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时间:2018-10-29
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1、锂离子电池行业分析一、锂离子电池是新一代的电池桂冠 电池,作为一种将化学能直接转变为电能的装置,在国民经济和国防工业中的地位十分重要。近年来,互联网技术的高歌猛进,电子信息技术的飞速发展,以及电子仪器设备的小型化和智能化,特别是近年来以苹果和三星依托智能手机,平板电脑发展的产业链让这个行业得到了空前绝后的兴旺发展,从而也衍生出相关产业的扩张发展,其中以移动电源的需求快速增长最为显著,当然这也同时对移动电源提出了更高的要求。此外,电动汽车因成为二十一世纪潜在的汽油驱动汽车的替代者而倍受关注,而移动电源系统是电动汽车发展的关键部件。因此,低成本、
2、对环境无公害的高比能量电池成为移动电源产业发展的重点内容。纵观电池的发展历史,可看出当前电池工业发展的五大特征:①绿色环保型电池成为主流,发展迅猛,包括锂离子电池、镍氢电池以及聚合物电池等;②一次不可充电池向二次可充电池转化,符合可持续发展战略;③进一步向小、轻、薄方向发展;④电池容量的进一步提升,高质量比能量,高体积比能量的电池需求也搬上日程;⑤电池的安全性能以及循环性能作为这个世纪电池行业永远的热门话题,从未低调过。 而以上特征,作为当代电池行业的先行军的锂离子电池已经满足和部分满足了我们对移动电源的各种要求。 锂离子电池主要的应用方
3、向有便携式电子产品的充电电池、电动工具及电动汽车等。其中,在汽车动力电池的应用才刚刚开始。根据行业研究报道,未来锂离子电池在手机、笔记本和平板电脑领域依然是王者君临,同时锂离子电池也会将其应用市场伸向现在相对成熟的镍镉的电动工具市场、镍氢电池的混合动力车市场以及铅酸电池的电动自行车市场。随着搁浅2年之久国务院印发的2012年7月《节能与新能源汽车产业发展规划》的正式颁布,中国的电动汽车市场将翻开一片崭新的篇章,锂离子电池的黄金发展期还远未到来,锂电池依然是潜力无限的朝阳行业。伴随着磷酸铁锂专利归属权的尘埃落定,美国计划2015年电动车市场的100
4、万辆,日本计划第四代普锐斯混合动力车全面应用锂离子电池, 德国作为汽车行业的大佬也加紧了电动车产业的规划,中国2015年50万辆计划等等,各国都在加强对电动汽车的产业规划,而锂离子电池无疑是未来电动车的电池首选目标,锂离子电池无论从目前的形势还是从当前的技术成熟度来说,未来的电池市场锂离子电池是绝对的赢家。 1、锂离子电池的性能特点 ⑴开路电压高:电池单体电压一般可达3.6V,是普通镍氢电池或者镍镉电池的3倍; ⑵能量密度高:以UR18650型电池为例,其质量比能量和体积比能量分别可达125Wh/kg和300Wh/cm3; ⑶输出功
5、率高,适合大电流充放电; ⑷循环性能好,无记忆效应; ⑸自放电小:在室温下,自放电率小于12%,低于镍镉电池(约25%/月)和镍氢电池(约15%/月)。由于在首次充放电过程在碳负极表面一层固体电解质相膜(solidelectrolyteinterface,SEI),这层膜能够允许离子通过而不允许电子通过,可以较好的防止了自放电过程; ⑹充放电效率高:首次循环之后的库伦效率可达100%; ⑺工作温度范围宽:-25~+45oC,如果正极材料以及电解液的热稳定性能够得到改进,其工作温区将扩宽至-40~+70oC; ⑻环境友好的化学能源:锂离子
6、电池不含有污染元素,它是一种环境非常友好的化学储能装置; ⑼循环寿命长:如果采用80%放电深度,循环寿命达1200次以上;如果采用较浅的放电深度,循环次数可达5000次以上; ⑽较好的加工灵活性,可制作成各种形状的电池,如柱状、软包装等。 因此,与传统的二次电池相比,锂离子二次电池具有非常优异的优点。 目前,对于低功率装置,锂离子二次电池已经获得了成功商业化。随着科学技术的高速发展,同时考虑到环保问题,作为绿色能源汽车应用领域的锂离子二次电池产能也将会逐步释放。如福特公司chevyvolt在车展上的亮相为它带来了纽约政府50辆的vol
7、t电动车订单,深圳比亚迪的电动公交车也已经在国内和国际市场大行其道。 2、将有可能是锂空气电池有潜力实 现电池技术的一大飞跃,因为与标准电池相比它减轻了重量,降低了复杂度。标准电池的所有组件存储于内部,而锂空气电池使用空气中的氧气。然而这项技术面临的最大问题是活跃的氧气会与其它电池组件发生反应。研究人员发现了一种不会与氧气发生反应的电解质材料,使电池在多次充放电后性能保持稳定。根据研究人员的估计,在理论上电池储存电量能达到市场上现有锂离子电池的10倍。 对锂离子电池的研究者来说,当务之急应通过工艺创新,进一步降低原材料成本,提高电池循
8、环性能及稳定性。从技术发展方向看,以下三方面应给予极大关注: ⑴发展电动汽车用大容量锂离子动力电池; ⑵开发和使用新的高性能电极材
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