鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2012年10月26日
我國鋰電池正極材料全球定位及技術突破方向
國內學術研究機構前瞻產業研究院近日發布調研報告,就鋰電池正極材料現狀及其技術突破方向發表觀點,認為:雖然鋰電池正極材料具有廣闊的市場,前景十分樂觀。但鋰電池正極材料還存在一定的技術瓶頸,尤其是它的電容量高與安全性能強的優勢還未充分發揮出來。
為了認識鋰電池正極材料,讓我們首先全面認識一下鋰電池。鋰電池主要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液等構成,正極材料在鋰電池的總成本中占據40%以上的比例,并且正極材料的性能直接影響了鋰電池的各項性能指標,所以鋰電正極材料在鋰電池中占據核心地位。
鋰電池的安全性、可靠性問題是產業化過程中決定性的問題,而這正是正極材料要解決的。鋰電池是高容量、高電壓、高能量密度的電池,而且高能量密度是由于高電壓、高容量導致的。鋰電池安全性問題是它本身的內部因素決定的。
前瞻產業研究院的報告顯示,目前在國內已經市場化的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等產品。它們的應用范圍一般是:鈷酸鋰是目前便攜式電子產品電池主要用的材料,錳酸鋰是電動公交車上使用的正極材料,三元材料廠是高功率的材料,現在主要用到混合動力車、電動工具上,磷酸鐵鋰電池被作為中國動力鋰電池的主要發展方向,是安全性最高的,不過它的缺點也是明顯的,即低電壓,與其它三種正極材料形成的3.7V鋰電池相比,磷酸鐵鋰電池的電壓只有3.2V,而未來電池發展的趨勢就是做的更小更輕,實現這一目標重要的一點就是電壓要高,電壓高能量密度就高了,就能在較小的體積下儲備更多的電能,如何改變磷酸鐵鋰電池的笨重形象,將是國內動力鋰電池企業必須面對和解決的問題。同時,磷酸鐵鋰電池的低溫性能差,在零下20度的時候,磷酸鐵鋰電池已經不能工作了,但錳酸鋰僅有一些電壓的下降,容量的衰減非常有限。可以預期的是,5V以上的尖晶石材料作為第2代材料會在以后的鋰電池正極材料中推出。
全球范圍來看,鋰電池企業主要集中在日本、中國和韓國,相應的鋰電池正極材料的生產也主要集中在以上國家。由于鋰電池正極材料生產所需的鋰、鈷、錳、鎳等金屬資源豐富,近年來我國鋰電池正極材料行業不斷發展壯大,已經形成了以京津地區、長江中下游地區和華南地區三大鋰電正極材料產業基地,并進而帶動了儲能電池和動力電池應用市場的迅速發展。具體來說,手機、筆記本電腦、數碼相機、攝像機等消費電子產品對新型、高效、環保電池材料的強勁需求使我國電池新材料市場不斷擴大,而新能源汽車的大規模商業化更將為鋰電池正極材料帶來新機遇。
國際上對于鋰電池技術的爭奪主要是圍繞鋰電池正極材料而展開的,因為在鋰電池正極材料領域,任何微小的技術革新都有可能掀起新一輪的市場拓展,比亞迪把磷酸鐵鋰引入動力鋰電池的正極材料技術中,開啟了一個中國新能源汽車的時代,就充分說明鋰電池技術突破的方向在正極材料,對磷酸鐵鋰電池而言,如何提升或者開發出基于現有水平的高電壓(比如5V)材料又是正極材料的突破方向。
為了認識鋰電池正極材料,讓我們首先全面認識一下鋰電池。鋰電池主要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液等構成,正極材料在鋰電池的總成本中占據40%以上的比例,并且正極材料的性能直接影響了鋰電池的各項性能指標,所以鋰電正極材料在鋰電池中占據核心地位。
鋰電池的安全性、可靠性問題是產業化過程中決定性的問題,而這正是正極材料要解決的。鋰電池是高容量、高電壓、高能量密度的電池,而且高能量密度是由于高電壓、高容量導致的。鋰電池安全性問題是它本身的內部因素決定的。
前瞻產業研究院的報告顯示,目前在國內已經市場化的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等產品。它們的應用范圍一般是:鈷酸鋰是目前便攜式電子產品電池主要用的材料,錳酸鋰是電動公交車上使用的正極材料,三元材料廠是高功率的材料,現在主要用到混合動力車、電動工具上,磷酸鐵鋰電池被作為中國動力鋰電池的主要發展方向,是安全性最高的,不過它的缺點也是明顯的,即低電壓,與其它三種正極材料形成的3.7V鋰電池相比,磷酸鐵鋰電池的電壓只有3.2V,而未來電池發展的趨勢就是做的更小更輕,實現這一目標重要的一點就是電壓要高,電壓高能量密度就高了,就能在較小的體積下儲備更多的電能,如何改變磷酸鐵鋰電池的笨重形象,將是國內動力鋰電池企業必須面對和解決的問題。同時,磷酸鐵鋰電池的低溫性能差,在零下20度的時候,磷酸鐵鋰電池已經不能工作了,但錳酸鋰僅有一些電壓的下降,容量的衰減非常有限。可以預期的是,5V以上的尖晶石材料作為第2代材料會在以后的鋰電池正極材料中推出。
全球范圍來看,鋰電池企業主要集中在日本、中國和韓國,相應的鋰電池正極材料的生產也主要集中在以上國家。由于鋰電池正極材料生產所需的鋰、鈷、錳、鎳等金屬資源豐富,近年來我國鋰電池正極材料行業不斷發展壯大,已經形成了以京津地區、長江中下游地區和華南地區三大鋰電正極材料產業基地,并進而帶動了儲能電池和動力電池應用市場的迅速發展。具體來說,手機、筆記本電腦、數碼相機、攝像機等消費電子產品對新型、高效、環保電池材料的強勁需求使我國電池新材料市場不斷擴大,而新能源汽車的大規模商業化更將為鋰電池正極材料帶來新機遇。
國際上對于鋰電池技術的爭奪主要是圍繞鋰電池正極材料而展開的,因為在鋰電池正極材料領域,任何微小的技術革新都有可能掀起新一輪的市場拓展,比亞迪把磷酸鐵鋰引入動力鋰電池的正極材料技術中,開啟了一個中國新能源汽車的時代,就充分說明鋰電池技術突破的方向在正極材料,對磷酸鐵鋰電池而言,如何提升或者開發出基于現有水平的高電壓(比如5V)材料又是正極材料的突破方向。
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