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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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  锂电池产品技术的发展将呈现如下趋势。

  (1)钻酸锂将逐渐被三元材料替代。三元材料综合了钻酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,具有价格优势。虽然特斯拉旗下首款车型Roadster推出时使用的是18650钻酸锂电池,但其第二款量产车型ModelS使用的是松下定制的三元材料电池,即镍钻铝三元正极材料电池。钻酸锂电池成本高的特征在特斯拉前后两款车型的对比中表现得十分明显。ModelS使用的电池数量达到8000节以上,比Roadster高出1000多节,但是成本却下降了30%。目前,高性能动力锂电池用NCM三元材料己在国外大量使用,但中国企业尚无量产产品出现。

  (2)锰酸锂占比将上升。相对于钻酸锂正极材料,锰酸锂具有原料丰富、价格低廉及无毒性等优点。层状锰酸锂LiMnO:用作锂离子电池正极材料的缺点是虽然容量很高,但在高温下不稳定,而且在充放电过程中易向尖晶石结构转变,导致容量衰减过快。锰酸锂材料的应用集中在消费类电池市场,动力电池以电动自行车电池为主。

  (3)磷酸铁锂仍存较大技术提高空间。磷酸铁锂正极材料的低温性能和倍率放电己经可以达到钻酸锂的水平,目前同样是有希望的动力电池材料。但是受制于技术瓶颈,磷酸铁锂电池一致性和单位能量密度较低。在国内,己有较为成熟的磷酸铁锂储能系统,但目前中国磷酸铁锂材料产业化的发展仍低于发达国家的水平。

  在动力电池正极材料产业领域,中、日、韩、美动力电池企业采用不同的材料体系;中国企业以磷酸铁锂为主,日韩企业以锰酸锂和三元材料为主。预测到20巧年三元材料在正极材料中的占比将上升至35%锰酸锂占比将上升至30%,而钻酸锂将下降至25%。

  2.4国外新能源汽车车载锂电池厂商及其产品供求现状

  2012年起,各大车企都陆续上市了PHEV和HEV。PHEV方面,继丰田2012年1月开始销售“普锐斯PHEV”之后,2012年秋季至2013年初,本田推出新款雅阁的PHEV款、福特推出C-VIAXEnergin和FusionEnergi、沃尔沃上市V60PHEV等。HEV方面,德国厂商开始逐渐全面推出产品。2012年,宝马上市ActiveHybrid5和ActiveHybrid3戴姆勒上市E400Hybrid和E300B1ueTECHybrid大众上市“捷达混合动力车”。

  与此同时,车载锂离子充电电池市场也开始形成,引领市场发展的正是EV用锂电池。这是因为以日产的聆风为首,三菱汽车的i-MiEV、丰田iQ、特斯拉的ModelS和宝马i3等配备锂电池的EV相继上市的结果。

动力电池产业技术概览:锂电池仍将是主流

  随着电动汽车全面投放市场,各家汽车厂商所使用的电池厂商阵容也变得丰富与明朗起来(图2)。在车载锂离子充电电池领域,除了独立厂商韩国LG化学、三星和日立外,还有AESC,LithiumEnergyJapan,PrimearthEVEnergy(PEVE)和BlueEnergy等与汽车厂商合资成立的车载电池公司,并己向多家汽车厂商供货。如,松下2012年起为福特的FusionHybrid和FusionEnergi分别供货5Ah单元和20.5Ah单元锂离子充电电池;此外,松下还为特斯拉汽车的EV"ModelS”和"ModelX”供货镍钻铝酸锂18650单体锂电池。

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