领域得到越来越多的应用。其可移动的特性要求其供电方式以电池为主。锂电池近年来已经成为手持终端设备的首选电池,同时,为了满足复杂的应用环境要求,手持移动终端设备还应具有良好的温湿度、抗干扰、防震特性,特别是对于消费类应用,成本也是移动终端设备设计中的重要考虑因素。针对锂电池的特性以及上述应用环境的需求,对手持移动终端设备充电电路的设计提出了更高的要求,因此在充电器的设计中需要综合考虑成本、体积、噪声、效率等因素。[14]

    篇三:锂电前景 及优势

    政策大

    力扶持

    锂电池

    有望爆

    发增长

    2010-10-13 07:57:43 来源:中国投资咨询网 作者:auto 【 字号:+ 放大 | - 缩小 】

    中国投资咨询网讯 锂离子电池是当今国际公认的理想化学能源,具有体积小、电容量大、电压高等优点,被广泛用于移动电话、手提电脑等电子产品,日益扩大的电动汽车领域将给锂离子电池带来更大的发展空间。我国和世界主要发达国家出台了很多扶持新能源汽车的政策。新能源汽车等七大战略性新兴产业的发展规划,将从政策层面对我国电动汽车进一步推动。

    锂电池将呈现爆发增长

    锂离子电池与其他电池相比,具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。锂电池是20世纪90年代开发成功的新型绿色二次电池,近十几年来发展迅猛,在小型二次电池市场中占据了最大的市场份额,已成为化学电源应用领域中最具竞争力的电池。

    锂离子电池应用广泛。随着21世纪微电子技术的发展,小型化设备日益增多,对电源提出了很高的要求。化学电源随之进入了大规模应用阶段。锂离子电池是目前世界上最为理想也是技术最高的可充电化学电池,目前主要用于手机、笔记本电脑、电动工具、电子产品等方面,未来将运用于电动汽车、电动自行车、航天航空、军事移动通信工具和设备等领域,其需求量将越来越大,并有望在电动汽车领域呈现爆发式增长。

    锂汽车电池迎来增长期

    对我国而言,汽车污染日益严重,尾气、噪音等对环境的破坏到了必须加以控制和治理的程度,特别是在一些人口稠密、交通拥挤的大中城市情况变得更加严重。在这种形势下对新能源汽车的需求日益强烈。在汽车行业的未来发展方向上,电动汽车和油电混合动力汽车正成为一个明显的趋势。其原因主要在两个方面:其一是因为能源的有限性,化石燃料都是

    有限的能源;其二是人们的环境保护意识和各国政府的排放要求日益提高。

    尽管目前混合动力汽车还受到高成本的制约,但从长远看,混合动力车的

    购买者会越来越多,生产成本将随着生产规模的扩大而降低。全球主要国

    家陆续出台新能源汽车支持政策,以推动新能源汽车快速发展。

    就我国来说,政府陆续出台了多项政策、措施,以支持新能源汽车行

    业的发展。近日,由工信部组织制订的《节能与新能源汽车发展规划(2011

    年至2020年)》已经初步完成,目前已经进入了向相关部委征求意见的

    阶段,国务院审核通过后,《规划》就将在国内实施。

    在传统内燃机汽车方面,我国落后于国外20年。特别是轿车发动机

    这一高新技术领域,目前国内企业还没有自主开发能力,中国在内燃机汽

    车赶上发达国家的机会很小。但是在电动汽车领域只有四五年的差距。中

    国有成本和市场的优势,有潜力和可能在世界上形成领导地位。新能源汽

    车有望成为中国汽车产业重要的超赶路径,是中国汽车弯道超车的机遇。

    借助汽车产业的新能源技术革命,未来10-20年,将是中国汽车产业实现

    跨跃式发展、作大作强自主品牌的一次重大历史机遇。

    我国节能与新能源汽车发展将由易及难、分两步走:一、2011年至

    2015年,将大力发展节能汽车。二、2016年至2020年,将传统汽车

    的燃油经济性提高至国际先进水平;大规模普及混合动力汽车。

    相关公司投资机会

    锂离子电池的主要组成部分包括外壳、正极、负极、电解液和隔膜等。

    电池外壳一般为不锈钢或镀镍钢壳,有方形和圆柱形等不同的型号。电池

    的内部为卷式结构或叠片结构,由正极、电解液、隔膜、负极组成。

    锰系及三元系是正极材料的首选。磷酸铁锂的难点主要集中在:产品

    一致性、低温性能、高倍率放电、能量密度、电池制作成本等。另外,磷

    酸铁锂两大核心技术专利包敷碳、碳热还原分别归加拿大、美国公司所有,

    这也是国内发展的障碍。锰酸锂研究时间较长,是目前最成熟、最可靠的

    动力电池正极材料,并且没有专利的制约。而三元材料可认为是已有材料

    的改性,更多的是关注工艺参数。从目前世界主流汽车厂商的选择也可以

    看出,锰系及三元系才是目前电动汽车的首选。就正极材料来说,我们关

    注锰系及三元材料相关公司,如生产锰酸锂的中信国安、杉杉股份、当升

    科技;锰酸锂原料二氧化锰的生产企业湘潭电化、红星发展。

    隔膜进口依赖度较高。就隔膜来说,目前国内中高档隔膜主要靠进口,

    国内技术水平仍然较低,后续应加大技术研发力度。目前上市公司中生产

    隔膜的仅有佛塑股份,云天化、南洋科技各1500万平米/年隔膜目前正在

    建设中。我们建议关注佛塑股份、云天化、南洋科技。

    六氟磷酸锂国产化有望来临。从电导率、热稳定性和耐氧化性等性能

    来说,六氟磷酸锂是最优秀的电解质材料,目前我国电解质几乎全靠进口,

    六氟磷酸锂毛利率高达60%以上。目前国内有些公司也在向六氟磷酸锂进

    军,我们多建议关注有望成功生产六氟磷酸锂的多氟多、江苏国泰、九九

    久。

    其他添加剂关注PVDF、NMP、DOP。目前,工业上普遍采用聚偏氟

    乙烯(PVDF)作锂离子电池的粘结剂,N-甲基吡咯烷酮(NMP)做分散剂,

    邻苯二甲酸二辛酯(DOP)做增塑剂。我们建议关注PVDF的生产企业三爱

    富;分散剂NMP原材料γ-丁内酯的生产企业山西三维;增塑剂DOP的

    生产企业广东榕泰。

    动力锂

    电池巨

    大市场

    空间显

    2010-09-18 08:45:08 来源:经济参考报 作者: 【 字号:+ 放大 | - 缩小 】

    随着世界石油资源的日益枯竭,汽车的动力源将不得不逐步摆脱石油资源

    的束缚而采用一些新的能源,这直接推动着汽车业的一次重大技术革命,未

    来新能源汽车替代传统汽车趋势将成为必然。

    动力锂电池作为新能源汽车的“心脏”,也将随之迅猛发展,并将催生

    出庞大的产业经济效应,其巨大的市场空间被业内普遍看好。

    2012年新能源汽车年产量将达到100万辆

    据中投顾问发布的《2008-2010年中国新能源汽车产业分析及投资咨询

    报告》显示,结合中国的能源资源状况和国际汽车技术的发展趋势,预计到

    2012年,新能源汽车年产量将达到100万辆,而预计到2025年后,中国

    普通汽油车占乘用车的保有量将仅占50%左右,而先进柴油车、燃气汽车、

    生物燃料汽车等新能源汽车将迅猛发展。

    中投顾问汽车行业分析师李胜茂也预计,到2012年,新能源车的年产量

    将达到100万辆,按每辆新能源汽车电池成本七万元,动力锂电池的正极磷

    酸铁锂材料52公斤,负极材料41公斤,电解液40公斤计算,100万辆混

    合动力汽车将带动5.2万吨正极材料,4.1万吨负极材料,四万吨电解液的

    需求。对于国内电池厂商而言,这将是一个总产值700亿元的大蛋糕。而如

    果按客车计算,这一数值还将提高三倍。

    “受益新能源汽车的快速发展,未来动力锂离子电池市场规模将高速增长。

    预计2010至2018年全球锂离子电池市场规模年均复合增长率高达

    54 .2%,并于2018年达到160亿美元。”平安证券分析报告指出。

    动力锂电池将呈现爆发性增长

    目前在国内市场,动力锂电池的销售量还很低,锂电池的销售收入主要来

    源于手机、电脑等小型锂电池领域,然而一台纯电动车是单个手机电池耗用

    量的一万倍左右,伴随未来新能源汽车逐渐走向成熟,势必会带动动力锂电

    池呈现爆发性增长。对动力锂电池发展前景的看好,也带动了市场投资的火

    热。近期,在A股市场上,杉杉股份、江苏国泰、德赛电池、成飞集成等与

    锂电池相关的上市公司表现比较活跃。

    据了解,锂电池能够成为产业发展方向,主要基于其拥有多项特性。首先

    其拥有高能量密度,锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半,

    体积是镍镉的40-50%,镍氢的20-30%;其次,它还能实现高电压,一

    个锂离子电池单位体的工作电压为3.7V (平均值),相当于三个串联的镍镉

    或镍氢电池;同时,锂电池的物理、锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞,被

    视为无污染的电池。再加上锂电池应用领域广、市场容量大,都是企业热衷

    投资的主要原因。

    政策支持吸引资本投向动力锂电池

    国家政策层面的支持也是吸引资本投向动力锂电池的重要原因。今年1月,

    我国有关部门发布了《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通

    知》,今年6月,由财政部、科技部、工信部和发改委联合发布的针对新能

    源汽车补贴实施细则(《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》),

    并在上海、长春、深圳、杭州和合肥五个城市启动私人购买新能源汽车补贴

    试点。推广节能与新能源汽车,这对混合动力车和电动汽车来说既迎来了大

    好的发展时机,也为动力锂离子电池企业带来了福音。

    近日,国家能源局规划司司长江冰透露,新兴能源产业发展规划正在按照

    有关程序上报国务院等待审批。预计在2011-2020年规划期内累计将增加

    投资五万亿元,每年可增加产值1.5万亿元。

    有市场分析称,高达五万亿的巨额投资将推动新兴能源相关产业的巨大发

    展,对新能源汽车的发展也将是千载难逢的历史机遇,新能源汽车动力电池

    的整个产业链也将因此受益。这对电池原材料供应商和厂商来说都是巨大的

    商业蛋糕,其“钱景”不可估量。

    2010-10-13 08:07:15 来源:锂电网 作者:刘伟 【 字号:+ 放大 | - 缩小 】

    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。最早出现的锂电池使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2,该反应为氧化还原反应,放电。

    正极上发生的反应为

    LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)

    负极上发生的反应为

    6C+XLi++Xe=====LixC6

    电池总反应:LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6

    锂电池发展进程

    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,所以锂电池生产要在特殊的环境条件下进行。但是由于锂电池的很多优点,锂电池被广泛的应用在电子仪表、数码和家电产品上。但是,锂电池多数是二次电池,也有一次性电池。少数的二次电池的寿命和安全性比较差。

    后来,日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔


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