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未來十年鋰離子電池成為電動汽車用電池主流

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1047次  |  2021年10月13日  

鋰離子電池上游是鋰離子電池材料所需的礦產(chǎn)資源,中游為鋰離子電池生產(chǎn)廠商,包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜、導(dǎo)電劑和粘合劑的生產(chǎn)等,下游重要是鋰電配套應(yīng)用領(lǐng)域,目前已廣泛用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動汽車、工業(yè)儲能。


未來十年鋰離子電池成為電動汽車用電池主流


縱觀發(fā)展歷程,動力鋰離子電池分別經(jīng)歷了鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、燃料動力鋰電池的時代。鉛酸電池目前占據(jù)二次電池80%以上的市場份額,重要應(yīng)用于電動汽車市場和儲能市場,鎳鎘電池重要應(yīng)用于電動工具,但是鉛酸電池和鎳鎘電池均含有重金屬元素容易造成污染,因此推廣程度有限。鎳氫電池重要應(yīng)用于混合電動汽車(HEV),但性能不能滿足目前大力發(fā)展的純電動汽車(EV)和插電式混合動力汽車(PHEV),此類電動汽車需200公里以上的行駛里程,是鎳氫電池供應(yīng)的純電動里程的10倍。雖然燃料動力鋰電池的性能很好,但是技術(shù)難度大。


鋰離子電池以其優(yōu)越的性能和成熟的技術(shù)成為未來十年電動汽車用電池首選。1)具有更高的能量質(zhì)量比、能量體積比。目前能達(dá)到100-125Wh/kg和240-300Wh/L,是鎳鎘電池的2倍,是鎳氫電池的1.5倍;2)電壓高。單節(jié)鋰離子電池電壓為3.6V-3.9V,相當(dāng)于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓;3)自放電小,可長時間存放。充滿電的鋰離子電池儲存1個月后的自放電率為10%左右,大大低于鎳鎘電池的25-30%,鎳氫電池的30-35%,這是鋰離子電池最突出的優(yōu)越性;4)無記憶效應(yīng)。鋰離子電池不存在鎳鎘電池的所謂記憶效應(yīng),所以鋰離子電池充電前無需放電;5)壽命長。正常工作條件下,鋰離子電池可達(dá)到500次以上的充放電循環(huán)次數(shù);6)可以快速充電。通??梢圆捎?.5-1倍容量的電流充電,使充電時間縮短至1-2小時;7)可以并聯(lián)使用;8)由于電池中不含鎘、鉛、汞等重金屬元素,對環(huán)境無污染,是當(dāng)代最先進(jìn)的綠色電池。


電動汽車爆發(fā)式上升,促進(jìn)鋰離子電池行業(yè)發(fā)展。以特斯拉電動汽車為例,2013年,特斯拉ModelS全球銷量為2.23萬輛,其中30%的用戶選擇入門級的60kWh電池,70%配置80kWh電池,由此推算,2013年Tesla消耗鋰離子電池總量達(dá)到165萬kWh,由此推算出,特斯拉2013年全年消耗鋰離子電池數(shù)量達(dá)到165萬kWh,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他電動汽車有關(guān)鋰離子電池的需求。隨著電動汽車的飛速發(fā)展,若2014年ModelS超過3.5萬輛的出貨量目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn),以及特斯拉第三代ModelX的上市,僅特斯拉一家公司鋰離子電池的需求量已超過259萬kwh,鋰離子電池行業(yè)將實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式上升。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

鋰離子電池在非電動汽車領(lǐng)域需求仍廣闊


除了電動汽車領(lǐng)域帶動鋰離子電池的發(fā)展,鋰離子電池還應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場以及儲能領(lǐng)域,需求空間廣闊。2013年全球鋰離子電池需求產(chǎn)量為465億Wh,與2012年382億Wh相比上升21%,其中2013年我國市場鋰離子電池需求總量超過111億Wh,與2012年66億Wh相比,上升66%以上。


消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場對鋰離子電池的需求穩(wěn)定上升


目前,消費(fèi)類電子產(chǎn)品占鋰離子電池需求的58%,鋰離子電池在消費(fèi)類電子產(chǎn)品方面的應(yīng)用重要包括:手機(jī)、個人電腦、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、移動電源、電子煙等。


近年來,隨著智能手機(jī)不斷的更新?lián)Q代以及售價的降低,全球手機(jī)的比重不斷攀升,從而新增了鋰離子電池的需求量。2013年全球手機(jī)出貨量較2012年上升4%,其中智能手機(jī)出貨量為10.04億部,占全球手機(jī)出貨量的55%,較2012年上升38%。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

非手機(jī)消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域:最近幾年雖然數(shù)碼相機(jī)和筆記本電腦趨于飽和,但平板電腦、電子煙出貨量一直維持著高速上升的態(tài)勢。2013年,全球平板電腦出貨量為2.2億臺,較2012年1.4億臺上升57%。全球電子煙市場規(guī)模在2013年達(dá)25億美元,占全球煙草0.1%,有報道預(yù)測至2050年電子煙占比將達(dá)到4%,帶動鋰離子電池行業(yè)快速發(fā)展。


工業(yè)儲能是鋰離子電池需求新的上升點(diǎn)


鋰離子電池在工業(yè)儲能中的應(yīng)用包括一般UPS儲能電源、電動工具、工業(yè)機(jī)械、移動基站電源、風(fēng)光發(fā)電配套。雖然目前鉛酸蓄電池多用于儲能設(shè)備,但隨著鋰離子電池技術(shù)的不斷成熟,鋰離子電池將慢慢取代鉛酸蓄電池。2012年全球鋰離子電池需求總量中,工業(yè)儲能市場消耗467.36萬kWh,占比12.25%,我國電動工具用鋰離子電池市場需求稍大,工業(yè)儲能市場共消耗鋰離子電池73.15萬kWh,占比15.65%,高于全球。此外,移動基站電源市場成長最快,2012年消耗5.80萬kWh的鋰離子電池,較2011年有大幅度攀升。


鋰離子電池行業(yè)日韓暫時領(lǐng)先,我國迎頭趕上


日本和韓國鋰離子電池市場領(lǐng)先于我國,我國的發(fā)展?jié)摿薮?。就全球鋰離子電池市場來看,韓國已經(jīng)超過日本成為最大的鋰離子電池國家,日本的松下、索尼、韓國的三星、LG鋰離子電池在全球鋰離子電池市場中遙遙領(lǐng)先,我國的比克、力神以及新能源等公司正迎頭趕上,近幾年上升迅猛,逐漸縮短與日韓的差距,未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>


我國鋰離子電池公司逐漸呈現(xiàn)出強(qiáng)者更強(qiáng)的局面。國內(nèi)鋰離子電池的發(fā)展晚于發(fā)達(dá)國家,技術(shù)水平還不及美日韓,但通過近幾年的不斷努力,鋰離子電池走出了萌芽期,已經(jīng)步入成長期。目前我國市場上涌現(xiàn)出一批具有國際先進(jìn)水平的鋰離子電池公司,這些公司不斷開拓創(chuàng)新,開發(fā)出高性能的鋰離子電池,并加強(qiáng)與國外優(yōu)秀廠商的協(xié)同合作,進(jìn)一步提高公司的實(shí)力,形成良性循環(huán),達(dá)到強(qiáng)者更強(qiáng)的局面。


應(yīng)用領(lǐng)域需求爆發(fā),鋰離子電池關(guān)鍵材料飛速發(fā)展


鋰離子電池四大關(guān)鍵材料中技術(shù)逐漸突破,高端鋰離子電池材料發(fā)展空間廣闊。雖然目前我國鋰離子電池材料技術(shù)水平偏低,鋰離子電池材料多集中在中低端領(lǐng)域,但是隨著電動汽車快速發(fā)展以及國家政策的支持,鋰電材料開發(fā)動力十足,技術(shù)水平將會進(jìn)一步提高,高端產(chǎn)品發(fā)展空間巨大。


從技術(shù)壁壘上看,隔膜>六氟磷酸鋰電解質(zhì)>正極材料>電解液>負(fù)極材料。



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