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文档简介
锂电池行业综述报告TOC\o"1-4"\h\z\u一、锂电池分类和结构2(一)正极材料21.钴酸锂(LiCoO2)22.镍酸锂(LiNiO2)33.镍钴二元复合材料34.尖晶石锰酸锂(LiMn2O4)35.磷酸铁锂(LiFePO4)36.材料性能综合评价3(二)负极材料4(三)电解液基质5(四)隔膜5二、锂电池产业发展分析5(一)国内锂电池发展刺激政策5(二)国外刺激政策6(三)锂离子电池市场现状及需求前景分析7三、锂电池技术分析9(一)材料比较9印(二)存在堪问题光角11菊(三)正极轰材料发展分幼析孝吊11谨1.钴酸锂电亏11牙2.锰酸锂恳和三元材料虑脚12思3.磷酸铁栏锂捐还12胳(四)电解利液发展分析精膜13倡(五)隔膜犯发展分析榆象13桌四、投资风化险裕冠14尿一、库锂电池分类券和结构王锂电池主要在是指在电极紫材料中使用居了锂元素作套为主要活性所物质的一类蹦电池,包括舱锂原电池与桨锂二次电池词。锂原电池挥是不能充电俊重复使用的炭,二次电池镇是可以多次骗充放电使用帽的。锂原电保池主要有锂吉锰电池、锂闷硫电池、锂垂亚硫酰氯电夸池、锂硫酰催氯电池等。板手表、计算款器、计算机还主板CMO膀S中用到的梅3V锂电塑池,主要是篮锂锰电池。趣而通常所说凑的锂电池,亡如锂电籍池,笔记本辱锂电池,属求于锂二次电帽池。锂二次列电池中最常户见,也是应碰用最广泛的讽是锂离子二吨次电池,简法称锂离子电见池。红由于锂离子融电池具备可筝反复充放电枪的性质,而武且在其工作谨过程中碳排虎放为零,因纸此在日常生经活中,特别珠是大型储能重设备如车载穴用电池中得饭到广泛应用醉。茅另外,怠由于锂离子淡电池环保安静全及循环使嗓用的特点,肚在电动工具吗、电动车、僵路灯备用电急源、大型电仰力储能设备被以及、垄数码相机、撕笔记本计算顽机等电子产陶品中得到广图泛应用,本骗文将重点着猫力于介绍锂仁离子电池。楼锂离子电池王在结构上主砖要有五大块脾:正极、负吸极、电解液卷、隔膜、外任壳与电极引吉线。电池内云部采用螺旋饼绕制结构,横用一种非常选精细而渗透裙性很强的聚悲乙烯薄膜隔嚼离材料在正馋、负极间间包隔而成。正胶极包括由钴丢酸锂(或镍沟钴锰酸锂、宾锰酸锂、磷仓酸亚铁锂等外)及铝箔组毫成的电流收鞭集极。负极昨由石墨化碳盯材料和铜箔多组成的电流冶收集极组成婚。电池内充举有有机电解妻质溶液。另取外还装有安屯全阀和PT什C元件走(岩正温度系数馒热敏电阻灿)束,以便电池辣在不正常状淘态及输出短次路时保护电柏池不受损坏酬。单节锂电强池的电压为尝3.7加果V(磷酸亚罚铁锂正极的茅为3.2辣卧V)。由于堡电池容量也秧不可能无限谨大,因此常豆常将单节锂鲁电池进行串祸、并联处理驻,以满足不脊同场合的要甩求碑。钢(一)真正极材料次1.买钴酸锂(逝LiCoO变2警)姜钴酸锂也是丽目前应用最任为广泛的正蛛极材料,钴目产生3.9关V占的电压平台肝,对钴酸锂会而言,对应坡于其理论容割量,高达2义74价mAh康/g,实际木容量可达1府55惰mAh忙/g,具有串很高的能量抓密度。洋主要应用于尊便携电池领浴域:如申、料PDA央、移动西DVD咐、在MP3/M鼓P4爆和笔记本电鉴脑等。脊2.隙镍酸锂(愿LiNiO堡2射)槽在镍酸锂电齐池中,化学像离子对Ni涝4+晋/Ni掏3+碗可产生3.统75岁V培的电压平台栽,提供接近条200码mAh多/g的循环湖容量。但在疮实际中,很俭难得到这个地结果。首先遍在高温下,输由于Li的耻挥发,很难好合成化学计卧量比LiN抬iO育2摘,高温时六妖方相的Li诚NiO需2疏晶体很容易大转变为立方播相的LiN闲iO楚2接晶体。这种调锂镍置换的屯立方的没有后电化学活性化,而且该反寒应的逆过程乖很慢并且不桌完全。此外烟在充放电过变程中,Li笔NiO赌2箩还可能发生镰其他一系列科的结构变化拖,而导致嵌蚀锂容量的损见失。因此实解际上镍酸锂竹无太大实用集价值。撒3.睛镍钴二元复瞎合材料个考虑到钴酸疮锂价格昂贵狱,镍酸锂合渡成困难,研贸究人员开发袖出镍钴二元榜材料结合了籍二者的优点保,用价格相习对低廉的镍革替代部分钴方,合成具有汽LiCoO炊2门一样的优良探电化学性能北的正极材料育,那么将具课有广阔的应互用前景。情4.苗尖晶石锰酸俯锂(LiM既n明2梳O拣4征)渴尖晶石锰酸脾锂能够产生立4.0俗V夜的电压平台妇,与钴酸锂腾相当,理论粥容量148浴mAh掩/g,实际正容量120迷mAh仍/g左右,薪比现在所用甜的钴酸锂稍顽低。与钴酸楚锂和镍酸锂帮相比,锰酸项锂原料来源码广泛,价格货非常便宜(鞠只有钴的1诸0%),而探且没有毒性秆,对环境友语好。曾一度雪被认为是替逢代LiCo冶O输2取的首选锂离钢子电池正极敢材料。式但是尖晶石焰LiMn斥2数O籍4躬容量容易衰员减价的挎。乐5.邪磷酸铁锂(守LiFeP云O旦4饲)激1997年岂,Good富enoug格h等研究人雾员首次报道吗了橄榄石型信的磷酸铁锂粒(帮LiFeP坝O烤4建)芦可用于锂离卡子电池正极蓬材料,其中往的锂离子可抬以完全从晶夺格中脱出形池成层状Fe鹅PO焦4末,其相对于绸锂的电极电祥压为3.5腐V衣,理论容量等为170瓣mAh掠/g。足6.宝材料性能综皂合评价追综上所述,粥LiCoO应2卷的研究比较谷成熟,综合乏性能优良,秧但价格昂贵求,容量较低恶,毒性较大划。LiNi房O春2组成本较低,洽容量较高,链但制备困难盘,材料性能贪的一致性和亩重现性差,上存在较为严晒重的安全问嫁题。镍钴二武元复合材料糊,兼有Li削NiO仙2丛和LiCo蔽O樱2妥的优点,但爆仍存在较为疫苛刻的合成聋条件,综合床性能有待改汤进。同时由棚于含较多昂内贵的Co,素成本也较高哗。尖晶石L由iMn稍2遗O悬4筐成本低,安怜全性好,但读循环性能尤冲其是高温循夜环性能差,等在电解液中须有一定的溶寨解性,储存司性能差。因被此上述钴酸浴锂、镍酸锂抱、锰酸锂及饿其同类正极没材料尚不能锦满足要求。粥磷酸铁锂作矮为锂离子电肯池的正极材勤料是近几年治才出现的事慢,国内开发京出大容量磷娃酸铁锂电池号是2005租年7月(比装亚迪公司)转。其充放循纵环寿命达2请000次,重过充电压3慧0宽V蜘下不燃烧,室穿刺不爆炸哭。磷酸铁锂编正极材料类抹锂离子电池嘴更易串联使指用,以满足裁电动车频繁凯充放电的需戒要。由于同鱼时具有无毒布、无污染、棒安全性能好腥、原材料来之源广泛、价有格便宜,寿妻命长等优点克,磷酸铁锂镜可视为是新犬一代锂离子削电池的理想盘正极材料。今(二)挣负极材料所目前,锂离冶子电池所采裤用的负极材敢料一般都是吩碳素材料,苏如石墨、软裤碳(如焦炭册等)、硬碳铺等。正在探铺索的负极材好料有氮化物景、PAS、修硅拼基氧化物、寻锡基氧化物叨、锡合金,改以及纳米负满极材料等。娃作为锂离子屑电池负极材边料要求具有吊以下基本性暴能:歪(1)锂离稀子在负极基扣体中的插入军氧化还原电掘位尽可能低然,接近金属碎锂的电位,构从而使电池少的输出电压怜高;准(2)在基吼体中大量的匀锂能够发生岔可逆插入和再脱插以得到丹高容量密度险;怖(3)氧化珍还原电位不只会发生显著菊变化,可保志持较平稳的到充电和放电过;弱(4)插入买化合物应有著较好的电导帐率和离子电笑导率,这样玻可减少极化附并能进行大厘电流充放电时;昨(5)从实屯用角度而言贡,主体材料病应该便宜,盛对环境无污塔染;坟碳负极锂离橡子电池在安涂全和循环寿罢命方面显示内出较好的性治能,并且碳捕材料价廉、凯无毒,目前欣商品锂离子到电池广泛采援用碳负极材绑料。近年来须随着对碳材谋料研究工作受的不断深入罗,已经发现舰通过对石墨锻和各类碳材桌料进行表面苦改性和结构据调整,将比孔容量从原来香的理论值3拿72秩mAh雕/g,大大紫提高到70就0陪谋-兼1000析mAh培/g,同时拦使锂离子电才池的比能量废大大增加。啊目前,已研线究开发的锂稍离子电池负阶极材料主要千有:石墨、孔石油焦、碳艺纤维、热解敌炭、中间相悟沥青基炭微鼓球(MCM形B)、炭黑飘、玻璃炭等邪,其中石墨必和石油焦最浓有应用价值岔。一般来说压,根据石墨语化程度,可毒将碳负极材蛋料分成石墨握、软碳和硬兆碳。石墨材仙料导电性好脏,结晶度较梦高具有良好彻的层状结构均,充放电容虹量可达30出0背mAh浑/g以上,肝充放电效率祝在90%以薪上,可与提漆供锂源的正宫极材料钴酸阶锂、锰酸锂混、镍酸锂等侍匹配,组成防的电池平均弟输出电压高斑,是目前锂效离子电池应唱用最多的负磁极材料。软碌碳材料为容记易石墨化的殿碳素材料,哲是指在25达00优℃便以上的高温膏下经过石墨拖化转变的无愉定形碳。软室碳的石墨化颠程度低,与川电解液的相翠容性好。常爬见的软碳有估石油焦、针驳状焦、碳纤依维、碳微球词等。而硬碳耕材料是指难亚于石墨化的惩碳素材料,吵是由高分子之聚合物经过奶热分解形成河的,锂容量宋很大(50仆0季-归1000秧mAh患/g)。这幻类碳在25疲00脊℃羞以贵上的高温也确难以石墨化钢,常见的硬堪碳有树脂碳饥(酚醛树脂郊、环氧树脂知)。搅(三)碰电解液基质呆目前锂电池挠电解液基质桃绝大多数使揉用六氟磷酸戴锂,其分子嫌式为LiP泰F害6街,白色晶体便,稳定性较兵差,易与水延反应,加热茫分解。六氟俗磷酸锂可溶鹅于无水氟化排氢、低烷基双醚、腈、吡轿啶和醇等非港水溶剂,但善难溶于烷烃大和苯等有机魄溶剂。Li积PF装6骑易与酸反应前生成PF燥5省和锂盐,含俱有LiPF沉6负的有机电解谢液因具有良控好的导电性匆和电化学稳木定性,被选萝定为锂离子镇电池的电解宰质。葡综上,锂离初子电池各部建分材料市场城价格如下:(四)隔膜绕锂电池隔膜鸡是锂电池结各构中最重要铺的一部分。睡现在要求隔暂膜的厚度一杏般为25微熔米,单层隔摧膜可能达到占的厚度为7楚-40微米题。隔膜通常蜂有两种类型射。一、选用按聚乙烯-聚劣丙稀-聚乙筝烯三层合拼洲隔膜纸,目油前有美国C耕elgar掀d及日本U杂BE。制造盯此类型隔膜瞧特点在于降突低成本,但由制造工艺复群杂,对超薄靠16微米以临下尤为难做桑到。二、单校层聚乙烯隔前膜,目前有畜日本的旭化姜成、东燃、错美国的EN状TEK三家晃公司。此类齐型隔膜由于冈是单层聚乙揉烯,故生产降成本较高。锦日本优质电桃池隔膜几乎决全部采用单词层聚乙烯隔修膜。WID倍E公司的隔池膜纸产品也更采用单层聚酷乙烯隔膜。侄电池的正负届极之间的隔季膜,首先它率必须具备良促好的电绝缘成性,其次由眉于它在电解霸液中处于浸卧湿状态,必事须具备良好危的耐碱性,械并且要有良梨好的透气性蛮等。因此电急池制造商在趁选择隔膜时艘多选用在较敌广的温度范瘦围内等(商-55坛-孕85脚℃浊)款保持电子稳胖定性、体积读稳定性、和著化学稳定性料。隔膜性能兵的好坏在很羡大程度上将相影响电池的帜循环寿命和保自放电状况知。因此,透楚气性、厚度阴、阻抗的设怖计成为判别演电池品质好纵坏的重要指瞎标。对于锂恒电池,如果弃隔膜的隔膜饭孔洞不好,某将影响锂离立子在正负极唱之间的传递廉,继而影响晶锂电池的充偿放电。虾二、符锂电池产业赴发展分析芦(一)写国内锂电池厉发展刺激政张策甲电动汽车对沈中国战略意捕义重大,政还府动作频频队。作为汽车静生产和消费牢大国,中国剪由于在传统瓦汽车制造领鞠域处于绝对免落后,因此介政府非常重振视电动汽车绍的研发,希枣望借此实现牲跨越式发展屋,缩小汽车郑这个支柱产蜻业与世界先缸进水平的差冒距。从近些农年政府政策执制定看,对古电动汽车的羡支持力度很对大。继宜2023越年肤1艇月,由科技震部、财政部辉、发改委、雀工业和信息载化部共同启饭动十城千辆很工程之后,救2023厌年火6葵月,财政部义、科技部、多工业和信息徒化部、国家葛发展改革委质联合发布了途《关于开展判私人购买新宵能源汽车补腿贴试点的通纳知》,备受药关注的新能句源汽车补贴补实施细则正愤式出台。实菜施细则确定国在上海、长掌春、深圳、余杭州、合肥佳等加5黄个城市启动妖私人购买新榴能源汽车补烫贴试点工作绵,政策明显烛倾向发展锂恳电池电动汽搏车,对插电甩式混合动力李乘用车及纯喝电动车每辆万最高补贴顺5扮万和招6行万元,对弱诵混电动车每榴辆仅补贴析3000她元。特市场推广政盗策缓(1)科技子部焰“逢十城千辆撕”逆计划:每年肢发展10个镇城市,每个化城市推出1津000辆新忽型动力汽车陷开展示范运款行,涉及公级交、出租、句公务、市政扰等领域,将件至少推广使绸用6万辆的定节能与新能暗源汽车;炮(2)20闭09年9月虹,国家电网房公司宣布其改正在北京、敬上海和其他虑大型城市建恋造电动车充氏电站,每座仔充电站投资凳额为25万幕元人民币;拜(3)科技纯部目前正在滥考虑建造可从插入汽车充唐电的充电站话,而另一种韵是锂离子电体池交换站,膏汽车在此可残将用尽的电幅池交换一块乡充满电的电落池;掌(4)20据09年10革月,通用透矿露正与国家绸电网商讨合涂作,以建立脚电动车充电痕平台。惕经济优惠政毁策椒(1)财政仅部补贴计划策:在上海、远长春、深圳虑、杭州、合熔肥等5个城侄市启动私人么购买新能源劝汽车补贴试桐点工作,政演策明显倾向低发展锂电池千电动汽车,远对插电式混异合动力乘用转车及纯电动粱车每辆最高抹补贴5万和透6万元,对送弱混电动车犁每辆仅补贴抱3000元裹。区(2)将通布过应用汽车恢消费者税等扬各种税费政督策,引导新滥型动力汽车绑消费;族(3)目前立正在研究通应过所得税减减免、进口税抢收优惠等政师策,支持企鉴业加大对新岔能源汽车的酱投入和技术鹿改造的力度重;辆(4)科技节部会同重庆厨市政府将对盼长安杰勋混咱合动力汽车务购买者提供晨每辆2万元救的补贴。惕法律强制政卡策结合研发茂经费补助狂(犁1杀)岛从2023凯年至201论2年,湖南渠省和株洲、航湘潭市每年迁共安排45宣00万元资傻金,专项用熄于电动汽车绢产业的发展孙;母(汇2运)贫国家电网公洋司正在加快届建设电动汽侄车能源供给璃系统检测实染验室,为开写展电动汽车玉能源供给系晃统相关技术壁研究提供试范验手段;正贡在积极开展恼电动汽车供渠电系统、充飘电系统和电添池系统等标溉准规范的研忆究和制订工由作,目前已姐经完成了公占共能源供给掀系统标准体丧系第一批6台套标准规范削的起草工作竿;此外还将烫开展电动汽资车相关配套掌政策的研究磁,为政府出铜台相关政策谈提供决策支物持。追(二)页国外刺激政托策询为了加速本具国电动汽车虏产业发展,出占领未来行温业竞争的制俘高点,西方夏各国纷纷推认出电动汽车盆产业扶持政星策,加大在旅相关领域的硬研发投入。潜从政策着力姿点考虑,政涌策可包括于2窜方面:供给仿端政策和需巡求端政策。框供给端政策消主要是加大鹊基础材料的美研发投入,盛加快充电站细等相关配套流设施建设和鸡相关人员培喇训等。需求杀端政策主要呆是购车补贴地,税收优惠赚,政府采购恋电动车等措尖施。字(三)赤锂离子电池盏市场现状及蔑需求前景分体析民锂离子电池竟具有工作电烟压高、体积冷小、无记忆粥效应、无污各染、自放电激小、循环寿贵命长等优点考,目前已广来泛应用于手场机、笔记本罗电脑、浪PDA沾、数码相机丹和携带式电趁动工具等领化域,其中笔晌记本电脑占苦23%,手僻机占50%吵,为最大应郑用领域。杆锂离子电池睛自1992略年由索尼公列司产业化以端来,全球锂烟电池市场基柄本由日本独跃霸天下。近哨年来,随着江中国和韩国疾的迅速崛起盈,日本锂电泡池的市场分晒额逐渐减少涛,全球锂电趟池产业形成疾了中、日、被韩三分天下变的格局。随封着、笔爷记本电脑等顷便携电器设拐备的发展,循全球锂离子锈电池的市场纪规模广阔。威目前锂电池冷的主要应用谱领域为笔记绣本电脑和手悦机。济1998孟年至今,全去球锂离子电施池需求量持逗年均两位数交以上的增长盒。在全球新赢一代广3G秤移动通讯技桌术、互联网营、数字化娱序乐便携设备胖逐步普及的伟情况下,笔仅记本电脑、快、上网荡本、数码产蚕品、游戏机沃等消费电子古领域的需求央将继续保持型旺盛的增长路。窑电动汽车对泄锂电池材料扎消耗量相当堂于传统电池批的上万倍。狐由于电动汽遗车需要的是例大功率电能狗,因此实际常使用过程中敌,往往使用阿上千个电芯恐串联成电池湖组以保证能府量的供应。贱以日本尼桑裁公司善2023旬年推出纯电舰动车型铅LEAF泳为例,锂电垦池容量为么24短略kWh闲,是标准手炸机电池容量治的撒12000脊倍。因此,谦电动汽车对民锂离子电池缝材料的需求殿很大。据测权算,一台纯闹电动汽车需图要纱40收彼–些虑50纳于kg灾的正极材料矛和电解液,挪是单个奴电池耗用量剥的一万倍左肚右。逐根据测算,蚂仅生产扎100谎万辆电动车清所需的锂离池子电池相关绩材料,就将穗是目前全球炭锂电池材料泊总需求量的似数倍。因此桐,电动汽车兵的推广将带抱动锂离子电脾池相关材料春的需求呈现道爆发性增长揭。石三、麻锂电池技术慕分析锅(一)苹材料比较堵锂电池的市陵场将会爆发记性增长,已记经无需置疑痒。电动汽车制产量的快速介扩张必将带脏动对锂电池级材料的需求嫩。锂电池主息要由奥4兆部分构成,被即电极、电等解液、隔膜芬和包装材料挪。其中,包与装材料和石商墨负极技术掌相对成熟,慨成本占比不涨高。锂离子尖电池的核心穗材料主要是它正极材料、复电解液和隔腾膜。其中,猪正极材料是仁锂离子电池姥电化学性能瘦的决定性因村素。烂正极材料占倚锂电池成本三的比例超过征40%摘,是最主要条的构成部分鼓。电解液和扮隔膜,成本喜占比分别为遥10%欢和云20%挂。赞由于目前锂览电池核心材蛾料仍处于研耀发阶段,离续大规模成熟姜应用于电动教汽车仍有一注定距离,国软内企业仍需翼要持续研发缺,改进工艺螺,以满足电华动汽车对材泄料的更高要愿求。综合技控术、产品盈吐利能力和需映求增长幅度沃,对各子行稿业排序如下滩:寨从技术成熟麻度考虑,电场解液雀>敏磷酸铁锂标=比六氟磷酸锂鬼>挣隔膜。电解晌液主要是复捷配技术,技娱术最为成熟袍,不存在新霜产品替代的祝风险,风险障因而最低;么与之相对,稼磷酸铁锂的桑技术路线风轻险最高,日忠韩企业基本宿采取三元材许料和高端锰泉酸锂的技术娃路线。另一吃方面,国内托磷酸铁锂的命生产取得一则定突破,但渗一致性目前众仍未得到有锐效解决,国详内绝大多数满生产企业都殊还处于小量水送样阶段,饮未实现工业岛化量产;六寄氟磷酸锂的居技术路线风德险相何对较低,但旦产品要求严史格,工业化脸生产难度很娱高;隔膜的垃难点不在合息成而在于工挠艺,国内相利对落后的应饲用研究,导嘱致隔膜成为勺锂电池核心绣材料中,国孕产化率最低活,也是生产揭难度最大的郑材料。筐从产品收益柏率考虑,隔货膜魂>线六氟磷酸锂袖>非磷酸铁锂烟>张电解液。技捞术门槛的高共低,决定了液产品盈利的杜高低。因此钻,佛塑股份缸的隔膜虽然乖质量落后于低国际巨头,雅定位中端,渔仍然具有顺60%源以上的毛利幸率。而江苏腾国泰的电解却液,定位高吉端,毛利率冰预计在皇30%-4孔0%汇左右。六氟瓶磷酸锂和磷殖酸铁锂,预妈计盈利能力私介于两者之赤间。蓝从动力电池谈带来的需求农增长幅度考兽虑,磷酸铁巩锂士>班隔膜新>倾电解液肝=沟六氟磷酸锂敢。由于磷酸饶铁锂不能用驻于传统小型缓锂电池,因岔此动力电池液对其的需求湾拉动最为显累著;动力电故池对隔膜安矿全性要求很抗高,目前主灭要使用独3擦层复合隔膜范,因此大大县提升了隔膜屠的需求量。挎而传统锂电算池领域的约患1.5活亿平米左右哭的需求量,动决定了其需唱求弹性略低柄于磷酸铁锂娃;六氟磷酸缸锂与电解液炭基本保持钢1帽:知10危的比例,因昨此两者的需运求弹性相同尖。乏(二)闭存在问题志磷酸铁锂的赤一致性问题督有待解决。被国内目前对雹于锂离子电逗池的研究,紧大多数集中少于正极材料孝。各种正极克材料都有各鹊自的优缺点呈,因此都需蜂要通过工艺酱改进提高其沾性能。目前任,通过掺混岩技术、碳包沫覆、纳米制拣程以及一些时其它工艺,违改善正极材呈料的循环寿讲命、提高电祖化学性能成驱为研究热点垮。对企业而吨言,掌握合粥成工艺仅仅贼是第一步,系大批量供货钱的情况下,判如何保证产淋品质量的批烛次稳定性是葡更为重要的轮环节。由于云磷酸铁锂对樱合成工艺条闸件的要求更爽为苛刻,这伍就对企业从蚂原料采购、走工艺控制、俱现场管理、沸产品检验等待各方面都提踢出更高要求筝。落六氟磷酸锂枣质量难控制泳,合成难度助高。锂电池鹿的电解质主习要是六氟磷餐酸锂,其生娘产的主要原资料为无水氢赶氟酸和五氟悟化磷,均为困氟化工产品捏。生产过程心中,反应流的程长,工艺孤条件严苛,皇产品纯度要插求高。目前筹行业标准要谱求水分小于槐30栗瓣ppm所,游离酸小模于肚10颠始ppm酬,要求极为异苛刻。因此哀生产企业若捕没有重化工她生产经验,挽尤其是氟化框工的技术积玉累,很难做叠到稳定高效蠢的生产出合显格产品。醉隔膜生产工丈艺极难掌握姜,技术壁垒培很高。生产响隔膜的原理修并不复杂,堂主要难点在构于提高隔膜迎孔隙率、降山低隔膜厚度旧的同时还要盟保证隔膜的进机械强度。排由于原理简绿单,理论研呀究很少。而喝生产工艺难翻度极高,核从心技术掌握岩在少数几家势手中,因此驰应用经验也桥很少。姻(三)趣正极材料嘉发展分析1.钴酸锂药钴酸锂是沿目前最成熟绘的,唯一商章品化的锂离库子电池正极智材料,主要海应用于慰、笔记本电弱脑、数码相派机等便携式霉数码产品以南及电动玩具安等。描优点:材料爽的加工性能课很好,密度统高,比容量检相对较高,革材料的结构班稳定,循环锋性能好,材程料的电压平捡台较高且比驶较稳定莲缺点:价格告昂贵、容量浪几乎发挥到鼻了极限、资渔源紧缺、安切全性差。锡未来方向:建在传统锂离帅子电池领域改,镍钴锂和脆镍钴锰锂三忆元材料是最友有希望代替甜。志钴酸锂的正导极材料。安号全性差和过脖高的成本,习限制了其在夏动力电池领这域的大规模侮应用。传统似电池领域,樱钴酸锂也面酬临成本更低采的三元材料觉和锰酸锂的袄挑战。由于跟钴酸锂工艺堂成熟,基数望较大,因此誉未来数年内任仍将占有正演极材料大部补分市场份额星。根据坏IIT架报告的预测耽,到疮2023芦年,全球对脂正极材料的德需求量约为镰7.67因万吨,其中咬钴酸锂需求爽量约姻3嚼万吨,占比币约管40%鬼,仍旧是第删一大消费品谜种。施09鞭年到吹2023威年,钴酸锂朋复合增长率孙9.32%梨,多元材料司复合增长率风37.05币%启,锰酸锂复惹合增长率恢79.56象%妥,磷酸铁锂抗复合增长率励114.7个2%严。磷酸铁锂究和锰酸锂的垄增速明显高帽于其它产品怎,主要得益宗于其在动力怖电池中的应帐用。道2.倚锰酸锂和三尽元材料茶锰酸锂是除血钴酸锂外研声究最早的正绿极材料,适刮合于电动工较具、矿灯电档池和电梯池等对容量斯要求不高的听领域。肆优点:安全俗性较高,尤疾其是高温下斩的稳定性较耐好。电解锰蛮目前价格仅孙1.8倾万元,具有现明显成本优之势。它缺点:比容碧量较低,高晋温循环性能吼目前还没有已得到较好的显解决,款未来方向:奋小型锂电池诸市场,日本柄研发的高端舰锰酸锂材料珍可用于动力迎电池。躺镍钴锰三元烛材料同样也爆是非常有前桶途的正极材幅料,有望在鱼小型锂电池虚领域替代钴日酸锂。搭优点:高容梢量的正极材吴料,比容量厉可以达到积180冒mAh织/g珍以上,安全银性较好,成聋本低,与电搜解液的相容牙性好,循环勤性能优异,容缺点:合成珍困难、合成科条件苛刻、株合成材料的费稳定性差;冤电压平台相厦对较低,只跃有眠3.55招V令左右;密度卸相对较低;陶充电电压较孕高,达到了阁4.5极V明左右。鞠未来方向:笑主要是小型傻锂离子电池骗市场,也有竞望进入动力涝电池市场。锤3.虽磷酸铁锂娇磷铁酸锂材食料是最近两元年才快速发据展起来的正碎极材料,其战低廉的价格预,较高的安霸全性能,较递好的结构稳肃定性,优越贪的循环性能夕使得其作为箭动力电池和裕备用电源领冤域有广阔的孙应用前景。少高安全性和肆热稳定性是便磷酸铁锂的窄突出优点。易在针刺和挤吧压实验中,补磷酸铁锂电夸池不发热、颂不冒烟、不蹄起火。在过载充实验中,五将电池过充嫌到眉4.5习V图,过放至势0速V凯,电池循环吼100街次,外观无贵任何异常,杏容量保持率仅达到困84%剪,表现堪称遣优异。对于谦动力电池领鸭域,安全性建是首要考虑横的因素。正牛是凭借磷酸漂铁锂在安全摸性方面的优仰势,基本确车立了其现阶缴段汽车动力拥锂电池的正估极材料首选座的地位。陆磷酸铁锂的控主要缺点是神振实密度低胡,体积比容脾量低,电导坟率低,低温竭放电性能差扣,倍率放电链差等问题。循其中,振实僵密度和体积予比容量低对锹动力电池来谨说,问题并傲不严重。皆目前,磷酸截铁锂已经成撕为我国动力造锂电池行业夕的主流选择倚,比亚迪的蠢电动汽车正谊是采用这种犹材料。吵全球供给高战度集中。由束于磷酸铁锂葡能量密度较促低,需要采槐用碳包覆等慈技术对其进则行改性,提泉高了磷酸铁帝锂的生产难呜度和成本。毫目前,国际川上磷酸铁锂针的生产商主旗要有美国的眉A123旷、富Valen稠ce挖和加拿大的雪phost编ech晌公司。据估屋计,号A123浊和威能公司铅产能合计约崇1000鼓吨,隔phost票ech或公司产能约柏750脂吨。由于廊A123简和威能的磷慈酸铁锂全部呈自用,不对仇外销售原料铺,因此国内木磷酸铁锂的语供应主要靠曲phost内ech款、天津斯特雕兰公司和北拼大先行等极战少数几家。肌phost肃ech旗、天津斯特踪兰产能均为宇500军吨,北大先赴行宣称产能壁2000果吨,实际产有量大大低于丰产能。国内宣市场群雄并调起,行业格蜻局有待规范梯。合成难度烤大,产品供怠不应求,导子致全球磷酸崇铁锂价格居标高不下。磷得酸铁锂目前写国内厂家的融产品一般在决15-18践万右/病吨,美国尖A123湖系统公司和影Valen堆ce半公司报价在石20-30状万桨/费吨。目前,重由于磷酸铁利锂尚处于市国场导入期,爷前期研发和叼市场开拓费柄用较高,行蹦业内公司,督无论是国际居巨头如寒A123蛾和案valen据ce磨还是国内企鞭业如天津斯挪特兰和北大叮先行,普遍疤亏损。磷酸淘铁锂未来广链阔的前景,颠吸引众多资艰本热情投入批。据粗略统语计,国内目咏前从事磷酸前铁锂合成的垮公司多达轰100下家左右。由括于正极材料金规模效应显祝著,未来行核业必将进行贪整合,仅有拿少数技术和既产品质量领耐先的公司能赏够笑到最后默。登(四)毫电解液发展筐分析坦电解液主要驱原材料为六纪氟磷酸锂,生占电解液成贝本的溉50%令左右,其生饲产成本为畏10缴万元传/晋吨,售价为内40梨万元像/晌吨,毛利率厌高达武75%阿。六氟磷酸止锂合成难度渔较高,整个筛生产过程涉雀及高温、低奋温、真空、壮高压、腐蚀付性强、易燃悉易爆和剧毒俯化学品,对咽设备和人员横要求高、工欧艺难度极大耀。森田化工戏在张家港的需建设年产耻300谢吨六氟磷酸识锂的工厂,经照搬日本工抄厂的成熟设数备和工艺,蔽仍然历时蓬3柿年才稳定达盏产,可见工丘艺难度之高但。变难点在于杂迈质控制。电丘解液对六氟方磷酸锂的纯像度要求极高送,行业标准四要求水分小冒于岸30ppm寒,游离酸小候于愁10ppm楼。由于六氟瞎磷酸锂本身梢具有吸潮性张,因此高纯滔原料的获取原和生产过程锡中杂质控制边和产品提纯羞都是关键因赖素。较高的淋技术门槛,由导致极高的婶市场集中度山,市场主要论被关东电化趋学工业、迹STELL微A棋、森田化学诊等几家日本嫩企业垄断。刑国内目前仅性有天津金牛修能实现工业言化生产,产啦量约梳80湿吨,产品全称部自用不对孟外销售。江帝苏国泰和多盗氟多正在进帽行中试生产复。跃发展趋势:幼长期看,新恐电解质体系矩的开发将是叼大势所趋。班六氟磷酸锂永材料的热稳参定性较差,醒从萝60厦℃星开始就有少贤量分解,在睬较高温度或育恶劣的环境灶下,分解的弯比例大大增姥加,产生氢甚氟酸等游离词酸,会使电乎解液酸化,烦最终导致电匆极材料的损宽坏以及电池负性能的急剧甘恶化。同时遵六氟磷酸锂描易潮解,而烤水分是电解剩液的大敌。俊近些年,草赶酸硼酸锂盐索在电解液中车的应用逐渐朱引起关注。赶用草酸硼酸煌锂盐配制成莲的电解液有队抗过充、阻渔燃等功能,仁形成的仆SEI胳膜非常稳定阿,满足动力遭电池高安全畜性的要求。驴更长远看,锋聚合物锂电旅池可能成为吴锂电池未来降的发展方向老。由于用固铃体电解质代乓替了液体电但解质蒸,掘与液态锂离星子电池相比本,聚合物锂吐离子电池具纸有可薄形化岁、任意面积削化与任意形恩状化等优点蹲,也不会产野生漏液与燃刑烧爆炸等安袖全上的问题堵,因此外壳斤材质可以更前轻,从而可谱以提高整个预电池的比容尺量。此外药,肾聚合物锂离狭子电池在工棚作电压、充匠放电循环寿呆命等方面都批比普通锂离疗子电池有所尊提高。手(五)赶隔膜发展分芦析毒隔膜生产难狗度最高,盈依利最丰厚。敬在锂电池中锅主要作用是乱防止正负极查短路,同时除在充放电过妹程中提供离撞子运输的电躺通道。由于降锂离子电池莫具有工作电岔压高,隔膜垂材料与高电咱化学活性的覆正负极材料炭应具备优良炮的相容性,丈同时还应具记备优良的稳切定性、耐溶毒剂性、离子勒导电性、电源子绝缘性、竭较好的机械沸强度、较高脸的耐热性及楼熔断隔离性赛。满足锂电磨池的特殊需由求的同时,掉还要满足制避膜工艺的可卷行性,涉及盐多学科领域抢,因此隔膜愤研发进展缓筐慢。目前一植般采用聚丙奶烯、聚乙烯预单层微孔膜这,以及由两爷者复合制成秧多层微孔膜末作为隔膜。须以聚丙烯为识例,原料成清本仅撞8糕千元寿/兵吨,而加工竖制成隔膜后里,价格可达割300篇万元轿/笋吨,升值数俱百倍。缘锂电池隔膜构供给高度集解中,严重依本赖进口。隔煤膜的主要技腰术掌握在少袋数企业手中消,集中度很探高。国外的造隔膜生产主介要集中在美挡国的猪celga渔rd煮公司和日本迷的旭化成、导东燃和宇部忆。由于技术洁壁垒较高,塘投资风险大附,国内企业兴的投资热情离并不高。国辣内能够生产思锂电池隔膜土的,仅有佛非山金辉高科鞠(佛塑股份交的子公司)走、新乡格瑞长恩、桂林新佣时代和深圳个星源材质念4虏家公司,产净品质量与国橡外同类相比私,仍存在较果大差距。其折中,佛山金缎辉的产品质较量相对较好从,供应中低纽端市场。国扛内中高端市芝场,主要由迁东燃、旭化岔成和纹celga急rd屯公司垄断。动根据国内锂秀离子电池产炕量估算,国在内隔膜的年买需求量约章2属亿平米左右披。国内龙头岗佛山金辉的训产量仅顽1200困万平米,即毫使考虑其它蜘几家公司有血限的产量,起供给也远低筹于需求。佛尸山金辉的产史品虽然主要仁用于中低端芹市场,毛利多率仍然高达厨60%伯以上。回未来发展方炸向:更薄、痒更安全疯。季锂离子电池吐隔膜的发展连,是随着电公池需求的不栏断变化而不孔断发展的。锅从需求看,沈锂电池正朝涝着更安全和董更轻薄两个就方向
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