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電池專題

鋰電池那些材料決定了鋰電池充放電效率、循環(huán)壽命等性能呢

來源:寶鄂實業(yè)    2019-09-19 11:18    點擊量:

正極材料是鋰電池包最為關鍵的原材料,占鋰電池成本的30%以上。各個國家乃至各個廠商對正極材料的選擇不盡相同,日本和韓國主要開發(fā)錳酸鋰(LMO)和鎳鈷錳酸鋰三元材料(NCM),中國更偏向磷酸鐵鋰(LFP)的發(fā)展。

 

縱觀全球,鋰電池正極材料呈現(xiàn)中、日、韓“寡頭聚集”的格局。日本和韓國的鋰電正極材料產業(yè)起步早,整體技術水平和質量控制能力要優(yōu)于我國鋰電正極材料產業(yè),占據(jù)鋰電正極材料市場高端領域。但是由于中國大型鋰電正極材料近十年迅速發(fā)展,產品質量大幅度提高,并具備較強的成本優(yōu)勢,據(jù)悉目前中國鋰電正極材料市場份額已占據(jù)全球一半左右,未來發(fā)展空間仍廣闊。

 

一、負極材料:產業(yè)集中度高,產業(yè)轉向國內

 

負極材料作為鋰電池包的四大關鍵材料之一,決定了鋰電池充放電效率、循環(huán)壽命等性能。鋰電池負極材料國內技術成熟,碳材料種類繁多,成本比重最低,在5-10%左右。

 

目前負極材料以碳素材料為主,占鋰電池成本較低,在國內基本全面實現(xiàn)產業(yè)化。

電解液作為帶動鋰離子流動的載體,對電池的比容量、工作溫度范圍、循環(huán)效率和安全性能等至關重要,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能的保證,對鋰電池的運行和安全性具有舉足輕重的作用。

 

六氟磷酸鋰以其獨特的性能優(yōu)勢成為目前最廣泛的電解質。著眼全球,過去鋰電池電解液一直都是日韓廠商的天下,占全球產能的55%左右,但是隨著中國技術的提高以及國內需求的日益增速,尤其是六氟磷酸鋰國產化后,電解液產能不斷向中國轉移。

 

、隔膜:高端產品進口替代空間大國內技術實現(xiàn)突破

 

隔膜在成本構成上僅次于正極材料,占20-30%,隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能。

 

過去幾年里,鋰電隔膜的高毛利率吸引了大量新進入者,而新建產能集中在低端產品領域,造成了低端產品供過于求的局面,而高技術壁壘使得中高端產品國內供給遠低于市場需求,特別是高端產品約90%為進口隔膜。

 

目前市場上大規(guī)模使用的隔膜主要有單層聚乙烯膜(PE膜)、單層聚丙烯膜(PP膜)和3層PP/PE/PP符合面膜。這些隔膜的制備工藝主要是干法和濕法兩種。受益于下游新能源汽車動力電池需求的提升,全球鋰離子電池隔膜產業(yè)發(fā)展迅速。

 

:鋰電池材料未來發(fā)展趨勢

 

鋰電池四大關鍵材料中技術逐漸突破,高端鋰電池材料發(fā)展空間廣闊。雖然目前我國鋰電池材料技術水平偏低,鋰電池材料多集中在中低端領域,但是隨著電動汽車快速發(fā)展以及國家政策的支持,鋰電材料開發(fā)動力十足,技術水平將會進一步提高,高端產品發(fā)展空間巨大。

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