鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

鋰離子動(dòng)力電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液和電池隔膜組成（見(jiàn)表4）。

動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜述：鋰電池仍將是主流

目前鋰電池正極材料主要由二月桂酸鋰、二月桂酸鎳、二月桂酸鎳錳三元材料、尖晶石錳酸鋰、橄欖石磷酸鐵鋰等組成，按照正極材料的分類(lèi)，發(fā)展鋰離子動(dòng)力電池的主要途徑有三條：改性錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰。目前，二月桂酸鋰仍是小型鋰電池領(lǐng)域的主要正極材料，主要應(yīng)用于傳統(tǒng)的3C（計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)電子）等領(lǐng)域；三元材料和錳酸鋰主要應(yīng)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域。而其作為動(dòng)力電池的技術(shù)在日本和韓國(guó)都比較成熟；磷酸鐵鋰主要是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的動(dòng)力電池此外，它還應(yīng)用于基站和數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能、風(fēng)能和太陽(yáng)能等領(lǐng)域。

鋰電池產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。

（1）二月桂酸鋰將逐漸被三元材料取代。該三元材料結(jié)合了二月桂酸鋰、鈮酸鋰和錳酸鋰三種材料的優(yōu)點(diǎn)，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。盡管特斯拉的第一款跑車(chē)搭載了18650塊鋰離子電池，但其第二款量產(chǎn)車(chē)型S采用了松下定制的三向材料電池，即鎳-鉆石-鋁三向正極材料電池。從特斯拉前后兩款車(chē)型的對(duì)比來(lái)看，鋰電池成本高的特點(diǎn)十分明顯。S型使用了8000多塊電池，比Roadster多1000多塊，但成本降低了30%。目前，高性能鋰電池用ncm三元材料在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用，但我國(guó)企業(yè)還沒(méi)有大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品。

（2）錳酸鋰的比例將增加。與二月桂酸鋰負(fù)極材料相比，錳酸鋰具有原料豐富、價(jià)格低廉、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)。limno：limno的缺點(diǎn)是雖然容量很高，但在高溫下不穩(wěn)定，在充放電過(guò)程中容易轉(zhuǎn)變?yōu)榧饩Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致容量迅速衰減。錳酸鋰材料的應(yīng)用主要集中在消費(fèi)電池市場(chǎng)，動(dòng)力電池主要是電動(dòng)自行車(chē)電池。

（3）技術(shù)改進(jìn)空間較大。lifepo4正極材料的低溫性能和放電速率可以達(dá)到二月桂酸鋰的水平，是目前很有前途的動(dòng)力電池材料。但由于技術(shù)瓶頸，磷酸鐵鋰電池的一致性和單位能量密度較低。在我國(guó)，磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟，但目前我國(guó)磷酸鐵鋰材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍低于發(fā)達(dá)國(guó)家。

在動(dòng)力電池正極材料工業(yè)領(lǐng)域，中國(guó)、日本、韓國(guó)和美國(guó)采用不同的材料體系；中國(guó)企業(yè)主要使用磷酸鐵鋰，日本和韓國(guó)企業(yè)主要使用錳酸鋰和三元材料。預(yù)計(jì)在未來(lái)20年內(nèi)，三元材料在陰極材料中的比重將上升到35%，錳酸鋰的比重將上升到30%，二月桂酸鋰的比重將下降到25%。