锂离子电池发展

锂离子电池发展锂离子电池发展摘要：伴随着经济全球化的进程和能源需求的不断高涨，寻找新的储能装置已经成为新能源相关领域的关注热点。锂离子电池(LIB)是目前综合性能最好的电池体系，具有高比能量、高循环寿命、体积小、质量轻、无记忆效应、无污染等特点，并迅速发展成为新一代储能电源，用于信息技术、电动车和混合动力车、航空航天等领域的动力支持。介绍了锂离子电池产品的优点、生产现状、市场需求及其发展前景，认为锂离子电池是一种发展前景非常好的二次电池。关键词：锂离子电池;研究进展;发展前景前言：锂离子电池由日本索尼公司于1990年最先开发成功，它是把锂离子嵌入到碳中形成负极，取代传统锂电池的金属锂或锂合金负极。负极材料主要是石油焦碳和石墨，既保持了锂电池的高比能量和高比功率的优点，同时，由于锂离子在碳负极的嵌入一嵌出过程取代了锂电极上的沉积和溶解过程，避免了负极表面生成锂的枝晶穿透问题，从而使电池的安全性得到了保证。一、锂离子电池的现状目前，全世界的锂离子电池市场规模主要由日本来体现。1995年，日本的锂离子电池的市场规模占全世界锂离子电池市场规模的88.06%。随着便携式电子设备的迅速发展，锂离子电池的市场规模也在不断地扩大。锂离子电池的应用不仅向着小型轻量的小型电器发展，而且也开始向大型电动设备发展。美国杜拉塞尔公司和德国的瓦尔塔公司针对电动汽车的应用，选择锂离子电池为电动汽车的大型动力电源。我国的一些地区也将锂离子电池作为电动汽车的电源这一项目作为攻关课题，投入了大量的的科研经费来研究。我国自20世纪80年代初期开始进行锂离子电池的研发工作。2000年，日本的锂离子电池年产量达5亿只，约占全球市场90%多，而我国的年产量仅为0.35亿只。随着技术的发展，为顺应社会发展需求，我国相继出台一系列政策，推动锂离子电池产业的发展：在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》中，动力锂离子电池被列为高效能源材料技术的优先发展方向。在一系列国家政策的支持下，我国的锂离子电池产业有了长足的发展，锂电池产业进入快速成长阶段。在航天应用领域，目前国内空间用圆形锂离子电池的比能量约为110〜140W・h/kg;在电池地面寿命试验方面，高轨卫星80%D0D，达到了15年寿命水平；低轨卫星30%DOD，已达到5年寿命水平。在电动汽车领域，万向集团为上海世博会提供了电动汽车和混合动力汽车用锂离子电池;上海汽车除了与比亚迪、上海空间电源研究所持续进行深度合作外，同时还与全球锂二次电池领域居于技术领先地位的美国A123组建了合资公司，生产和销售车用动力电池系统。在电网储能技术领域，2011年2月，我国第一个兆瓦级电池储能电站――南方电网5MW级电池储能电站在深圳并网成功，该电池储能电站总容量为10MW，待其全部投产后，将成为世界上最大的锂离子电池储能电站。二、国内锂离子动力电池发展存在的主要问题（一） 发展过热，盲目投资潜在的市场，官、媒、产、学研的过度炒作，政策推动等因素导致全国上下、千军万马投资锂离子动力电池及材料，主要是电动汽车电池，有基础的上，没有基础也在上。涉及该产业的企业全国已有数百家。（二） 对市场的认知不足对于一个发展中国家来说，汽车不可能短时间就普及，全国乘用车的年增量也就几百万辆，由于技术、市场等原因，我国的电动汽车也不可能短期内就发展成很大的产业规模，现有投资规模已远超出市场预期。部分企业面临着未投产即歇业的困境。（三） 对技术认知不足动力电池的产业化是一项系统工程，日本悄悄干了一二十年才有了今天的产业化成果，中国研究电动汽车锂离子电池也仅仅是近几年的事，已造就了大量纸上“世界先进或世界领先”。客观地说，除少数企业在电动自行车用动力锂离子电池方面已基本具备规模产业化的技术条件外，电动汽车用动力电池尚无具备规模产业化条件的企业，至少说，国产EV或HEV中，没有任何一款车经历过市场的考验。（四） 产业发展导向或许带有“政绩工程”色彩电池是电动车最关键的部件，发展电动车应偏重电池的技术可行性，先易后难;从电池技术而言，国内在小型锂离子电池产业化方面已结累了一定的经验，动力锂离子电池容量由小向大、电池组由低电压向高电压发展更容易取得突破。电动车应优先发展电动自行车和HEV，后发展EV,车应优先发展小车，再向大车过渡，这也是日本等国已走的路。中国现状正好相反，各地都在鼓励发展纯电动公交，以求轰动效应。（五） 质量问题显现，产业化“雷声大、雨点小”电动自行车电池出现“爆炸”、“燃烧”的现象已不少见，近期出现的电动汽车质量问题也已不绝于耳：某厂出的电动轿车又在国外发生“起火”;“60辆奥运纯电动巴士已‘跷辫子'，改为‘电-电混合车'，动力电池‘下岗'成为‘备用电源'”。国产电动汽车商业化刚起步，质量问题不解决，将会影响整个产业的'健康发展。（六） 知识产权意识不强，认识不足。无论是材料还是电池，发达国家均已在中国境内申请多项专利，经专家分析，这些专利的覆盖面极广，国内的大量专利甚至无法摆脱其制约。这些问题不重视，中国DVD的命运也就是未来动力锂离子电池的命运。三、锂离子电池发展前景目前的锂离子电池主要用于可移动电子设备，其应用开始向体积小重量轻的微型电器发展，也开始向大型电动设备发展。美国杜拉塞尔公司和德国瓦尔