動(dòng)力電池行業(yè)分析(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 鋰電池還有課題需要繼續(xù)攻關(guān)，如安全性，因此商業(yè)化尚需時(shí)日。市場需求可為鎳氫電池帶來23年高速增長。我國已經(jīng)開展的“十城千輛”計(jì)劃將為鎳氫動(dòng)力電池帶來首批市場需求。據(jù)估計(jì)，在“十城千輛”計(jì)劃中，將約有32004000輛新能源汽車(包括客車和乘用車)采用國產(chǎn)鎳氫動(dòng)力電池。2012年后鎳氫動(dòng)力電池將逐漸被鋰電池所取代。 （二）鎳氫動(dòng)力電池將成為汽車電池主流2011/6/8/9:34來源：賽迪網(wǎng)新能源電動(dòng)汽車最主要的部件是動(dòng)力電池、電動(dòng)機(jī)和能量轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，而動(dòng)力電池是技術(shù)門檻最高、也是利潤最集中的部分。目前，鎳氫動(dòng)力電池剛剛進(jìn)入成熟期，是目前混合動(dòng)力汽車所用電池體系中唯一被實(shí)際驗(yàn)證并被商業(yè)化、規(guī)模化的電池體系，全球已經(jīng)批量生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車全部采用鎳氫動(dòng)力電池體系。目前，長安杰勛、奇瑞A一汽奔騰、通用君悅等品牌轎車已經(jīng)在示范運(yùn)行，他們采用的都是鎳氫電池，不過電池主要來自國外采購，在運(yùn)用上仍處于研發(fā)匹配階段。不過我國的鎳氫電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)并不成熟。國內(nèi)鎳氫電池企業(yè)應(yīng)該在關(guān)鍵材料上進(jìn)一步提升水平，爭取融入產(chǎn)業(yè)鏈。（三）科力遠(yuǎn):將重點(diǎn)發(fā)展混合動(dòng)力汽車用鎳氫電池發(fā)布時(shí)間： 2011年09月05日 16:26 9月5日訊 湖南地區(qū)上市公司互動(dòng)平臺開通儀式今天下午在全景網(wǎng)舉行。科力遠(yuǎn)常務(wù)副總張聚東表示，公司下階段將重點(diǎn)發(fā)展混合動(dòng)力汽車用鎳氫電池，收購松下湘南工廠后公司大大加快國際化進(jìn)程、大大提升產(chǎn)品競爭能力，此項(xiàng)業(yè)務(wù)將成為公司未來幾年的增長點(diǎn)。三、鋰電池技術(shù)是電動(dòng)汽車較為理想的車用蓄電池鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池主要優(yōu)點(diǎn)具有高儲存能量密度，目前已達(dá)到460600Wh/kg，是鉛酸電池的約67倍；使用壽命長，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池用1CDOD充放，有可以使用10,000次的記錄；鋰電池廣泛應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)，郵電通訊的不間斷電源，以及電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)汽車、軍事裝備、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。目前開發(fā)的大容量鋰離子電池已在電動(dòng)汽車中開始試用，預(yù)計(jì)將成為21世紀(jì)電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿﹄娫粗弧８鞣N鋰電池性能比較正極材料鈷酸鋰鎳酸鋰鎳鈷酸鋰鎳錳酸鋰鈷鎳錳酸鋰錳酸鋰磷酸鐵鋰工作電壓電容量160mAn/g200mAn/g180mAn/g160mAn/g190mAn/g110mAn/g160mAn/g循環(huán)壽命500次500次500次500次500次500次1000次價(jià)格高較高較高較高較高低較低安全性低低低較低較低較好好應(yīng)用領(lǐng)域小型電池小型電池小型電池小型電池小型電池動(dòng)力電池動(dòng)力電池注：鋰鎳鈷電池是鋰鎳電池和鋰鈷電池的固溶體（綜合體），兼具鋰鎳和鋰鈷的優(yōu)點(diǎn)，一度被產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為是最有可能取代鋰鈷電池的新正極材料，但鈷正極電池在放電的過程中往往會形金屬鋰。因?yàn)榻饘黉嚲哂幸兹嫉奶匦裕绻踩胧┦r(shí)，金屬鋰往往引發(fā)燃燒，所以安全性還是無法有更大突破。鋰錳電池的成本低且安全性比鋰鈷好很多，但循環(huán)壽命欠佳，且高溫環(huán)境的循環(huán)壽命更差，高溫時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)錳離子溶出的現(xiàn)象，高溫造成自放電嚴(yán)重，以致儲能特性差。鋰鎳電池的成本較低且電容量較高，不過，制作過程困難且材料性能的一致性和再現(xiàn)性差，最嚴(yán)重的是依然有安全性問題。磷酸鋰鐵電池則同時(shí)擁有鋰鈷、鋰鎳和鋰錳的主要優(yōu)點(diǎn)，但不含鈷等貴重元素，原料價(jià)格低且磷、鋰、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題，電容量大、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高，是目前產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為較符合環(huán)保、安全和高性能要求要求的鋰離子電池。 鋰電池材料組成鋰電池及其附屬配件，占整車成本的30%50%。目前，動(dòng)力鋰電池的成本大約為每千瓦時(shí)3000元～4000元。鋰電池成本構(gòu)成：①原材料占整個(gè)電池70%，人工、水電20%，折舊10%。②原材料中，正極占30%40%，隔膜占15%30%，電解液占20%30%，負(fù)極5%15%。 鋰電池的研發(fā)概況：鋰電池是未來電池的發(fā)展方向鋰電池及鋰電子電池的區(qū)別：鋰離子電池是可以充電的，鋰電池是不能充電的，更不可能快速充電。在電壓上鋰電池為3V。鋰鋰電池（鋰原電池）和鋰離子電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池。鋰原電池的負(fù)極是金屬鋰，正極用MnO?，SOCL?，(CFx)n等。70年代進(jìn)入實(shí)用化。因其具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在一些軍事和民用小型電器中使用。現(xiàn)在，鋰離子電池應(yīng)用范圍更加廣泛，電池正極材料通常分為小型鋰電池正極材料和動(dòng)力鋰電池正極材料。小型鋰電池正極材料主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰和三元材料。動(dòng)力鋰電池正極材料主要包括磷酸亞鐵鋰、錳酸鋰和三元材料。在動(dòng)力鋰電池正極材料中，北美的電池企業(yè)主要采用磷酸亞鐵鋰材料，日本和韓國主要采用錳酸鋰和三元材料，中國則上述幾種材料都用。 動(dòng)力鋰電池材料組成鋰離子電池是指分別用二種能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。充電時(shí)鋰離子從正極化合物中脫出經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，同時(shí)電子的補(bǔ)償電荷從外電路供給到負(fù)極，保證負(fù)極電荷平衡；放電時(shí)則相反，鋰離子從負(fù)極脫出，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極。在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。動(dòng)力鋰離子電池是以鋰離子電池為材料的一種高能量密度電池，是專門為機(jī)動(dòng)車提供動(dòng)力的鋰電池，具有零污染、零排放、能量密度高、體積小、循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%，而且輸出功率大、使用壽命長、不含有毒有害物質(zhì)，被稱為綠色電池。 是國內(nèi)外動(dòng)力電池發(fā)展和應(yīng)用的趨勢。 動(dòng)力鋰電池發(fā)展遇到的問題：發(fā)展的瓶頸是安全性能和汽車動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)；鋰電池材料可分為電極（正極/負(fù)極）材料、隔膜和電解液。正極材料是鋰電池的核心，目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛、商業(yè)化最成功的鋰離子電池正極材料是鈷酸鋰，而各國研發(fā)的重點(diǎn)則是能夠應(yīng)用于電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池用正極材料，比如鎳鈷錳酸鋰，錳酸鋰和磷酸鐵鋰等，負(fù)極材料以石墨、固體碳粒為主，新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料；在正負(fù)極中間則是電池電解液及隔膜。鋰離子電池主要組成材料材料材料實(shí)例正極嵌鋰過渡金屬氧化物鈷酸鋰，錳酸鋰，鎳鈷酸、鈷鎳錳酸鋰復(fù)合材料、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰負(fù)極電位接近鋰電位的可嵌入鋰化合物人造石墨，天然石墨，石墨化碳材料，石墨化中間相碳微珠和金屬氧化物電解液LiPF6 的烷基碳酸脂搭配高分子材料乙烯碳酸脂(EC),丙烯碳酸脂(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等隔膜聚烯微多孔膜PE,PP 或它們復(fù)合膜，PP/PE/PP 三層隔膜外殼金屬鋼、鋁、塑料正極材料 活性物質(zhì)要從三方面努力：一是通過技術(shù)研發(fā)從而加快國內(nèi)磷酸鐵鋰專利申請。二是圍繞國外企業(yè)的核心專利在外圍進(jìn)行布局。三是加強(qiáng)電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電池組合控制方面的研究。（　注：1996年P(guān)adhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽，如磷酸鋰鐵(LiFePO?)，比傳統(tǒng)的正極材料更具安全性，尤其耐高溫，耐過充電性能遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)鋰離子電池材料。因此已成為當(dāng)前主流的大電流放電的動(dòng)力鋰電池的正極材料。）電解液 溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，聚合物的則使用凝膠狀電解液，目前電解液配套基本已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但軟肋是占電解液成本約一半的電解質(zhì)六氟磷酸鋰，國內(nèi)基本沒有企業(yè)能夠生產(chǎn)。隔膜 一種特殊的復(fù)合膜，可以讓離子通過，但卻是電子的絕緣體，在鋰電池的部件中它是技術(shù)含量最高的，占鋰電池成本的20%～30%。而目前我國80%的鋰電池隔膜依靠進(jìn)口。負(fù)極 活性物質(zhì)為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳，導(dǎo)電集流體使用厚度715微米的電解銅箔，是國內(nèi)鋰離子電池四大關(guān)鍵組件中唯一實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的材料。非碳材料是鋰離子電池研究的重要課題，需要生產(chǎn)路線和工藝的不斷改進(jìn)。相關(guān)材料在國內(nèi)的發(fā)展形勢4. 動(dòng)力鋰電池發(fā)展延伸及趨勢（一） 主流鋰電池之爭（二） 鋰源動(dòng)力：成功研制出國內(nèi)領(lǐng)先的鈦酸鋰電池（三） 天津造鋰電池“中國芯隔膜（四） 混合動(dòng)力汽車助力鋰電池市場發(fā)展（一）主流鋰電池之爭2011年09月08日14:35鋰電池有四種主要原材料，按所占成本比例依次是正極材料、隔離膜、電解液和負(fù)極材料。國際上一般按照不同的正極材料對鋰電池進(jìn)行分類。　　性能之爭：錳酸鋰VS磷酸鐵鋰　　非動(dòng)力鋰電池正極材料通常是鈷酸鋰，而動(dòng)力鋰電池正極材料當(dāng)今分為錳酸鋰和磷酸鐵鋰兩大派系，日本廠家力主錳酸鋰，并且已經(jīng)推出數(shù)款采用錳酸鋰電池的電動(dòng)車，如日產(chǎn)聆風(fēng)；而美國和中國廠家熱衷于磷酸鐵鋰，A123是磷酸鐵鋰的龍頭廠家。　　磷酸鐵鋰在性能上異常優(yōu)秀，磷酸鐵鋰作為正極材料能量密度就大于錳酸鋰（LiMn2O4