侵权投诉
搜索
热门搜索:
订阅
纠错
加入自媒体

锂离子动力电池产业化发展路径研究

1动力电池基本概念

1.1定义

动力电池是指在汽车上配置使用的、能够储存电能并可再充电的、为驱动汽车行驶提供能量的装置,包括锂离子动力电池、金属氢化物镍动力电池和超级电容器等,不包括铅酸类电池。目前我国新能源汽车动力电池应用以锂离子动力电池系统为主。由于动力电池在汽车应用领域的关键性,动力电池被比作新能源汽车的心脏。

1.2分类

1.2.1产业化应用动力电池

目前,全球新能源汽车的电池主流应用类型为锂离子电池。按照正极材料体系区别,目前市场应用的锂电池可分为磷酸铁锂电池、三元电池和锰酸锂电池等类型。

磷酸铁锂电池,正极材料为磷酸铁锂,该类型电池具有技术成熟度高、生产成本较低、安全性良好、循环寿命长等主要特性。

三元电池,其电池正极材料主要由镍、锰(或铝)、钴与锂元素组成。目前市场份额最高的系镍钴锰酸锂电池。三元材料电池能量密度更高、充放电倍率性能和低温性能好,但安全性、循环寿命不如磷酸铁锂电池。

锰酸锂电池顾名思义其正极材料为锰酸锂。该类型电池的成本较低、倍率性能优异、安全性好,劣势在于存储和循环寿命较差、比能量偏低。

1.2.2在研新型动力电池

在全球汽车产业电动化趋势下,高续驶里程的车辆要求更高能量密度、更佳倍率充放电性能的动力电池。因此下一代新体系电池应具备高比能量、高比功率、高安全性、循环寿命以及更低的成本指标。目前在研锂电池方向以固态电池为两类主要方向。

2动力电池产业化发展现状

2.1国际方面

2.1.1市场分析

从全球动力电池产业发展格局来看,目前的动力电池材料研发与科技创新、生产制造与产业化形成3个主要集聚区域,分别是美国、日本在研发上领先,中、韩、日产业化规模最大。从市场份额来看,中、韩、日三国企业生产电池配套了全球近95%的汽车,其中中国品牌电池配套占比超过60%。综合技术与产业发展角度来看,美国、日本在技术研发领先,韩国在工程化应用方面领先,中国在产业规模方面领先。

表1 全球动力电池企业配套车企

image.png

资料来源:根据公开资料整理

2.1.2主流技术路线应用分析

根据国际、国内市场应用需求不同,不同技术路线类型的锂电池在国际、国内市场均有广泛应用。

从全球整车企业的电池匹配来看,日系和韩系电池主要配套全球知名车企集团,应用车型包含混合动力车型、插电式混合动力车型和纯电动车型。在技术路线方面,国际车用动力电池单体以锰酸锂、三元材料体系为主(高镍体系的镍钴锰和镍钴铝)。我国动力电池除宁德时代广泛配套国际品牌车型电池之外,缺乏实力较强的龙头企业参与国际竞争。

从国内车用动力电池供应来看,商用车(客车、专用车)市场在政策多年培育之下已经趋于稳步发展,各家动力电池应用技术路线差异很小,主要发展趋向是提升能量密度,主要技术路线仍以磷酸铁锂为主。国内乘用车企业主要使用国内品牌动力电池,产品应用以高能量密度的三元电池为主。

综上所述在技术路线的先进性和多元化、匹配车型多样化以及产品国际化发展程度方面,我国动力电池企业的综合实力,相比日、韩系的企业仍有较大发展空间。

image.png

图 1 车用锂离子动力电池技术路线

2.1.3全球主要区域发展策略

美国、欧洲、日本在动力电池方面发展路线有所差异。欧盟逐渐意识到动力电池在产业化发展方面落后,为避免产品供应依赖性,开始推进实施“电池同盟”的计划,倡导欧盟各成员国加大投入,促进动力电池生产和回收在欧洲产业化发展。美国动力电池产业具备下一代电池研发优势。一是材料原始创新、工程技术创新方面的优势。美国的电池基础材料研发技术和产品集成应用技术全球领先。二是在动力电池关键主材方面,美国在固态电池、正极锂电池材料、硅基负极、隔膜等方面领先,其中陶氏化学在正极材料、Celgard公司在隔膜技术世界领先。

日本电池产业规模小于中国,但是在布局下一代电池方面领先。日本电池企业主要包括两类,一是与日系整车企业合资开展动力电池研发生产,二是独立面向全球车企供应电池,以松下为代表企业,为大众、特斯拉、福特等多家知名企业配套。在下一代电池研发领域,日本经济省与丰田、日产、本田、松下等23家汽车、动力电池及其材料类企业联合研发固态电池,计划于2022年全面掌握固态电池的相关技术。

1  2  3  下一页>  
声明: 本文系OFweek根据授权转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号