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鋰電池行業(yè)的發(fā)展前景怎么樣

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年05月13日  

 

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  鋰離子電池在未來(lái)5年內(nèi)市場(chǎng)總體規(guī)模是要飛速擴(kuò)大的。如上圖所示。來(lái)源于:2015年鋰電池發(fā)展現(xiàn)狀及2016年趨勢(shì)預(yù)測(cè)(一)鋰離子電池的主要應(yīng)用市場(chǎng)分為消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、電動(dòng)交通工具、工業(yè)&儲(chǔ)能這三大板塊,我們可以發(fā)現(xiàn),鋰離子電池的需求重心正處于由消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品的小電池市場(chǎng)向電動(dòng)交通工具和工業(yè)&儲(chǔ)能的動(dòng)力電池市場(chǎng)轉(zhuǎn)移的發(fā)展階段,大致的先后順序是:消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)→電動(dòng)交通工具市場(chǎng)→工業(yè)&儲(chǔ)能市場(chǎng)。在平板電腦、電動(dòng)汽車(chē)(PHEV+EV)、與分布式風(fēng)光發(fā)電相配套的家庭儲(chǔ)能等新興市場(chǎng),鋰離子電池有的是不二之選,有的是首選。在尚未興起的電網(wǎng)儲(chǔ)能等市場(chǎng),目前已開(kāi)展的相關(guān)示范運(yùn)行項(xiàng)目中,鋰離子電池的用量顯著超過(guò)其他二次電池(如極具代表性的國(guó)家電網(wǎng)張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目等)。鋰離子電池之所以能在市場(chǎng)上攻城掠地,主要得益于它快速下滑的價(jià)格。就性能而言,鋰離子電池明顯優(yōu)于鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。通過(guò)性能的優(yōu)勢(shì),鋰離子電池逐漸擴(kuò)大了市場(chǎng)規(guī)模,而需求的增長(zhǎng)直接導(dǎo)致產(chǎn)能擴(kuò)張、制造成本下降,這又反過(guò)來(lái)刺激市場(chǎng)需求進(jìn)一步增長(zhǎng)。鋰電池產(chǎn)業(yè)就這樣走上了一條良性循環(huán)的發(fā)展道路。全球消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池的需求占比從2011年至2014年呈現(xiàn)出明顯的下滑勢(shì)頭——由2011年的80%以上快速降到2014年的55.7%,預(yù)計(jì)到2020年會(huì)持續(xù)降到30.5%。與此同時(shí),后兩大市場(chǎng)的占比卻在快速上升,其中電動(dòng)交通工具市場(chǎng)主要以電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)為代表,工業(yè)&儲(chǔ)能市場(chǎng)主要以移動(dòng)通信基站電源市場(chǎng)為代表,下圖為2015年全球鋰電池產(chǎn)量和占比情況,來(lái)源于:【數(shù)據(jù)】2015全球鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)100.75Gwh


  鋰電池目前普遍應(yīng)用于手機(jī)、移動(dòng)電源與電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,并在前兩大領(lǐng)域應(yīng)用成熟,而因?yàn)殇囯姵厝萘颗c體積成正比,目前的鋰電池技術(shù)無(wú)法完美解決電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航與電池大小的問(wèn)題,因此電動(dòng)汽車(chē)與動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)一直未得到消費(fèi)者的認(rèn)可,這讓許多動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈(尤其是下游廠商)犯難。隨著新一代鋰電池技術(shù)取得的突破性進(jìn)展,加上政府對(duì)動(dòng)力鋰電池的推廣與補(bǔ)貼,未來(lái)該產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)發(fā)展良機(jī)。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院提供《中國(guó)鋰電池行業(yè)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》指出,未來(lái)鋰電池需求量將大大提高,預(yù)計(jì)到2018年,鋰電池產(chǎn)值將達(dá)860億美元。新一代鋰電池技術(shù)將促進(jìn)鋰電池市場(chǎng)快速發(fā)展,并為鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈廠商提供發(fā)展良機(jī)。


  鋰電池目前普遍應(yīng)用于手機(jī)、移動(dòng)電源與電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,并在前兩大領(lǐng)域應(yīng)用成熟,而因?yàn)殇囯姵厝萘颗c體積成正比,目前的鋰電池技術(shù)無(wú)法完美解決電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航與電池大小的問(wèn)題,因此電動(dòng)汽車(chē)與動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)一直未得到消費(fèi)者的認(rèn)可,這讓許多動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈(尤其是下游廠商)犯難。隨著新一代鋰電池技術(shù)取得的突破性進(jìn)展,加上政府對(duì)動(dòng)力鋰電池的推廣與補(bǔ)貼,未來(lái)該產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)發(fā)展良機(jī)。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院提供《中國(guó)鋰電池行業(yè)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》指出,未來(lái)鋰電池需求量將大大提高,預(yù)計(jì)到2018年,鋰電池產(chǎn)值將達(dá)860億美元。新一代鋰電池技術(shù)將促進(jìn)鋰電池市場(chǎng)快速發(fā)展,并為鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈廠商提供發(fā)展良機(jī)。


  在自然界中,鋰元素是*輕的,原子質(zhì)量*小的金屬,它的原子量為6.94g/mol,ρ=0.53g/cm3。鋰化學(xué)性質(zhì)活潑,極易失去電子被氧化為L(zhǎng)i+,因此標(biāo)準(zhǔn)電極電位*負(fù),為-3.045V,電化學(xué)當(dāng)量*小,為0.26g/Ah,鋰元素的這些特點(diǎn)決定了它是一種具有很高比能量的材料。三元鋰電池是指采用鎳鈷錳三種過(guò)渡金屬氧化物為正極材料的鋰二次電池。它充分綜合了鈷酸鋰良好的循環(huán)性能、鎳酸鋰的高比容量和錳酸鋰的高安全性及低成本等特點(diǎn),利用分子水平混合、摻雜、包覆和表面修飾等方法合成鎳鈷錳等多元素協(xié)同的復(fù)合嵌鋰氧化物。是目前被廣泛研究和應(yīng)用的一種鋰離子可充電電池。


  所謂鋰電池壽命是指電池在使用過(guò)一段時(shí)間后,容量衰減為標(biāo)稱(chēng)容量(室溫25℃,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,且以0.2C放電的電池容量)的70%,即可認(rèn)為壽命終止。行業(yè)內(nèi)一般以鋰電池滿充滿放的循環(huán)次數(shù)來(lái)計(jì)算循環(huán)壽命。在使用的過(guò)程中,鋰電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生不可逆的電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致容量下降,比如電解液的分解,活性材料的失活,正負(fù)極結(jié)構(gòu)的坍塌導(dǎo)致鋰離子嵌入和脫嵌的數(shù)量減少等等。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,更高倍率的放電會(huì)導(dǎo)致容量更快的衰減,如果放電電流較低,電池電壓會(huì)接近平衡電壓,能釋放出更多的能量


  三元鋰電池在路燈領(lǐng)域的電池組的理論壽命約為800次循環(huán),在基站電池組的應(yīng)用理論壽命是大于1600次。其實(shí)三元鋰電池的循環(huán)使用壽命在2000次以上,而超過(guò)1000次左右容量會(huì)降低到原容量的90%。在商業(yè)化的可充電鋰電池中屬于中上等。磷酸鐵鋰約為2000次,而鈦酸鋰據(jù)說(shuō)可以達(dá)到1萬(wàn)次循環(huán)。目前主流的電池廠家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書(shū)中承諾大于500次(標(biāo)準(zhǔn)條件下充放電),但是電芯在配組做成電池包后,由于一致性問(wèn)題,主要是電壓和內(nèi)阻不可能完全一樣,其循環(huán)壽命大約為400次。廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%,不建議進(jìn)行深度充放電,不然會(huì)對(duì)電池的正負(fù)極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷,若是以淺充淺放來(lái)計(jì)算的話,循環(huán)壽命至少有1000次。另外,鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電,電池壽命會(huì)大幅下降到不足200次。


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