锂离子电池行业研究报告20081016.doc

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锂电池行业分析报告

锂电池行业分析报告

引言概述锂电池作为目前应用广泛的新能源电池之一,其广泛应用于电动车、电子产品以及新能源储能等领域,对于未来的能源发展具有重要意义。

本文将继续探讨锂电池行业的发展现状和趋势,并深入分析锂电池行业的市场规模、竞争格局、技术创新以及未来发展趋势,以期为相关企业和投资者提供参考。

正文内容一、市场规模分析1.锂电池市场整体规模及增长趋势:根据统计数据,近年来,全球锂电池市场持续增长,市场规模逐年扩大。

同时,随着电动汽车和新能源储能市场的快速发展,锂电池市场将继续保持高速增长。

2.锂电池市场细分行业分析:锂电池市场可细分为电动车、储能、消费电子等细分市场。

本文将重点分析这些细分市场的市场规模、增长趋势以及主要参与者。

二、竞争格局分析1.主要企业竞争格局剖析:通过对全球锂电池市场的主要企业进行分析,了解其在市场中的地位以及竞争优势。

主要针对国内外企业进行比较,并分析其市场份额、产品技术以及市场定位。

2.行业竞争带来的机遇与挑战:锂电池市场竞争激烈,企业面临的挑战与机遇并存。

本文将深入分析市场竞争对企业的影响,并提出未来应对竞争的建议。

三、技术创新分析1.锂电池技术发展趋势:随着科技的不断进步,锂电池技术也在不断创新。

本文将分析锂电池技术的发展趋势,包括新材料的应用、电池容量的提升以及充电速度的提高等方面。

2.技术创新对市场的影响:技术创新对于锂电池市场的发展具有重要意义。

本文将分析技术创新对市场格局的影响,以及对企业和消费者的影响。

四、未来发展趋势分析1.电动车市场的发展趋势:随着全球对环保和节能的追求,电动车市场前景广阔。

本文将分析电动车市场的发展趋势,包括政策支持、技术进步以及市场需求等方面。

2.储能市场的发展前景:新能源储能市场是锂电池行业的重要应用领域之一。

本文将分析储能市场的发展前景,包括市场规模、应用场景以及技术要求等方面。

五、总结通过本文对锂电池行业的分析报告,可以看出,锂电池市场的发展前景广阔,但同时也面临着竞争激烈和技术创新的挑战。

锂电池行业分析报告

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锂电池行业分析报告锂电池是一种以锂金属或锂化合物为正极材料,以电解质中的有机化合物或无机氧化物为电解质,以碳材料或金属作为负极材料的电池。

锂电池具有高能量密度、长周期寿命、轻重量、小电池内阻等特点,因此得到广泛应用。

定义与分类特点:锂电池是指以锂金属或锂化合物为正极材料,以电解质中的有机化合物或无机氧化物为电解质,以碳材料或金属作为负极材料的电池。

常见的锂电池有锂离子电池、锂聚合物电池和锂铁电池等。

不同种类的锂电池具有不同的特点,如锂离子电池高能量密度、锂聚合物电池更轻薄、锂铁电池更加安全。

产业链:锂电池产业链包括原材料采集、材料制备、电芯制造、电池组装、应用和回收利用等环节。

其中,锂电池原材料主要有锂、钴、镍、锰、铁、铜、铝、磷酸铁锂等物质。

锂电池材料制备主要涉及到材料的配方设计、材料的制备工艺和材料的性能测试等方面。

电芯制造主要包括电芯外壳制造、电芯组装与封装等环节。

电池组装主要指将电芯、保护板、壳体、接线、电池管理系统等组装成电池组,将电池组应用于不同的领域中。

发展历程:20世纪80年代,锂离子电池开始研发和生产;到了21世纪初,锂离子电池进入快速发展阶段。

目前,锂电池技术在移动电源、新能源汽车、智能家居和军工等领域得到广泛应用,成为推动经济发展和环保产业转型的重要力量。

行业政策文件:针对锂电池行业,国家出台了一系列政策文件,如《锂离子电池产业规划》、《新能源汽车产业发展规划》、《能源消耗监督管理条例》等。

这些政策文件明确了行业的发展方向和政策支持,进一步推动了锂电池产业的发展。

经济环境:中国是锂业大国,有丰富的锂资源储量,同时也是全球最大的锂电池原材料生产国之一。

随着新能源汽车和移动电源市场的不断扩大,锂电池行业发展前景广阔。

社会环境:锂电池的应用领域非常广泛,对于推动经济发展和环保产业转型都具有积极的作用,尤其是在新能源汽车、智能家居等领域的应用进一步增加,将会带来更多的社会效益。

技术环境:过去几年,锂电池技术已经迎来了巨大的变革和进步。

锂离子电池行业市场调查研究分析报告

锂离子电池行业市场调查研究分析报告

锂离子电池行业市场调查研究分析报告锂离子电池是一种非常重要的储能设备,广泛应用于电动汽车、智能手机、笔记本电脑等领域。

随着新能源产业的发展,锂离子电池市场正在迅速扩大,本文将对锂离子电池行业市场进行调查研究分析。

一、市场概况锂离子电池行业市场在过去几年中有着迅猛的增长。

根据市场研究公司的数据,全球锂离子电池市场规模已从2015年的200亿美元增长到2019年的400亿美元,年复合增长率约为15%。

预计到2025年,全球锂离子电池市场规模将达到800亿美元。

二、市场驱动因素1. 新能源汽车市场发展迅速:随着环保意识的提高和新能源政策的推动,电动汽车市场持续增长,成为锂离子电池市场的主要需求方。

2. 智能手机及其他消费电子产品需求增加:智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品的普及和更新换代,推动了锂离子电池的需求增长。

3. 储能市场潜力巨大:随着可再生能源的发展,储能市场需求不断增加,锂离子电池由于其高能量密度和长寿命优势成为主要选择。

三、市场竞争格局全球锂离子电池市场竞争激烈,主要厂商包括松下、LG化学、宁德时代、三星SDI、LG化学等。

这些厂商在技术研发和生产规模上占据着较大的优势。

此外,中国厂商的崛起也对市场格局造成了较大的冲击,例如宁德时代已成为全球最大的锂离子电池生产商之一。

四、市场发展趋势1. 锂离子电池技术不断进步:锂离子电池的能量密度、充电速度和安全性等方面正在不断改善,提高了电池性能和使用体验,促进了市场扩大。

2. 新型电池材料研发:研究人员正在积极探索新型电池材料,如钠离子电池、锌空气电池等,以提高电池性能和降低成本。

3. 锂离子电池回收利用:由于锂离子电池含有贵重金属和稀有资源,推行电池回收利用可以降低资源浪费和环境污染,成为行业内的一大趋势。

五、市场挑战与风险1. 价格竞争激烈:随着市场竞争加剧,锂离子电池价格不断下降,对企业盈利能力造成一定压力。

2. 技术瓶颈:虽然锂离子电池技术不断进步,但在能源密度、寿命和充电速度等方面仍然存在一定瓶颈,需要技术突破。

锂电池行业分析研究报告

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锂电池行业分析研究报告1. 引言锂电池是一种高效、环保的新能源电池,广泛应用于移动设备、电动汽车等领域。

本文旨在对锂电池行业进行深入分析研究,以探讨其发展趋势、市场规模以及面临的挑战。

2. 锂电池行业概述锂电池是一种基于锂离子在正负极之间往返嵌入和脱出的电池技术。

其具有高能量密度、长寿命、轻量化等优点,因此在电子设备、电动汽车等领域得到广泛应用。

随着新能源的兴起和电动汽车市场的快速增长,锂电池行业迎来了快速发展的机遇。

3. 锂电池行业市场规模分析目前,全球锂电池市场呈现出快速增长的趋势。

根据市场研究报告,2019年全球锂电池市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。

其中,电动汽车市场是锂电池需求的主要推动力。

随着政府对环保能源的支持力度增加,电动汽车的销售量不断攀升,从而带动了锂电池行业的快速增长。

4. 锂电池行业发展趋势分析4.1 可持续发展随着全球对环境保护的关注度增加,锂电池行业将越来越注重可持续发展。

研发更高能量密度的电池、提高电池的循环寿命成为行业的发展方向。

同时,回收利用废旧锂电池也成为行业关注的焦点。

4.2 技术创新为了满足不断增长的市场需求,锂电池行业将不断进行技术创新。

新型材料的研发、电池性能的改进等都将成为行业发展的重要动力。

同时,智能化、自动化生产技术的应用将提高生产效率和产品质量。

4.3 国际合作锂电池行业是一个全球化的行业,国际间的合作将成为行业发展的重要推动力。

各国企业之间的技术交流、研发合作将推动行业的快速发展。

5. 锂电池行业面临的挑战5.1 原材料供应问题锂电池的生产需要大量的锂、钴等原材料,这些原材料的供应可能会受到限制,从而导致生产成本上升。

5.2 安全性问题锂电池在过充、过放、高温等情况下可能会发生事故,这对用户的安全构成潜在威胁。

因此,锂电池行业需要不断加强安全性能的研发和监管。

5.3 电池回收与循环利用废旧锂电池的回收和循环利用是一个重要的环节,但目前回收率较低。

锂电池行业分析报告

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锂电池行业分析报告锂电池行业分析报告一、行业概况锂电池作为一种高效、节能、环保的新型能源存储设备,被广泛应用于电子设备、电动车辆、储能系统等领域。

近年来,随着新能源汽车的快速发展和电子设备市场的不断扩大,锂电池行业迎来了快速增长的机遇。

二、市场规模目前,全球锂电池市场规模已经超过300亿美元。

预计到2025年,全球锂电池市场规模将达到500亿美元以上。

其中,亚太地区是全球最大的锂电池市场,中国更是全球最大的锂电池生产和消费国家。

三、发展趋势1. 新能源汽车市场增长:随着环保意识的提高和政府对新能源汽车的支持力度加大,新能源汽车市场呈现井喷式增长,推动了锂电池需求的增加。

2. 5G技术的普及:5G技术的推广将带动智能手机和通讯设备市场的快速增长,进一步促进了锂电池需求的增加。

3. 多元化应用:锂电池不仅广泛应用于电动车领域,同时还被应用于光伏储能、无人机、电动工具、航空航天等领域,多元化应用进一步拉动了市场需求。

4. 动力锂电池与储能电池转型:传统动力锂电池的市场竞争激烈,转型为储能电池成为行业的一个新趋势。

储能电池的需求增长迅猛,市场前景广阔。

四、市场竞争格局目前,锂电池市场上大部分企业集中在中国、日本和韩国。

国内企业主要有宁德时代、比亚迪、松下等;国际企业主要有LG化学、GACEL、松下等。

国内企业在技术研发和生产规模上具备一定优势,但在高端市场上与国际巨头存在一定差距。

五、风险与挑战1. 原材料供应风险:锂电池的主要原材料包括锂、钴、镍等,供应不足或价格波动可能对企业产能和成本造成影响。

2. 技术创新风险:锂电池行业技术更新换代迅速,企业需要不断进行技术研发和创新,否则可能被其他企业抢占市场份额。

3. 环境保护风险:锂电池生产过程中会产生大量废水和废气,如果处理不当很容易对环境造成污染,企业需要严格遵守环保法规。

六、发展建议1. 加大技术研发力度,提高自主创新能力,提高产品技术含量和附加值。

锂离子电池行业分析报告

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锂离子电池行业分析报告一、定义锂离子电池是一种以锂离子为电荷载体,通过电解质中的离子移动来储存和释放电荷的装置。

由于其性能优良,安全性高,容量大,使用寿命长等优点,成为电子产品、交通工具、能源储存等领域中必不可少的能源供应装置。

二、分类特点1. 分类:依据其正极材料分为锰酸锂、钴酸锂、三元材料、铁锂、钛酸锂等多种类型的锂离子电池。

2. 特点:锂离子电池具有容量大、重量轻、使用寿命长、能量密度高、自放电率低、无记忆效应、充电快、环保等特点,是目前电池行业最有潜力的产品。

三、产业链锂离子电池产业链主要包括:1. 原料供应商: 锂矿石、钴、铜、铝等材料之供应商。

2. 中间加工商: 锂盐厂、钴盐厂、白云石矿山等。

3. 做成处理商: 电池包壳、铝塑膜、PE塑料等。

4. 电芯制造商:制造大体积电池芯片的厂家。

5. 电池模块制造商: 将电芯组装成多个单元电池组的企业。

6. 电池包装商: 电池模组、电路板、电极片等材料包装成可供使用的电池产品的企业。

7. 电池应用商:最终将电池用于各类设备,如手机、笔记本电脑、汽车、航空航天等。

四、发展历程锂离子电池行业始于1992年,当时索尼公司在市场上推出了锂离子电池,其特点是与常用的镉镍电池相比,充电时间更短,使用寿命更长,同时也更轻便。

随着科技的不断创新,锂离子电池逐渐以更高的能量密度、更长的使用寿命、更高的安全性和稳定性等优势占据了市场的主要份额。

特别是近年来随着新能源汽车等领域的迅速发展,锂离子电池市场需求量快速增长,锂离子电池产业的竞争也更加激烈。

五、行业政策文件及其主要内容1. 《锂离子电池工业投资政策》,这是国家发改委制定的相关文件,其中重点关注的则是对锂离子电池产业链各个环节的细节支持,力求增强国内企业的核心技术研发和产品创新能力。

2. 《新能源汽车产业发展规划》:目前,国家政府确立了大力扶持新能源汽车产业发展的方针,推动产业结构调整和转型升级。

3. 《电池回收处理管理办法》:国家为电池回收和水处理管理制定了相关文件,强调淘汰旧电池可能释放的有害物质对环境污染的严重性,注重电池消费后催生的“二次污染”问题。

锂电池行业分析研究报告

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锂电池行业分析目录一、锂电池概述 (2)1、锂电池构成 (2)2、锂电池产业链 (2)二、锂电池行业生命周期 (3)三、锂电池行业市场现状 (4)1、3C 类产品锂电池市场 (4)2、新能源汽车锂电池市场 (4)四、锂电池主要材料行业市场现状 (5)1、正极材料 (6)2、负极材料 (8)3、隔膜材料 (10)4、电解液 (10)五、锂电池材料技术特点及技术趋势 (11)六、动力电池市场前景 (12)1、国家对汽车动力电池的产能门槛要求 (12)2、动力电池技术发展路线 (13)3、纯电动汽车发展 (13)4、锂电池的竞争格局 (14)一、锂电池概述1、锂电池构成锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。

在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。

电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。

锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成,此外还有电池外壳。

2、锂电池产业链锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。

正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业,为锂离子电芯厂商提供原材料。

电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品;模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。

锂离子电池产业链的下游应用包括消费电子产品、电动交通工具和工业储能等,产业链结构图如下:二、锂电池行业生命周期锂电池的容量比高,重量轻,循环次数多,材料环保,被广泛应用在消费电子、动力和储能市场。

近年来,随着智能手机的普及以及新能源汽车的兴起,锂电池市场需求快速增长,从业企业、电池产能产量持续增加,从行业生命周期的阶段来看,锂电池行业目前正处于快速成长期。

锂电池行业发展研究报告

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锂电池行业发展研究报告目录一、锂离子电池的发展历程与特点 (3)1.1 锂离子电池的发展历程 (3)1.2 锂离子电池的工作原理 (4)1.3 锂离子电池的分类与结构 (6)1.4 锂离子电池的基本生产流程 (8)二、锂离子电池的市场分析 (10)2.1 锂离子电池市场概述 (10)2.2 中国锂离子电池市场发展 (10)2.3 锂离子电池细分市场简介 (13)三、锂电池关键材料 (16)3.1 正极材料 (16)3.2 负极材料 (20)3.3 锂离子电池电解液 (22)3.4 隔膜 (23)四、锂离子电池关键材料的产业现状 (26)4.1 锂离子电池材料产业现状 (26)4.2 电极材料在锂电池中的成本比例与盈利分析 (30)五、锂电池应用于新能源汽车的机遇与挑战 (32)5.1 全球新能源汽车现状 (32)5.2 电动汽车对锂离子电池的性能要求 (34)5.3 国内新能源政策与车用锂电池发展 (36)六、绵阳发展锂电池产业的优劣势分析 (40)6.1 技术优势 (40)6.2 产业优势 (40)6.3 政策优势 (41)6.4 区域优势 (42)6.5 人才与成本优势 (43)七、绵阳发展锂离子电池产业的建议 (45)一、锂离子电池的发展历程与特点1.1 锂离子电池的发展历程电池的历史可以追溯到公元前100年,当时已经产生了电池原型;但电池的真正发展是在 1800年之后,伏特在这一年发明电池,人们对电池的原理才有了合理的解释; 1959 年,可充电的铅酸电池最先得到应用; 1990年,锂离子电池诞生。图1-1二次电池的发展历程从工作性质来看,电池分为一次电池和二次电池。一次电池是指不能循环使用的电池,也就是通常所说的干电池,如锌锰电池、碱锰电池等等;二次电池指可以多次充放电、循环使用的电池先后商业化应用的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池。电池的发展经历了一个由最早的铅酸电池到镍镉电池, 再到镍氢电池、锂电池,之后到燃料电池的历程。其中锂电池是目前最有望大规模商业绿色电池。相对于上述二次电池,锂电池具有能量密度高、循环寿命长、自电放率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。因此,自索尼公司于 1990首次开发出锂离子电池后,由于其具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长、自放电小、无记忆、无污染等突出优点,因此成为目前综合性能最好的电池体系,10年来取得了飞速的发展,其应用已经渗透到民用、工业、交通、国防、军工等多个领域。特别是在移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等强调轻薄短小、功能的便携式电子产品应用上迅速普及。到2009年,国内锂离子电池的市场总额已超过600亿人民币。大体上来看,锂离子电池产业的发展方向是“一大一小”。在容量较低的场合,锂离子电池已成功取代镍镉、镍氢电池,广泛用于移动电话、笔机本电脑、数码相机、摄录机等便携电器中;在较高容量的场合,锂离子电池具有取代铅酸电池,成为矿灯、电动工具、电动车等的首选动力电源的强劲趋势。1.2锂离子电池的工作原理所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池,其充放电过程是靠锂离子在正负极之间的不断转移来完成的。因此人们将具有这种独特工作机理的锂离子电池又称为“摇椅式电池”。锂离子电池是的正、负极材料均采用能可逆脱出锂离子的插层化合物(intercalation compound s)。这些插层化合物具有锂嵌入及脱出的一维、二维或三维通道,而本身的骨架结构在锂嵌入及脱嵌保持不变。这类正极化合物主要有LiC oO2、Li N i O2、Li M n2O4、Li F e PO4等,负极主要有碳材料、金属氧化物,多元锂合金等。电解质为溶解了锂盐(如Li PF6、Li AsF6、LiCl O4等)的有机溶剂。有机溶剂主要包括碳酸乙烯脂(EC)、碳酸丙烯脂(P C)、碳酸二甲脂(DMC),负极为碳材料。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返脱嵌。锂离子的化学反应式为:Li M X O Y + nC Li1-x M X O Y + LixCn (Eq1-1) 锂离子二次电池的工作原理如图 2 所示,充电时,Li+从正极脱出,LiC oO2或Li Mn2O4等过渡金属氧化物的晶格中脱出,经过电解液和隔膜这一桥梁而嵌入到石墨负极的层状结构中。正极材料的体积因为脱锂而发生变化,负极材料与锂离子发生嵌入化或合金化反应。同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极,以确保电荷的平衡。放电时则相反,Li+从负极脱出,经过电解液嵌入到正极材料中,正极处于富锂状态。在正常充放电过程中,锂离子在层状结构的碳材料和层状结构的氧化物的层间嵌入和脱出,一般只引起材料的层间距变化,不破坏其晶体结构。由于锂离子在正、负极中有相对固定的空间和位置,因此电池充放电反应的可逆性很好,从而保证了电池的长循环寿命和工作的安全性。图1-2 锂离子电池的工作原理锂离子电池以其优良的性能在便携式用电器中得到了广泛应用,并开始在储能电源及动力电源中拓展市场。结合表1-1,可以看出锂离子电池具有如下特点: 1、比容量大。以嵌锂炭材料代替金属锂作负极,负极材料的质量比容量会有所下降,但由于在二次锂电池中为了保证电池具有一定的循环寿命,金属锂通常需过量三倍以上,因此质量比容量实际降低的程度并不大,故锂离子电池仍保持了二次锂电池比容量大的特点。2、能量密度高。锂离子电池的能量密度(体积比能量和质量比能量)几乎是镍镉电池的1.5-3倍,也就是说在同样大小能量的情况下,锂离子电池的体积和质量可减小1/2左右。3、电池电压高。锂离子电池负极用炭质材料,它们的嵌/脱锂的电位较低(0.01-1.1V vs.Li/Li+);正极用嵌锂化合物,其嵌/脱锂的电位较高(3.5-4.3V vs. Li/Li+),所以具有较高的工作电压,单元锂离子电池的平均电压一般为3.6V,相当于3个镍镉或镍氢电池串接起来的电压值。能减少电池组合体的数量,从而因单元电池电压差所造成的电池故障的概率可减少许多,也就是说大大延长了电池组合体的寿命。自放电率低。锂离子电池在非使用状态下贮存,内部几乎不发生化学反应,相当稳定。锂离子电池的自放电率仅为5%-10%。这是因为锂离子电池在首次充放电过程中会在电极表面形成一层钝化膜(SEI),它允许离子通过而电子不能通过,可以较好地防止自放电,使电池的自放电率大大降低。工作温度范围宽。锂离子电池采用了有机溶剂体系的电解液,它可以在-20- 60℃之间工作。安全性能好,循环寿命长。锂离子电池不含有金属锂,只存在锂的嵌入化合物,从热力学上讲,特别是从动力学角度考虑,锂的化合物比金属锂稳定;另外,锂离子电池在充电过程中,锂离子插入到负极材料的晶格之中,而不是象二次锂电池那样沉积在负极金属锂的表面,因而可以避免形成锂枝晶,使得锂离子电池的安全性能明显改善,循环寿命也大大提高。清洁无污染。由于锂离子电池不含有镉、汞和铅等重金属,因此可以说是一绿色的环保电池。表1-1 锂离子电池与其它二次电池的性能比较1.3锂离子电池的分类与结构锂离子电池可以应用到各种领域中,因此,根据市场需求的不同的分类方式和加工方式。例如按按照外壳分,锂离子电池可分为聚合物软包装电池、钢壳电池和铝壳电池;按正极材料分,锂离子电池可分为锰酸锂电池、钴酸锂电池和磷酸铁锂电池等;按用途和容量分,可分为消费类电池(手机、笔记本和移动DVD)与动力电池。不同锂离子电池的分类如图1-3所示。锰酸锂电池钴酸锂电池按正极材料锂镍钴锰氧三元系电池磷酸铁锂电池聚合物软包电池按包装分类钢壳电池锂离子电池铝壳电池圆柱型电池按形状分类方型电池手机电池(通常标称容量1Ah 以下) 笔记本电池(通常标称容量2Ah 以下)按容量分类移动DVD 电池(通常标称容量2Ah 以下)动力电池(通常标称容量2Ah 以上)图1-3 锂离子电池的分类无论锂离子电池的制备采用那一种形状设计和包装,锂离子电池通常都可以分为三个大的部分:由正负极片及隔膜卷绕或层叠而成的卷芯部分、用以提供浸润卷芯的电解液部分,及外壳部分。圆柱型 18650 电池如图 1-4 所示。其中正极极片是由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)、导电剂、和粘接剂涂覆在铝箔表面制备而成。负极由碳石墨负极、导电剂、和粘接剂涂覆在铜箔表面制备而成。正负极片中间夹一层隔膜通过卷绕或叠片的方式制成卷芯。根据市场需求的电池形状、容量要求,进行材料的选型与评测、优化材料的配方、完成极片的设计与制备、按照电池的结构设计和设计参数,制备出符合设计要求的电池,是电池生产工艺所要解决的主要问题。图1-4 圆柱型18650 锂离子电池结构示意图1.4锂离子电池的基本生产流程锂离子电池的关键其生产工艺通常都涉及四个工序:正负极片的制备、电芯的制备(卷绕或层叠)、组装与注液、封口。锂离子电池的工艺流程的关键工序包括: 1)制浆。用专用的溶剂与粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经匀速搅拌均匀后,制成浆状的正负极材料。2)涂覆。将制成的浆料均匀涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正、负极极片。3)卷绕或叠片。4)装配。按正极片-隔膜-负极片-隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕或层叠制成电芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,完成电池的装配过程,制成成品电池。 5)注液5) 化成用专用的电池充放电设备对注液后电池进行充放电测试,以期在负极形成稳定的SEI膜,从而是电池的性能稳定,并对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。锂离子电池的生产工艺流程如图1-5所示:卷绕装配注液预充化成分容搁置成品电池图1-5 锂离子电池生产工艺流程图负极极耳点焊正极极耳点焊物料准备正极负极配料配料涂布涂布测密度、厚度测密度、厚度裁大片裁大片压片压片分切分切二、锂离子电池的市场分析2.1锂离子电池市场概述自 1992 年索尼公司开发出可以商业化应用的锂电池以来,锂电池随技术的不断进步已经在人们的生活中得到了广泛的应用,如便携式电产品、新能源交通工具及储能等领域。特别是在便携式电子产品领域,如笔本电脑、手机、数码相机和数码摄像机等产品中得到广泛应用, 其中笔记本电脑和手机中的使用量最大。从锂电池的下游应用领域来,看据 IIT 的销售统计,全球锂电电芯 44% 用在手机等移动电子设备,33.26%用在笔记本电脑以及 5.5% 用于其他消费产品,新能源汽车仅占0.2% ,随着各国新能源汽车政策的推行,未来新能源汽车领域锂电池需有望迎来爆发式增长。全球锂离子电池需求分布比例如下图所示。0.21%27.22%38.98%0.33%33.26%手机笔记本电动自行车其他领域新能源汽车图2-1 全球锂离子电池需求分布比例2.2中国锂离子电池市场发展从1992年到2000年,世界的锂离子电池产业基本由日本人独霸天下(电池产量占到世界的95%以上)。新世纪以来,随着中国和韩国的迅速崛起,日本一支独秀的格局被逐渐打破,日本锂离子电池的市场分享也下跌到现在的50%不到,世界锂离子电池产业中日韩三分天下的格局正式形成。全球锂离子二次电池生产区域分布如图2-2所示。近年来,全球锂离子二次电池的的产量处于不断增长时期,各大厂商的产能也逐渐释放出来,据统计,从 1999 年至2004年,全球锂离子二次电池几乎每年在以平均 40%的速度在增长,从2005年起,产量增长的脚步才开始放慢,但总体产量的增长仍然很显著。48%17%2%33%中国日本韩国图2-2 全球锂离子二次电池生产区域分布我国作为世界电池制造大国,手机锂电池产量和出口量一直都位居世界前列,但我国锂离子电池产业化起步较晚,从1997年后才逐渐成长起来,走过了一条从引进学习到自主研发、边引进边摸索的产业化发展道路。2000年以后,锂电产业进入快速发展轨道,产量年均增长超过 140%。目前,我国已经成为全球最大的锂电池生产制造基地之一,生产厂家集中在广东、山东、江苏、浙江、天津等地,中部地区虽然最近几年已有起色,但生产能力仍相对比较薄弱。广东约占总生产量的三分之二以上,其中深圳盘踞了比亚迪、比克、邦凯、迪凯特、华粤宝等为代表的一批领先的国产锂离子电池制造商,已成为我国最大的锂电池生产基地。国内电池行业前列企业的地域分布如图2-3所示8%7%图2-3 国内电池行业前列企业的地域分布我国锂离子二次电池的主要消费领域是手机和笔记本电脑。由于手机、笔记本电脑等都需要轻质量、高容量的二次电池,而传统的镍氢、镍镉电池很难达到满意效果,有着高能量密度的锂离子电池却正好满足了上述需求,故在这些方面得到了广泛的应用。目前手机,笔记本尽管随着数码相机、便携游戏机以及MP3和DVD等移动视听新型市场的崛起,手机和笔记本市场分享会有一定的下降,但手机和笔记本作为锂离子二次电池最大的两个应用市场的格局仍然将长期维持,市场出货量占全部市场的份额将持续维持在90%以上。85%手机笔记本电脑数码相机图2-4 国内锂离子二次电池使用市场结构动力锂电池方面,虽产业规模无法与应用在手机和笔记本电脑上的小型锂电池相比,但在全球能源与环境问题越来越严峻的情况下,近几年该产业也得到了突破性的发展。目前锂离子动力电池已经基本能够在电动自行车和电动摩托车上得到应用,利用锂离子动力电池体积小、质量好的特点,我国已设计出电池总质量仅为3.6kg的电动自行车。图2-5 锂电池电池主要应用领域2.3锂离子电池细分市场简介(1)便携式产品:目前锂电池应用的最重要领域锂电池在便携式电子产品领域,如笔记本电脑、手机、数码相机和数码摄像机等产品中得到广泛应用,其中在笔记本电脑和手机中的使用量最大。( 1 )手机市场随着手机向轻、薄、短、小化的发展,对体积小而容量大的电池需要也就相应增强, 这样就可以省下大量的空间。要使手机可以最小型化,只有锂电池是最好的电源。截止2006 年 5 月我国已经有手机 3.7 亿部,每年新手机的用户还以15%-25% 左右的速度在增加。而且每年新手机的更换率大约在25% 左右,所以锂电池的需求就越来越大。2007年至2008年这一时期将成为手机用户增长的高峰期, 2006年至2010 年全球手机用户的年复合增长率将达到 6.1% ,到2010 年年底总数将达到31亿, 我们预测10 年后的符合增长率将下降至 3.8% ,则几年手机用锂电池的需求量将随着手机消费量的上升而不断增加, 2010 年有望达到 5.40GWh , 2015 年有望达到6.98GWh 。(2)笔记本市场电池作为笔记本电脑中的重要组成部分, 从诞生那天起就引起广泛关注。随着技术的发展, 人们对电池的稳定性、连续使用时间、体积、电次数和充电时间等的要求越来越高。因此, 电池技术进步也是笔记电脑发展的重要组成部分。2006 年到2010 年全球笔记本的销售增长较快, 复合增长率为18% ,计2010 年将达到188 万台的销售规模, 之后增速有所下降。其中%~ 70 %的笔记本电脑采用锂电池, 我们按60% 进行测算可知2010锂电池需求为5.08GWh , 2015 年有望达到8.11GWh 。(3)电动车市场根据有关方面预测, 我国人口总量将控制在16-17 亿之间。是美国人口的6 倍,德国的20倍。在美国平均1.5 人 1 辆汽车, 德国平均1.33 人 1 辆汽车。随着中国经济的发展, 汽车的拥有量不断增加, 如果达到美国的经济发展水平, 那么中国的汽油消耗量将相当于目前中东地区产油量的2 倍, 显然是不现实的, 应当依靠其它方法来解决。因此,电动自行车是目前较为理想的选择之一。我国电动自行车占了全球电动自行车总量的95% 以上。2008 年前我国电动自行车产量增长较快, 复合增长率为84% ,并仍将以每年15%-25% 的速度增长,以满足不断增长的市场需求。我们保守预计2015年前以每年15% 左右的速度增长,到2015年将达到6650万辆。由于价格因素,国内电动自行车90% 采用铅酸电池, 8% 采用镍氢电池,锂离子及其它电池只有2% 左右。在电动自行车上采用的铅酸电池本身就重达10kg 以上,如果采用锂电池,则电池的重量可以降到3kg左右。基于电池使用寿命、行驶距离和美观性等因素,以及规模化应用导致成本不断下降, 锂电池在上述领域的用量将会大幅度增长,若我们预计2015 年有20% 的电动车使用锂电池,则将带来5.99GWh的锂电池需求量。2.4 行业发展趋势及前景(1)产量及需求量方面未来几年内,世界锂离子二次电池产业的生产规模预计将维持在8%左右的平稳增长,保守估计,到2010 年将达到26 亿只的生产规模,而根据国内知名新能源与新材料机构新材料网的估计,2010 年全球规模渴望达到32.5 亿只。2010年市场规模预计达到63.4 亿美元,其中动力电池和聚合物锂电池将成为新的增长热点。对于手机电池,根据信息产业部信息中心的数据,我国手机用户数以每月净增550 万的平均速度增长,2010 年以后将继续保持持续平稳发展态势,由于现在98%的手机都使用锂离子二次电池,以平均一部手机配备1.8只电池计算,预计到2010 年我国需要12.2 亿只手机电池,产值约250亿元。对于笔记本电池,市场发展前景也很可观。预计未来几年每年全球笔记本电脑电池需求量在9000-12000万块之间,年均增长15%。对于动力电池,2002年国内电动自行车产量为50万辆,2005年达到500万辆,由此推算每年电动自行车需求的锂离子动力电池在20000万A h左右;但电动汽车产业预计要10年左右的时间才能正式发展起来。(2) 技术方面锂离子电池技术困难度远高于其它小型二次电池,主要的技术包括材料配方、电池设计、极板制程、电池封装、活化及安全测试技术。锂离子电池经过三十多年的研究开发, 已取得了重大的进展。但人们永远不会满足于自己的研究现状,越来越追求高比能量的高性能电池。随着锂离子电池的普及,人们对电池的性能也提出了更高的追求。所以开发高端的更安全、更轻薄、更大容量的锂离子电池必是未来锂离子二次电池企业必然之路。锂离子电池当前及今后一个时期的发展在以下三个方面比较明显:1)研制大容量动力电池;2)提高小型电池的性能;3)加速聚合物电池的开发以实现电池的薄型化。以上三个方面都与所用正极材料的发展密切相关,正极材料作为锂离子电池的重要部件,是决定电池安全、容量和价格的决定因素。目前的普遍看法是,发展大型锂离子电池,着重考虑价格和安全性,Li F e PO4作为迄今发现最安全、最廉价的正极材料,可以获得尝试;而发展小型锂离子电池,着重考虑高比能量的要求,因此可选用充电电压高的Li N i x Co1-x O2或Li Mn0.1Co0.8N i0.1O2等材料。聚合物锂离子电池具有可薄型化、任意面积化与任意形状化等优点,也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题,因此可以用铝塑复合薄膜制造电池壳体,是目前最被看好的电动汽车用动力源。三、锂电池关键材料3.1正极材料正极材料作为锂离子电池的核心部分之一,历来是人们研发的热点,因为提高正极材料的性能是提高锂离子电池性能的重要途径。一般说来,作为一种嵌入电极(M y):x A+M y==A x M y,正极材料(M y)必须具有的性质是:(1)能使锂离子电池的充放电过程的正负极之间保持一个较大的电位差(E),以保证高的电池电压(高比功率)。(2)较高的理论容量(高容量)(3)锂离子嵌入量大且电极电位对嵌入量的依赖小,以确保锂离子电池工作电压稳定;(4)具有大量的界面结构和表观结构,有利于增加嵌锂的空间位置,提高嵌锂容量;(5)正极材料需具有大孔径隧道结构,以便锂离子在“隧道”中有较大的扩散系数和迁移系数,并具有良好的电子导电性,提供最大工作电流;(6)在电解质溶液中溶解性很低,同电解质有良好的热稳定性,以保证工作的安全;(7)具有重量轻,易于制作适用的电极结构,提高锂离子电池的性能价格比。为满足以上条件,锂离子电池正极材料的发展方向一方面是对现有材料进行改性以提高其电化学性能,另一方面是开发新的正极材料。目前产业化生产的有LiC oO2、Li Mn2O4以及具有橄榄石Li F e PO4材料,许多新型无机化合物和有机化合物材料也正在研究之中。(1)钴酸锂(LiCoO2)正极材料LiC oO2是目前唯一大规模商品化的锂离子正极材料,LiC oO2 具有稳定的α-N a F e O2层状结构。在高温下合成的LiC oO2阳离子有序程度高,Li离子和Co离子交替占据立方密堆的氧八面体间隙的(111)层,晶格参数a=0.2816nm,c=1.4051 nm。由于具有稳定的层状结构,LiC oO2表现出了优异的电化学性能。LiC oO2具有放电电压高、电压平台平稳、比能量高、可逆嵌锂容量高(>140m A h/g )、循环性能好(>500次)、首次充放电效率高(95%)以及合成简单等优点,已经成为锂离子电池正极活性材料物质的首选材料。由于钴酸锂电极材料加工性能好:能制备成球型或类球型,使电极制作时加工性能优良,振实密度大:可制作高容量的电池,放电比容量高和内阻小 (~30m Ω )。易与导电剂混合,减少接触内阻,最大程度发挥容量。钴酸锂目前主要用作于高端便携式锂离子电池(如手机、笔记本电脑及MP 3、 MP 4等)。这些电池均需要高能量密度、较好的循环性能和较小的体积。但钴酸锂也存在一些缺陷,例如:在反复的充放电过程中,锂离子的反复嵌入与脱出,使活性物质的结构在多次收缩和膨胀后发生改变,同时导致LiC oO 2发生粒间松动而脱落,使内阻增大,容量减小;钴酸锂本身的安全性能较差,因此不能用于制造高额定容量和大电流长时间放电的动力锂离子电池。而且钴元素资源相对缺乏。使得钴酸锂的价格一直居高不下(20万元/吨)。LiC oO 2的合成方法主要有高温固相法、溶胶凝胶法、P echini 法、有机酸络合法等等。但目前产业化生产的主要方法仍然是高温固相合成法。采用四氧化三钴和碳酸锂为原料,Li 2C O 3在高温下发生熔融反应,包覆于Co 3O 4表面, Li 离子通过扩散的方式进入到Co3O4分子中,进一步生成LiC oO 2。钴酸锂制备的原则工艺流程图如图3-1所示。钴酸锂图 3-1 钴酸锂生产关键工艺流程(2)锰酸锂 Li Mn 2O 4正极材料Li Mn 2O 4 正极材料也是目前国内已批量生产并应用的正极材料,Li Mn 2O 4 具有资源丰富、成本低、无污染、电压高、能承受大电流充放电、安全性好等优点,因而被认为是新一代锂离子二次电池最有希望的正极材料之一。尖晶石锰酸锂能包装、入库过筛、除铁 二次处理 破碎、粉碎、混合一次烧结 配料、混合、干燥 四氧化三钴碳酸锂 辅料、酒精。

锂电池行业分析报告

锂电池行业分析报告
高一致性等特点。
宁德时代:推出 高能量密度动力 电池,应用于各 类电动汽车和混
合动力汽车
三聚环保:成功 研发出生物可降 解塑料,有效降
低环境污染
比亚迪:推出刀 片电池,提高了 电池的安全性和
寿命
星源材质:研发 出高性能隔膜材 料,提高了锂电
池的能量密度
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成功企业介绍:重点介绍在锂电 池行业中表现突出的企业,如特
斯拉、宁德时代等。
案例分析:选取具有代表性的企 业案例,深入剖析其发展历程、
产品特点、市场策略等。
成功因素分析:分析这些企业在 竞争中取得优势的关键因素,如 技术创新、市场定位、经营管理
等。
对行业的启示:总结这些成功企 业的经验教训,提出对整个锂电 池行业的启示和建议,如加强技 术创新、优化市场布局、提高产
材料
负极材料创新:高容量、 循环寿命长的石墨烯等新
型负极材料
电解液创新:高电压、高 安全性的新型电解液
制造工艺:介绍锂 电池的制造流程, 包括电极制备、电 解质灌装、封装等 关键环节。
技术进步:介绍锂 电池制造中的新技 术,如固态电池、 锂硫电池等,以及 它们对行业的影响 和前景。
发展趋势:分析未 来锂电池制造工艺 和技术的发展方向 ,如更高效的生产 线、更先进的电极 材料等。
成熟阶段:目前,锂电池市场已经进入 成熟阶段,技术趋于稳定,成本不断降 低,成为主流能源存储方案。
未来展望:未来,随着电动汽车和可再 生能源的普及,锂电池市场仍有较大发 展空间。
2020年全球锂电池市场规模约为150亿美元,预计到2025年将增长到300亿 美元以上。
随着电动汽车和可穿戴设备的普及,锂电池市场需求将持续增长。

中国锂离子电池电解液行业调研报告

中国锂离子电池电解液行业调研报告

中国锂离子电池电解液行业调研报告一、行业概述锂离子电池是目前广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域的重要电池类型之一、电解液是锂离子电池中起到导电和离子传输作用的重要组成部分,具有电化学稳定性、传导性能和安全性等方面的要求。

目前,中国锂离子电池电解液行业具有较高的市场竞争力。

国内主要企业有青岛正泰新能源、金发科技、华润燃气、杭州齐心电子、深圳市泰和新锂能源科技等。

二、市场需求分析1.移动电子设备市场需求旺盛。

移动电子设备如智能手机、平板电脑等的普及,推动了锂离子电池电解液的需求增长。

根据市场研究数据,预计未来几年内,移动电子设备市场将保持较高的增长率。

2.电动汽车市场快速发展。

随着环保意识的增强和政府对新能源汽车的支持力度加大,电动汽车市场规模不断扩大,对锂离子电池电解液的需求也逐渐增加。

预计未来几年内,我国电动汽车产销量将继续保持较高的增长率。

3.能源存储市场潜力巨大。

随着可再生能源的快速发展,能源存储技术将成为解决可再生能源不稳定性的重要方式之一、锂离子电池电解液作为能源存储领域的重要组成部分,将迎来更广阔的市场需求。

三、市场竞争分析1.技术竞争:锂离子电池电解液的技术要求较高,涉及到材料选择、配方优化、制备工艺等方面。

目前,国内主要企业在技术研发方面投入较大,努力提高产品的性能和质量,提升在市场上的竞争力。

2.价格竞争:随着市场规模的扩大,锂离子电池电解液的市场竞争日趋激烈,价格下降趋势明显。

为了在市场上获得更多份额,企业不得不通过压缩成本和提高生产效率来降低产品价格。

3.品牌竞争:随着市场竞争的加剧,企业需要通过品牌建设来提升产品的知名度和信誉度。

目前,一些知名企业在品牌建设方面投入较大,通过市场推广和客户服务等方式提升品牌影响力。

四、发展趋势展望1.技术创新:锂离子电池电解液行业技术水平将进一步提高,主要表现在提高电池寿命、克服电池自发燃和爆炸等安全问题、提高能源密度、提高充电速度等方面。

锂电池行业分析报告

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锂电池行业分析报告(一)锂电池负极材料分类1、锂电池负极产业链锂电池负极材料处于锂电池产业中游的最核心的环节,按电池成本分布,锂电池负极材料及其他占比锂离子电池总成本的28%左右。

2、锂电池负极材料分类作为锂离子电池的四大关键材料之一,负极材料技术与市场均较为成熟。

现阶段负极材料研究的主要方向如下:石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。

(二)锂电池负极材料行业发展历程及发展趋势电池的真正发展是在1800年之后,伏特在这一年发明电池,人们对电池的原理才有了合理的解释;1959年,可充电的铅酸电池最先得到应用;1990年,锂离子电池诞生。

锂离子电池产业发展已走到其第25个年头。

经过20多年的发展,锂离子电池市场规模从无到有,先后超越镍镉电池、镍氢电池等其他二次电池而发展成为仅次于铅酸电池的第二大二次电池产品。

欧洲知名产研机构avicenneenergy发布的统计数据显示,从1990年至2012年间,锂离子电池市场规模从0.5万kwh(1990年还处在试应用阶段)快速发展到3233.47万kwh(注:与国内统计的数据有所不同,主要原因是该机构对中国情况不是很了解),年均复合增长率高达49%,仅次于铅酸电池的3.26亿kwh。

该机构的数据显示,2000年之前10年的锂离子电池市场规模的年均复合增长率高达70.8%,之后10年为年均27.1%。

真锂研究对锂电市场的统计始于2010年。

从2010年至2014年,比传统功能手机更耗电的智能手机以及平板电脑、电动汽车等新兴市场的崛起,推动了锂离子电池市场的快速发展和市场普及。

到2014年全球锂离子电池市场规模快速发展到6646.5万kwh,是2010年的3倍多。

在全球经济总体处于低谷徘徊的情况下,如此高速增长尤为难得。

对于未来市场规模的预期,在综合考虑各种因素的情况下,真锂研究和中国电池网在去年预期的基础上有所调低,预计2020年全球锂离子电池市场规模将会超过2亿kwh,21世纪第二个10年的年均复合增长率接近25%。

锂电池行业分析报告

锂电池行业分析报告

锂电池行业分析报告1. 引言锂电池作为一种高效、轻便、高能量密度的能源存储装置,广泛应用于各个行业,如移动通信、电动交通工具、能源储备等。

本文将对锂电池行业进行综合分析,包括市场规模、行业竞争态势、发展趋势等方面的内容。

2. 市场规模根据市场调研数据显示,锂电池市场规模不断增长。

这得益于电动汽车和可再生能源市场的快速发展。

当前全球锂电池市场规模已超过100亿美元,并且预计未来几年将以高速增长的趋势发展。

3. 行业竞争态势锂电池行业竞争激烈,主要包括三个层面:技术研发、生产规模和市场份额。

目前,全球锂电池行业处于寡头垄断的格局,主要生产商包括松下、三星、宁德时代等。

这些公司在技术研发和生产规模方面具有相对优势,并且通过与汽车制造商的合作建立了强大的市场份额。

4. 锂电池的应用领域锂电池已广泛应用于各个行业。

在电动交通工具方面,锂电池是电动汽车和混合动力汽车的主要能源存储装置,其高能量密度和长寿命使之成为首选。

此外,在可再生能源行业,锂电池也扮演着重要的角色,用于储存太阳能和风能等不稳定能源,以平衡供需。

5. 发展趋势锂电池行业的发展趋势主要有以下几方面:- 技术创新:针对锂电池容量、充电速度和安全性等方面的瓶颈问题,行业一直在不断进行技术研发,力求提高锂电池的性能和安全性。

- 产能扩张:随着电动汽车市场的迅速增长,锂电池的需求也在不断增加,生产厂商争相扩大产能以满足市场需求。

- 国家政策推动:许多国家纷纷出台政策以推动电动汽车的发展,并支持锂电池产业的发展,这将进一步促进锂电池市场的增长和技术进步。

6. 风险和挑战锂电池行业也面临一些风险和挑战,主要包括:- 原材料供应:锂和其他所需原材料的供应短缺可能会对锂电池行业造成影响。

- 安全隐患:锂电池的充电过程中有一定的安全风险,充电速度过快、温度过高或过低都可能引发安全问题。

- 环境污染:锂电池的生产和处理过程会产生一定的环境污染问题,如废弃锂电池的处理和回收等。

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锂离子电池行业研究报告20081016OO锂离子电池行业研究报告 10(四)全球锂离子电池行业发展趋势 11三、我国锂离子电池行业发展状况 13(一)我国锂离子电池发展现状 13(二)我国锂离子电池出口情况 13(三)我国锂离子电池重点厂商 13(四)我国锂离子电池行业面临的问题 14四、锂离子电池上游原材料分析................................................................... ................................... 15 (一)锂离子电池正极材料................................................................... ................................... 15 (二)锂离子电池负极材料................................................................... ................................... 19 (三)锂离子电池隔膜材料................................................................... ................................... 22 (四)锂离子电池电解液 26(五)锂离子电池粘结剂 27五、锂离子电池原料矿资源分析................................................................... ................................... 28 (一)锂资源市场分析 28(二)钴资源市场分析 32(三)镍资源市场分析 35(四)锰资源市场分析 39六、锂离子电池下游产业市场分析 43(一)手机市场 43(二)手提电脑市场 44(三)电动工具市场 45(四)电动自行车市场 47(五)电动汽车市场 48七、锂离子电池行业发展前景 51(一)行业发展有利和不利因素 51(二)行业发展前景总体展望 52锂离子电池行业研究报告所谓锂离子电池实际上是一种锂离子浓度差电池,正负两极由两种锂离子嵌入化合物组成。

充电时,锂离子从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,负极处于富锂态,正极处于贫锂态,同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极,保证负极的电荷平衡,放电时则相反,锂离子从负极脱嵌,经电解质嵌入正极(这种循环被形象的称为摇椅式机制)。

在正常的充放电情况下,锂离子在层状结构的碳材料和层状结构氧化物层间嵌入嵌出,因为过渡金属氧化物如LiCoO2、LiNiO2 中低自旋配合物多,晶格体积小,在锂离子嵌入脱嵌时,晶格膨胀收缩性小,结晶结构稳定,因此循环性能好,而且充放电过程中,负极材料化学结构基本不变,因此从充放电反应的可逆性看锂离子电池反应是一种理想的可逆过程。

人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。

1-1 锂离子电池行业研究报告锂离子电池主要由七部分材料构成:(1)电池上下盖(2)正极——活性物质如钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂及其复合氧化物、磷酸铁(3)隔膜——一种特殊的复合膜(4)负极——活性物质为碳或石墨(5)有机电解液(6)粘结剂(7)电池壳(分为钢壳和铝壳两种)根据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery,简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery,简称为LIP)两大类。

其中,液态锂离子电池由于工艺上的原因,厚度很难降低,一般做到5-6mm 的多,再想做薄就比较困难了。

新一代的聚合物锂离子电池在聚合物化的程度上已经很高,所以形状上可做到薄形化(最薄可以只有0.5 毫米)、任意面积化和任意形状化,大大提高了电池造型设计的灵活性,从而可以配合产品需求,做成任何形状与容量的电池。

此外聚合物锂离子电池比液态锂离子电池电池在使用安全性和充电特性上都更好。

所以在许多情况下,电池上标注了 Li-ion 的,一定是锂离子电池,但不一定就是液态锂离子电池,也有可能是聚合物锂离子电池。

锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。

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大盘负极。

而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。

同样道理,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。

回到正极的锂离子越多,放电容量越高。

我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。

不难看出,在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极负极正极锂离子电池行业研究报告的运动状态。

如果我们吧锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两级,而锂离子就像优秀的运动健将,自爱摇椅的两端来回奔跑。

所以,锂离子电池又叫摇椅式电池。

1-2 锂离子电池具有以下优点:(1)单体电池工作电压高达 3.7V,是镍镉电池,镍氢电池的倍,这也是锂电池比能量高的一个重要原因。

因此组成相同电压的动力电池组时,锂电池使用的串联数目会大大少于铅酸电池和镍氢电池。

如果动力电池中单体电池数量越多,电池组中单体电池的一致性要求就越高,寿命就越不好做,在实际使用过程中电池组有问题分析后,一般是其中一、两个单体电池出问题然后导致整组电池出现问题,因此不难理解为什么 48V 的铅酸电池比 36V 铅酸电池反馈要高,从这个角度上讲锂电更适合动力电池的使用。

例如36V 锂电只需要10个单体,而36V 铅酸电池需要18 个单体电池,即3 只12V 池组,而每只12V的铅酸电池有六个单格即六个单体电池组成。

(2)重量轻,比能量大,高达150Wh/Kg,是镍氢电池的2 倍,铅酸电池的倍,因此重量是相同能量的铅酸电池的三分之一到四分之一,从这个角度讲锂电消耗的资源就少,而且由于锰酸锂电池中所用元素的储量比较多,因此相对铅酸、镍氢电池可能会进一步涨价,锂电池成本反而是进一步降低的。

电动自行车锂离子电池行业研究报告用锂离子电池重量为2.2-4 公斤,铅酸电池的重量为 12-20 公斤,锂电重量约为铅酸电池的四分之一到三分之一,比铅酸电池轻约10 公斤(36V,10Ah 电池),电池重量减轻了 70%,整车总重量至少减轻了 20%。

加上一般锂电车都是简易款的电动自行车,由于电池和整车轻,相同电压、相同容量的电池行驶里程更长,普通的电动车重量在40 公斤以上,而锂电池电动自行车重量在7 到26 公斤之间。

女士和老年人都可以轻易搬动,人力骑行也十分轻便,运动休闲兼得。

(3)体积小,高达到400Wh/L,体积是铅酸电池的二分之一到三分之一。

提供了更合理的结构和更美观的外形的设计条件、设计空间和可能性。

现阶段由于铅酸电池体积、重量的限制,设计师们的设计思想受到极大约束,导致现阶段的电动自行车在结构和外观上“千车一面”、雷同相似、单调划一。

而锂离子电池的使用,给设计师们提供了展示设计思想和设计风格的更大空间及条件。

当然同时也导致电动自行车用锂电池尺寸多种多样,不利于锂动力电池行业的发展。

锂动力电池行业也需要尽快制定电动自行车用锂离子电池国家标准,加速在电动自行车领域锂电对铅酸电池的替代。

当然目前锂电池是在不断发展过程中的不同材料、不同工艺电池的体积有很大的差别,如何统一也是一个难点。

(4)循环寿命长,循环次数可达1000 次。

以容量保持60%计,电池组100% 充放电循环次数可以达到600 次以上,使用年限可达3-5年,寿命约为铅酸电池的两到三倍。

随着技术的革新,设备的提高,电池的寿命会越来越长,性价比会越来越高。

(5)自放电率低,每月不到5%。

(6)允许工作温度范围宽,低温性能好,锂离子电池可在-20~+55之间工作,尤其适合低温使用,而水溶液电池(比如铅酸电池、镍氢电池)在低温时,由于电解液流动性变差会导致性能大大降低。

(7)无记忆效应,所以每次充电前不必像镍镉电池、镍氢电池一样需要放电,可以随时随地的进行充电。

电池充放电深度,对电池的寿命影响不大,可以全充全放,我们循环测试就是全充全放的。

(8)特别适合用于动力电池,除了锂离子电池电压高之外,由于锂离子动力电池组的保护板能够对每一个单体电池进行高精度监测,低功耗智能管理,具有完善的过充电、过放电、温度、过流、短路保护、锁定自恢复功能以及可靠的均锂离子电池行业研究报告衡充电功能,大大的延长了电池的使用寿命。

而其他类型电池(比如铅酸电池)在使用过程中由于电池一致性、充电器等问题,易产生电池过充、过放等问题(由于成本等各方面的原因,铅酸电池组内不能对每一个单体电池进行监测和保护)。

(9)无污染,锂电池中不存在有毒物质,因此被称为“绿色电池”,国家重点扶持。

而铅酸电池和镉镍电池由于存在有害物质铅和镉,国家必然会加强监管和治理(铅酸电池出口退税的取消,铅资源税的增加,铅酸电动自行车出口的受限),相应企业的成本也会增加。

虽然锂电池没有污染,但从资源节约的角度考虑,锂电池的回收,回收中的安全性,回收的成本也都需要考虑。

锂离子电池也存在着一定的缺点,如:(1)电池成本较高。

相同电压和相同容量的锂离子电池价格是铅酸的3-4 以电动自行车为例,市场上一辆铅酸电池电动自行车为1500元左右,而一组36V、12Ah 铅酸电池价格在 400 元~500 元之间;但如果换作同样电压及容量的锂离子电池,那么电池的价格在 1000 元左右,并且锂离子电池要求的保护电路板也价格不低。

而随着电池材料所用的钢材、钴镍等金属价格的不断上涨,锂离子电池的生产成本也在逐年提高,所以资源更加丰富、价格更有优势的锰酸锂和磷酸铁锂在动力型锂离子电池领域受到追捧。

(2)存在安全隐患;由于锂电池比能量高,材料稳定性差,锂电容易出现安全问题,目前世界上知名的手机和笔记本电脑电池(正极材料为钴酸锂和三元材料)生产企业,日本三洋、索尼等公司要求电池的爆喷率控制在 40 个ppb(十亿分之一)以下,国内公司能达到ppm(百万分之一)级的就已经不错了,而动力电池的容量是手机电池容量的上百倍以上,因此对锂电的安全性要求极高。

虽然钴酸锂电池和三元材料的电池具有重量更轻,体积更小等优点,但它们是不适合作动力电池应用于电动车的(3)需要保护线路控制。

A、过充保护:电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命;同时过充电使电解液分解,内部压力过高而导致漏液等问题;故必须在4.1V-4.2V 的恒压下充 Sullivan预测,该问题在今后2~3 内将得到解决,可以耐高温的锂离子电池将面世。

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