研发中心战略发展报告

研发中心战略发展报告2009-8-28一BAK电池现状分析

1方形电池2圆柱186503聚合物电池二我司未来产品开发战略三目前实现战略提升方案四资源支持

1方形电池BasicperformanceChemistryanalysisRatecapabilityCycleperformanceOverchargeperformancehigh-lowtemperatureperformance

Prismaticroadmap

Basicperformance厂家型号电池尺寸(mm)样本量电压

V内阻mΩ重量(g)容量(mAh)平台min实际计算Wh/L能量密度Wh/L厚度宽度长度0.2C1CBYD523450AR*5.2833.6549.47103.8144.118.62721.9708.742.9298.3296.6Samsung553450AR5.0433.7849.3833.6950.719.571045.31032.339.3454.3408.5Sanyo523450AR5.2733.6349.74203.8150.821.041131.81067.636.9448.1446.8LG523450AR5.3233.6249.4893.7541.120.671118.81099.039.2459.5460.0Maxell553450AR5.2833.6849.3313.8038.320.661091.41068.834.5450.8422.9BAK523450AJL5.27

33.79

49.76243.80

40.5

20.95

1123.91085.1

48.0

453.1454.2

starmeanslowcostInnerresistance

内阻对比情况，Maxell内阻最小，BAK其次，随后分别为LG，BYD，Samsung和Sanyo内阻最大，在50毫欧左右。Platform(3.6V)平台对比情况，BAK平台最长，接近50min，BYD其次，随后分别为LG，SamsungSanyo，Maxell平台最短，均低于40min。Volumetricenergy除去BYD，LG以459.5Wh/L稍高于BAK，Samsung，Sanyo和Maxell，但BAK电芯为老化前的能量密度；从08年各家的Roadmap来看，高容量产品上我们存在劣势(见后Roadmap)Chemistryanalysis厂家&材料正极材料负极材料电解液BYD钴酸锂/锰酸锂人造石墨EMC/DEC/EC&VC/BP/CHBSamsung钴酸锂天然石墨EMC/DEC/EC&VC/BPSanyo钴酸锂人造石墨EMC/DEC/EC&CHBLG钴酸锂天然石墨EMC/DEC/ECMaxell钴酸锂天然石墨EMC/DEC/EC/PC&CHBBAK钴酸锂/三元天然石墨EC/EMC

除BYD基于成本及过充性能采用混锰酸锂策略外,其他竞争对手均采用钴酸锂作为正极活性物质；我司采用钴酸锂/三元的正极体系；

负极材料,除Sanyo继续沿用人造石墨外,其他竞争对手均采用天然石墨作为负极活性物质；我司采用天然石墨的负极体系；除LG外,其他厂家电解液均添加BP或CHB作为过充添加剂，但只有Samsung电芯过充测试（950mA10V)可安全通过；我司批量的产品也没有采用过充电解液。Ratecapability从以上图表可以看出，Samsung电芯倍率性能较好，其它依次为LG、BYD、Maxell、BAK、Sanyo.厂家型号1.0C/0.2CBYD523450AR98.17%Samsung553450AR98.75%Sanyo523450AR94.33%LG523450AR98.23%Maxell553450AR97.93%BAK523450AJL96.06%Cycleperformance1.不同厂家电芯常温循环性能对比从循环曲线图可以看出，竞争对手电芯500次循环结束时容量保持率均在82%以上；我司常规体系电芯400次循环结束时容量保持率82%左右；而我司为NOKIA开发的样品电芯500次循环结束时其容量保持率在88%以上。2.不同厂厂家电电芯45度1C500次循环环性能能对比比从图中中可以以看出出，500次循环环结束束后竞竞争对对手电电芯容容量保保持率率均在在82%以上,我司常常规体体系电电芯在在300次循环环结束束后容容量保保持率率85%左右；；而我我司为为NOKIA开发的的样品品电芯芯500次循环环结束束时其其容量量保持持率在在88%以上，，远优优于竞竞争对对手电电芯循循环性性能。Overchargeperformance在进行行950mA10V过充测测试时时，BYD-泄露；；Samsung-通过测测试；；Sanyo-起火，，LG-爆炸；；BAK常规电电芯523450-1050无法通通过该该项测测试,失效模模式为为爆炸炸或起起火。。而我司司为Nokia开发的的样品品523450-1000能满足足该项项测试试要求求。1.过充曲曲线图图2.过充后后样品品照片片Samsung：安全全通过过Sanyo：起火火BYD：破破裂裂LG：爆爆炸炸BAK为NOKIA开发发样样品品：：通通过过Highandlowtemperatureperformance除GS523442高低低温温表表现现较较好好外外，，以以上上几几家家竞竞争争对对手手电电芯芯对对高高低低温温性性能能均均没没做做到到兼兼顾顾；；对于于BAK电芯芯，，采采用用高高温温电电解解液液时时其其高高温温性性能能比比竞竞争争对对手手高高温温性性能能好好，，而而采采用用常常规规电电解解液液时时其其高高温温性性能能稍稍差差，，此此时时其其低低温温性性能能也也一一般般；；材料料体体系系上上除除BAK外，，其其它它公公司司均均采采用用钴钴酸酸锂锂作作为为正正极极材材料料，，负负极极除除Sanyo采用用人人造造石石墨墨外外，，大大多多采采用用复复合合石石墨墨或或天天然然石石墨墨；；而而我我司司正正极极使使用用钴钴酸酸锂锂与与镍镍钴钴锰锰混混合合体体系系，，负负极极大大多多数数采采用用天天然然石石墨墨。。厂家型号60℃7天烘烤10℃

1C充电电解液正极负极尺寸变化率容量保持率容量恢复率GS043450A15.63%74.80%77.92%不析锂EMC/DEC/EC/CHB钴酸锂复合石墨GS363443A24.01%90.79%95.41%不析锂EMC/DEC/EC/CHB钴酸锂复合石墨GS523442A8.12%90.51%94.38%不析锂EMC/DEC/EC

(在5.48及6.28min处有两峰，未知）钴酸锂复合石墨Maxell053048A8.39%90.06%95.96%析锂EMC/EC/CHB/BP钴酸锂天然石墨Maxell653443AR4.27%90.39%97.34%严重析锂FB/EMC/DEC/EC/CHB/BP钴酸锂天然石墨Sanyo463443AR14.53%92.40%96.78%严重析锂EMC/DEC/EC/CHB/BP钴酸锂人造石墨BAK423048A21.30%91.19%96.20%

析锂TC-E231H钴酸锂/三元天然石墨BAK423048A216.72%89.76%94.02%

析锂JN9062钴酸锂/三元天然石墨上图图为为BAK、GS、Maxell、Sanyo电芯芯在在低低温温下下(10度)1C充到到满满电电后后的的负负极极照照片片；；可可以以看看出出，，GS的电电芯芯低低温温下下没没有有析析锂锂现现象象，，Maxell有一一款款轻轻微微析析锂锂，，另另一一款款析析锂锂严严重重，，Sanyo析锂锂严严重重，，BAK电芯芯低低温温下下析析锂锂较较轻轻微微。。10℃1CchargeperformanceBAK063436ARGS043450AGS363443AMaxell053048AMaxell653443ASanyo463443ARPrismaticroadmap2圆柱柱型型18650我司司圆圆柱柱型型电电池池18650-2.2Ah已经经在在市市场场上上销销售售两两年年多多，，电电性性能能及及安安全全性性能能居居于于世世界界前前列；；18650-2.6Ah电池池已已经经研研发发完完成成，，采采用用LiCo02正极极材材料料体体系系，，目目前前正正处处于于车车间间试试产产阶阶段段；；18650-2.8Ah电池池正正着着手手开开发发，，目目前前采采用用(4.3V)高电电压压LiCo02正极极材材料料体体系系，，并并加加涂涂层层保保护护。。1）18650-2.2Ah电池池与与竞竞争争者者的的性性能能比比较较2）18650-2.6Ah电池池与与竞竞争争者者的的性性能能比比较较3）18650-2.6Ah/2.8AhSummary及18650roadmap比较较（（BAK/SDI）1）18650-2.2Ah电池池与与竞竞争争者者的的性性能能比比较较1.1不同同公公司司186500.2C放电电曲曲线线对对比比图图这是是2006年的的数数据据。。从从图图上上可可知知除除了了Sony2.4Ah有NMC外，，其其他他厂厂家家都都和和BAK一样样，，用用钴钴酸酸锂锂正正极极材材料料。。1.2不同同公公司司18650不同同温温度度下下放放电电对对比比图图这也也是是2006年末末的的测测试试数数据据。。高低低温温测测试试：：高高温温放放电电时时，，以以Sony最好好，，其其次次为为Samsung和Sanyo，Panasonic最差差，，BAK居中中。。低温温放放电电时时，，以以Lishen最好好，，其其次次为为Panasonic，BAK居第第三三。。Sony最差差。。1.3+0.5C/-0.5C25℃放电电容容量量循循环环曲曲线线比比较较图图0.5C循环环：：在在已已结结束束300次循循环环中中，，BAK(+0.8C/-0.5C)18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.1.4+1C/-1C25℃放电容量量循环曲曲线图1C循环：在在已结束束300次循环中中，BAK(+0.8C/-1C)几乎是最最好的。。其他按按Samsung、LG、Sanyo，Panasonic依次降低低。Remark:Thesecompetitors’18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.2）18650-2.6Ah电池与竞竞争者的的性能比比较2.118650-2.6AhcomparisonofBAKcellandothercompetitors’cells以上数据据显示，，Samsung的总体内内部空间间最大。。BAK2.6Ah电池的结结构设计计就是对对Samsung的模仿，，但因为为国内材材料性能能和配件件加工能能力还就就弱，故故我们还还有很大大的提升升空间。。CompetitorcellsizewithoutlabelsCellmakerLG2.6AhSDI2.6AhSanyo2.6Panasonic2.55LG2.8Samsung2.8BAK2.6BAK2.2CellIDICR18650B2ICR18650-26CUR18650FMCGR18650EICR18650-C1ICR18650-28A

HeaderDiam(mm)18.1518.2318.117.9518.1318.2418.218.05MiddleCanDiam(mm)18.1118.151818.0718.1218.1518.0718BottomCanDiam(mm)18.1118.1917.9818.118.1118.1518.0718CellHeight(mm)64.964.7564.764.7664.8564.7664.7564.7CanWallThickness(µm)165160162160165160180220CanBottomThickness(µm)260310310305260310250300LabelThickness(µm)77781057077788080CanType(CTscanatBAK)StepwallStepwallStepwall?

Stepwall

TopCoverThickness(µm)2302602322502302703003002.218650-2.6Ah+0.8C/-0.5C℃cyclelifecomparing+0.8C/-0.5C25°C循环：在在已结束束300次循环中中，Samsung和Panasonic是最好的的，LG、Sanyo较差。BAK试产（6VM9G08）电芯循循环未完完，目前前数据居居中,BAKW5是研发实实验电池池数据。。2.318650-2.6Ah+0.8C/-0.5C45℃cyclelifecomparing+0.8C/-0.5C45°C循环：在在已结束束300次循环中中，Samsung是最好的的，Panasonic，LG都较好，，Sanyo最差。BAK试产（6VM9G08）电芯芯循环未未完，目目前没法法判断。。3）18650高容电池池（2.6Ah/2.8Ah）Summary现韩国Samsung、LG、日本Sanyo、Panasonic等厂家18650-2.6Ah电池基本本已经产产业化，，部分厂厂家18650-2.8Ah电池已经经产业化化和18650-3.0Ah开发完成成。材料体系系：针对2.6Ah电池所采采用的正正极材料料多为LiCoO2，而LG为LiCoO2正极材料料中混用用三元材材料（比比例为6:2:2）。在2.8Ah中有三种种思路，，一是正正极材料料采用二二元正极极材料LNC体系，多多为日本本电池厂厂家如Panasonic；二是(4.3V)高电压LiCoO2体系，如如Sanyo；三是用用LiCoO2与三元材材料进行行混合，，并在（（4.35V）高电压压下进行行工作，，如韩国国LG，在2.8Ah以上多采采用Al2O3/TiO2涂层进行行保护。。而负极极均为石石墨材料料。3.1SDICylindricalroadmap3.2BAKCylindricalroadmap2009年2010年2011年备注Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q218650-2.0Ah以市场为导向18650-2.2Ah以市场为导向18650-2.4Ah以市场为导向18650-2.6Ah降成本18650-2.8Ah两者择一18650-3.0Ah储备2.0Ah-NMC2.2Ah-LCO2.25Ah-NMC2.4Ah-NMC2.6Ah-LCO2.6Ah-LCO/NMC2.8Ah-LNC4.3Vcharge2.8Ah-LCO4.35Vcharge3.0Ah-LCOUnderdevelopmentUnderconsiderationMassproduction3聚合物电电池1常规性能能对比2倍率性能能对比3循环性能能对比4高温存储储对比5PolymerRoadmap1、常规性性能对比比小型号电电芯BAK内阻较高高；Sony电芯体积积比能量最高，，BAK第二，ATL电芯体积积比能量量最低2、倍率性性能对比比BAK电芯倍率率性能较较好，而而Sony454261电芯倍率率性能稍稍差。3、循环性性能对比比BAK电芯循环环性能与与ATL相当，而而Sony电芯循环环比较差差BAKSonyATL4、高温存存储情况况对比BAK三种型号号的电芯芯具有良良好的高高温储存存性能，，ATL的293556电芯高温温储存性性能稍差差2009年2010年2011年备注Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2软包笔记本电池开发624199凝胶聚合物电池开发设备及人力等支持Colordefine：UnderdevelopmentUnderconsiderationMassproduction5PolymerRoadmap二、我司未来来产品开开发战略略产品开发发战略方方针：学习、、追赶、、创新、、超越。。加强benchmarking：1.由目前离离散的benchmarking转变为持持续的benchmarking，针对竞竞争对手手产品结结构和技技术路线线保持持持续关注注；2.由目前片片面的benchmarking转化到全全面的benchmarking，全面分分析竞争争对手所所用化学学体系的的性能特特点（包包含电化化学性能能，安全全性能，，环境适适应性等等）和所所用结构构设计的的优势，，并对电电芯制造造的流程程能力进进行分析析，努力力在最短短的时间间内获取取的最大大的信息息量，并并将其转转化应用用在实践践中，真真正做到到取其精精华，去去其糟粕粕.◆加强电池池材料体体系的基基础研究究：1.基于目前前商业化化的材料料，优化化稳定的的材料体体系，进进一步加加强材料料间匹配配性的理理解；2.在1-2年的时间间内，从从使用现现有材料料提升到到与上游游供应商商合作开开发目标标材料的的水平，，做到在在材料体体系上实实现战略略合作的的关系；；3.加强对新新颖材料料（如Ti系，V系，Si系等行业业热点材材料）的的关注和和研究，，为下一一代材料料的应用用做好技技术储备备；4.建立良好好的材料料评估体体系，搭搭建充分分共享的的数据平平台，避避免重复复