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动力电池产业技术概览:锂电池仍将是主流

2015-01-04 09:20
FlappyBird
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  当前,动力电池类别中增长最快的是锂电池。2012年以来,锂电池行业保持高速增长并加快了对传统电池的替代。业内预计,锂电池的增长速度依然能保持年均近25%且成本会不断下降。

  近几年来,燃料电池技术也己取得了重大进展。丰田、现代研发的燃料电池车也己处于上市的前夜。在国内,上汽集团的燃料电池车处于领先地位。2010年上海世博会期间该车型被用作贵宾接待用车。2011年,在德国柏林举行的第十一届必比登挑战赛上,上汽集团在燃料电池汽车组拉力赛中位列总分第三,仅次于丰田和奥迪。

  目前,国内外燃料电池的技术现状见表2。

动力电池产业技术概览:锂电池仍将是主流

  截止2014年8月,各大车企的燃料电池车尚处于试验验证状态,还未有一款燃料电池车真正量产上市。下文将以市场上发展较快的锂动力电池为例,对其产业化现状进行分析。

  2.1新能源汽车动力电池主流:锂离子电池

  在现有的新能源汽车动力电池中,锂离子电池生产成本相对较低,重复充电利用非常方便,相比其他可携带能源具有更高的成本优势。因此,这类电池成为了目前最受欢迎的动力源(见表3)。

动力电池产业技术概览:锂电池仍将是主流

  2.2锂离子动力电池产业现状

  目前锂离子电池的主要生产国是日本、韩国和中国。其中,日本和韩国占全球动力电池市场近70%,主要是因为其专业分工明确,行政壁垒较少,整车厂和系统集成商的系统集成能力远高于中国纯电动汽车生产商。

  近年来,我国新能源汽车中使用锂离子电池比例不断升高,锂电池市场空间广阔。按照新能源汽车发展规划路线,2015年国内纯电动汽车销量达到50万辆,混合动力占全部汽车销量的30%;2020年,纯电动汽车将突破500万辆,以混合动力为代表的节能汽车达到全部汽车销量的75%。

  2.3锂离子动力电池技术发展趋势

  锂离子动力电池主要由正极材料、负极材料、电解液和电池隔膜4部分组成(见表4)。

动力电池产业技术概览:锂电池仍将是主流

  当前正在使用和开发的锂电池正极材料主要包括钻酸锂、镍钻酸锂、镍锰钻三元材料,尖晶石型的锰酸锂,橄榄石型的磷酸铁锂等。根据正极材料分类发展锂离子动力电池路线主要有3条:改性锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂。目前钻酸锂依然是小型锂电领域正极材料的主力,主要用于传统3C(Computer,Communication和ConsumerE-lectronic)领域等;三元材料和锰酸锂主要用于电动工具、电动自行车和电动汽车等领域,在日本与韩国其作为动力电池的技术较成熟;磷酸铁锂主要在国内的动力电池领域应用,另外还用于基站和数据中心储能、家庭储能、风光电储能等领域。

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