鉅大LARGE | 點擊量：1417次 | 2019年03月14日
電動車鋰電池未來的發展
隨著電動車技術的不斷進步,鋰電池已經在人們的生活中得到了廣泛的應用,如便攜式電子產品、新能源交通工具及儲能等領域,目前大量機構認為鋰電池行業值得長期關注。
鋰電池性能優越,用途廣泛,相對于鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池二次電池,鋰電池具有能量密度高、循環壽命長、自放電率小、無記憶效應和綠色環保等突出優勢。目前動力電池廣泛的應用于電動自行車領域,全球電動自行車市場中國占約95%,其中高達90%采用鉛酸電池,鎳氫電池僅8%,鋰離子及其它電池僅2%,但鉛酸電池對環境污染嚴重,已經不符合大的發展趨勢,預計未來電動自行車電池將會被清潔的鋰離子電池所取代。假設一臺電動自行車需要30只磷酸鐵鋰電池,預估全球電動自行車電池市場規模將從2006年的157億元成長至2010年的320億元。
在資源限制和減排壓力的雙重推動下,清潔電動車逐漸替代燃油車是汽車發展的必然趨勢。而當前各國均出臺了補貼政策和長期規劃以扶持產業的成長,目前普遍預計行業增長率將在年均50%。新能源車在我國尚屬新生事物,目前正處于從無到有的萌芽階段,國內的政策助力有望加速產業的發展和成熟。
根據日本調查公司Hiedge的預計,電驅動車以及燃料增程的電動車將在2020年達到近350萬輛的銷售規模;而IIT也預計使用鋰電池的混合動力以及電動汽車將在2018年達到超過200萬輛的銷售規模。未來10年內,充電式的新能源汽車有望以年均50%的速度成長。
新能源汽車的快速發展,將會為鋰電池行業帶來新的成長性。傳統的消費類電子產品增長有限,對鋰電池的需求貢獻基本保持穩定。而動力電池組所需的電池容量很大,未來電動汽車將帶動鋰電材料數十倍以上增長。據測算,一臺純電動汽車需要40-50公斤的正極材料和電解液,是單個手機電池耗用量的一萬倍左右,那么生產100萬輛電動車所需的鋰離子電池相關材料,就將是目前全球鋰電池材料總需求量的數倍,根據IIT預測,到2020年鋰動力電池的產值將與小型鋰電池的產值相同,總計可達350億美元的市場規模,因此,未來隨著各國新能源汽車政策的推行,將帶動鋰離子電池相關材料的需求呈現爆發性增長。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
鋰離子電池一般由正負極、隔膜和電解液組成。鋰離子電池的制造成本中,正極材料占比最高,將近一半,其次為隔膜,占比10%-14%,負極材料占整個生產成本的5-15%。各部分投資回報率高低不一,其中隔膜制造的投資回報率最高,近3年呈逐年上升趨勢,正極材料投資回報率最低,維持在17%的水平。
正極:鋰電池的關鍵需求保持穩步增長
正極材料的是決定電動汽車性能的關鍵因素。電動車要求電池具有比能量高、比功率大、自放電少、價格低廉、使用壽命長及安全性好等特性。相應的正極材料也應滿足相同的要求。目前技術最成熟、應用最廣泛、商業化最成功的鋰離子電池正極材料是鈷酸鋰,。
鋰離子電池正極材料行業,過去十年的年均增長率約為15%,屬于高速增長的行業。2009年全球鋰電池材料市場銷售值同比增長16.2%,達33.9億美元,其中正極材料銷售值約18.1億美元,并以鈷酸鋰為主,約占60%—70%。日本IIT預計至2017年全球鋰電正極材料需求量將是2009年2.5倍,達9萬噸。未來3至5年內,我國鋰離子電池正極材料產業會享有由電動汽車增長帶來的100%至300%的強勁需求增長。
在動力電池領域,錳酸鋰和磷酸鐵鋰是最有前途的正極材料,二者相對鈷酸鋰具有更強的價格優勢,具有優秀的熱穩定性和安全性,目前已成為各國研發的重點。
負極:市場集中度高技術成熟
現階段全球負極市場份額集中在6大廠家,負極材料相對正極占電池總成本低,且技術成熟,國內已經實現產業化,基本能夠滿足國內市場的需要。深圳貝特瑞是國內電池碳負極材料標準制定者,截止2010年7月,其碳負極年產能超過7000噸,價格3-12萬每噸不等,全球市場占有率12%,位居全球第四。
隔膜:鋰電池“第三極”
鋰離子電池隔膜被稱之為“第三極”,作用可見一般,主要有兩個方面:一方面起到分隔正、負極,防止短路的作用;另一方面,隔膜能夠讓鋰離子通過,形成充放電回路,因此鋰電隔膜應具備良好的絕緣性、較小的電阻、較好的化學穩定性。
我國生產電池隔膜的厚度和孔徑的均勻度和國外還存在較大差距,國內所需的隔膜80％仍由進口滿足,現有生產設備為低成本的單層聚烯烴拉伸隔膜生產線,主要供應中、低端市場。
電解液:基本實現自給電解質成為關鍵
電解液是鋰離子電池的四大主要組成部分之一,是實現鋰離子在正負極遷移的媒介,對鋰電容量、工作溫度、循環效率以及安全性都有重要影響。目前我國電(600795,股吧)解液已基本實現自給,自給率超過80％電解質是鋰電電解液必不可少的組成部分,目前電解質有高氯酸鋰（LiClO4）、六氟磷酸鋰（LiPF6）、四氟硼酸鋰（LIBF4）等,其中六氟磷酸鋰具有良好的導電性和電化學穩定性,是目前主流的電解質。
雖然人們在努力尋找新的電解質,以期達到導電性、熱穩定以及抗水性的較好結合,但目前為止仍未找到完全替代六氟磷酸鋰的電解質。
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