登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
1、 锂电池的概述
(一)锂电池的基本结构及原理
锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
锂电池的一般由五部分组成:正极材料、负极材料、隔膜、电解质、电池壳体等,圆形锂电池的结构示意图如下:
(二)锂电池的主要形态
锂电池根据封装形态的不同主要分为两种,金属外壳封装及软包封装。两者的差别除了外壳材料不同,其封装方式也不同。软包电芯用铝塑包装膜作为封装材料,主要采用热封装方式,而金属外壳电芯一般使用钢壳或者铝壳,采用焊接(激光焊)这一封装方式。铝塑包装膜示意图如下:
金属外壳封装主要包括圆形锂电池、方形锂电池两种,圆形锂电池根据具体型号的不同,可以分为18650和21700两种主流型号。
18650电池:18650是锂离子电池的鼻祖--日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。
21700电池:为特斯拉与松下联合研发,21表示表示直径为21mm,70表示长度为70mm,0表示为圆柱形电池。
(三)锂电池的成本组成
目前锂电池企业的成本大约为1.2元/Wh。在车用动力电池成本结构中,材料成本占比接近75%,人工成本、制造成本(除人工成本之外的与电池制造直接相关的成本,如厂房、设备、能源等)、其他成本(主要包括资金使用成本、环保成本等)在内总共占比约25%,锂电成本结构如下图所示:
在锂电池的材料成本构成中,正极材料约占据了43%的成本, 正极材料的性能和价格直接决定了锂电池的性能和价格。
从材料角度来看,1kWh动力电池大约需要用到2.3~2.5kg正极材料,正极材料的成本主要由碳酸锂和各种对应的前驱体材料构成;1kWh动力电池大约需要用到1.3~1.4kg负极材料;电解液的用量根据所使用正极材料的不同而有较大差异,1kWh动力电池中,有1.2kg的(如Leaf用的锰酸锂电池),也有1.6kg的(如Volt用的锰酸锂+NCM三元电池),也有2.16kg的(如秦PHEV用的磷酸铁锂电池);不同动力电池产品对隔膜材料的用量同样也有较大差异,以代表性企业为例,1kWh动力电池中,AESC的锰酸锂电池大约要用12.5平米的隔膜,LG化学的“锰酸锂+三元”电池接近19平米,而比亚迪的磷酸铁锂电池则需要23.5平米。
2、 锂电池正极材料的技术路线
目前来说,主流的商业化锂电池正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料(镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂)等,主要的性能对比如下:
(一)、钴酸锂
从锂离子电池商业化以来,钴酸锂一直作为正极材料的主流被应用,其主要技术发展发生在 2000年前后的高密度化合成工艺,通过提高烧结温度和增加烧结次数,合成出十几微米以上的单晶一次晶粒,将钴酸锂电极的压实密度提高到 4.0g/m3以上。钴酸锂在高电压下结构不稳性,因此其工作电压较低,钴酸锂最大的缺点体现在结构稳定性、热稳定性、过充安全性差。钴酸锂主要运用在小电池,如手机、电脑电池等。
(二)、锰酸锂
锰酸锂作为锂离子电池正极材料的集中研发是在20世纪90年代初,其在高温下与电解液相容性差,致使结构不稳定,导致容量衰减过快。高温循环差的缺点一直限制着该材料在实际锂离子电池中的使用。90年代中后期,众多学者发现采用元素掺杂可有效地改善锰酸锂的高温循环,尤其铝(Al)的掺杂对锰酸锂高温电化学性能的改善最为有效,由此也推动了锰酸锂产业化的进程。目前已有少量企业国内可以制备出可供锂离子动力电池使用的具有良好高温循环与储存性能的掺杂型锰酸锂材料,并应用到动力型锂电池上。
(三)、磷酸铁锂
20世纪90年代,由于被认为是电子绝缘体以及脱嵌锂过程中的两相反应导致锂离子扩散速度等原因而没有受到重视,但从21世纪初,部分学者利用碳包覆技术改善了它的电化学性能后,该材料成为锂离子电池正极材料研发的热点和重点。磷酸铁锂具有结构稳定性和热稳定性高、常温循环性能优异等特点,并且存在铁(Fe)和磷(P)的资源丰富、对环境友好等优势,是最近几年国内普遍选择磷酸铁锂作为锂离子动力电池的发展方向。
(四)、三元材料
受锰酸锂等单质材料掺杂技术的启发,多元金属复合氧化物(即三元材料NCM、NCM等)的研发、应用及生产推广开始很快兴起,由于三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,形成了LiCoO2/LiNiO2/LiMnO2三相的共熔体系, 故存在明显的三元协同效应,使其综合性能优于单组合化合物,因此,近两年来成为国内锂电池正极材料的研究重点,并随着生产技术工艺的进步,开始大量推向市场,并在动力型锂电池市场占据了重要的位臵,也在消费型锂电池市场开始慢慢取代钴酸锂。
(五)技术路线优缺点
各技术路线的优缺点及主要应用领域如下:
3、 锂电池正极材料的未来趋势
(一)相关市场数据
2016 年,我国锂电池正极材料产量为16.16 万吨,同比增长43.14%;2010 年至2016 年,年复合增长率高达36.48%。行业产值则从2010 年的57 亿元增长到2016 年的208 亿元,年复合增长率高达24.08%。
我国锂离子电池正极材料产量及增速
我国锂离子电池正极材料产值及增速
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
伴随着“铛铛铛”的铃声,格力钛新能源铛铛车出现在北京的大街小巷。早在十年前,格力钛新能源铛铛车就穿梭于北京的老街巷,经过岁月的沉淀与时代的变迁,十年光阴如白驹过隙。而今,北京这座古都再次选择格力钛新能源铛铛车,为城市的交通脉络注入新的活力与魅力。钛电池助北京安全出行2014年,北京首
北极星储能网获悉,据元禾能源消息,近日,元禾能源交付国家重点研发计划项目——“水运港-船多能源融合技术及集成应用”示范工程的钛酸锂储能系统设备。据悉,钛酸锂电池具备高倍率充放电能力、宽工作温度范围、超长循环寿命、本质安全等优势,可广泛应用于新能源发电、电网调峰、微电网等领域,特别
锂电新电池技术尤其全固态电池,2024年在全球热度暴涨。(文章来源:高工锂电,微信号:weixin-gg-lb)4月末CIBF2024期间,超20家布局固态电池、锂金属电池相关企业参展,展位人头攒动,样品固态电池、材料吸引国内以及日、韩、欧美人士的各色眼球。结合近期动态与展会走访,多元应用领域对高性能电池
走过一季度的淡季时刻,进入二季度中旬锂电产业的整体排产持续向好。(文章来源:高工锂电,微信号:weixin-gg-lb)从2023年至今,可以说锂电产业经历了一轮大范围的调整,这一轮调整波及了产业链的方方面面,包括价格、库存、产能利用率等等,进而深刻影响锂电企业的经营状况。随着时间的推进,这一轮
遥想当年,碳酸锂价格高涨之时,宁德时代祭出了具备低成本优势的钠离子电池。一时间,包括比亚迪、孚能科技,欣旺达、多氟多、鹏辉能源、派能科技、中科海纳、众钠能源、传艺科技等电池产业链企业也都纷纷加码钠电池。彼时,业内纷纷看好钠电池前景。“从下游应用来看,钠电池或将首先应用于储能、两轮
北极星储能网讯,5月23日澳大利亚政府发布该国首份国家电池战略,计划利用财政资金促进澳大利亚电池领域的发展。文件提到:202425年,澳大利亚政府将提供2300万美元,继续执行循环经济政策、计划和立法职能。耗资2030万美元进行“未来电池能力建设”,其中包括包括绘制电池价值链、支持制定全国一致的
2023年锂电产业链企业两级分化严重,一部分企业高歌猛进,业绩持续高增长,一部分企业则动力不足,不仅业绩下滑,而且出现了大幅亏损。GGII梳理了141家锂电上市企业2023年的经营数据(以下排名均来自该统计数据),涵盖锂盐、锂电材料、锂电池、锂电设备等全产业链环节,并从营业收入、总资产、净利润
北极星储能网获悉,5月22日,美国发布公告,经过30天的征求意见讨论期后,正式发布301关税,该法案将从8月1日起正式生效,对原产中国的电动汽车、动力电池及芯片等大幅提高关税。据了解,根据此前公布的法案原文,美国将对中国电动汽车征收100%关税,对中国动力电池加征关税税率从当前的7.5%调整为25%
北极星储能网讯,5月21日,江西省碳达峰碳中和试点示范工作推进会在鹰潭市高新区召开,会议强调,要聚焦重点难点,破解安全降碳难题、发挥市场作用难题、碳排放难题;要创新发展活力,坚持制度创新、强化科技创新、发展新质生产力;要形成绿色转型样板,打造碳达峰城市、碳达峰园区、绿色低碳先进技术
北极星储能网讯,5月21日,湖南省郴州市环保局审批科发布《湖南崯源新能源科技有限公司20万吨废旧锂电池梯次利用及综合回收项目受理审批决定公开公告》。该项目生产规模为年处理废旧锂电池20万吨,分三期建设,一期年处理6万吨废旧锂电池,二期年处理6万吨废旧锂电池,三期年处理8万吨废旧锂电池。项目
北极星储能网获悉,5月15日,美国加利福尼亚州圣地亚哥OtayMesa(奥泰梅萨)Gateway250MWh锂电池储能电站发生火灾,该储能项目位于CaminodelaFuente600街区的一个工业园区。截至目前,大火已复燃两次并持续燃烧了六天,并且火势仍未能得到全面控制。自5月15日周三下午储能项目发生火灾以来,消防队一直
北极星电池网获悉,5月22日,深圳新宙邦科技股份有限公司发布公告表示,拟以全资公司美国新宙邦或其他新设控股公司为实施主体,在美国路易斯安那州建设电池化学品项目。项目建设内容为年产20万吨碳酸酯溶剂及10万吨锂离子电池电解液,投资总额约3.5亿美元(约人民币25.32亿元)。新宙邦表示,本项目是
美国能源部(DOE)电力办公室(OE)本周三宣布了三个示范项目,这些项目已被选中,以获得1500万美元的资金来展示新的长时储能(LDES)技术。DTEs的全混合锂离子LDES和二次寿命电池示范项目、CapyBaraEnergyLLCPs通过创新的长时储能和资源回收(ESTER)实现可持续社区复兴,以及muGrid分析项目VITALITY:钒创新
北极星储能网获悉,据东台沿海消息,5月18日上午,润海储能锂离子电池及储能系统项目在江苏东台沿海经济区开工。据悉,该项目包括锂电池核心材料、磷酸铁锂储能电池及系统的研发生产和销售,计划总投资50亿元。其中一期项目投资10亿元,达产后可实现年开票销售30亿元,税收5000万元,将极大助力东台市
国际能源署发表报告,题目是:AdvancingCleanTechnologyManufacturingAnEnergyTechnologyPerspectivesSpecialReport(推进清洁技术制造能源技术展望专题报告:推进清洁技术制造),今天分享关于电池制造业的分析:“电池制造能力创下新高,主要聚焦电动汽车市场”。过去几年,全球电池产量迅速增长,以
近日,原子能院中国先进研究堆全面开放应用取得重要进展!荷兰代尔夫特理工大学的MarnixWagemaker教授团队与原子能院核物理研究所中子散射团队合作,在国际顶级期刊《Nature》(《自然》)上发表了锂离子电池领域的最新研究成果,题目为“Chemicalshort-rangedisorderinlithiumoxidecathodes”(“锂离
北极星储能网获悉,据伊金霍洛发布消息,5月13日,鄂尔多斯50GWh锂离子储能电池智能制造项目在蒙苏经济开发区动工建设。据悉,该项目总投资约200亿元,采用全球顶尖工艺、技术和设备,使用风光绿电替代网电,全过程零碳生产安全性能高、生命周期长、度电成本低的锂离子电池,集成制造动力系统和储能系
北极星储能网获悉,据内蒙古准格尔经济开发区消息,5月9日,内蒙古硅源新能电子材料科技有限公司年产2万吨硅碳负极材料项目在准格尔旗开工。该项目总投资22亿元,占地400亩,由常州硅源新能材料有限公司投资成立的内蒙古硅源新能电子材料科技有限公司运营,规划总产能为2万吨/年硅碳负极材料,项目分三
北极星储能网获悉,5月8日,河北省工业和信息化厅发布对政协河北省第十三届委员会第二次会议第0536号提案的答复。文件提出,组织开展锂离子电池、光伏制造行业规范公告申报及自查工作,秦皇岛芯驰光电等2家企业纳入《锂离子电池行业规范条件》公告,行业规范管理水平进一步提升。原文如下:对政协河北
据准格尔旗发布消息,近日,总投资27.15亿元的鄂尔多斯新创新材料有限公司年产8万吨锂离子电池负极材料项目进入投产倒计时。据了解,该项目总投资27.15亿元,主要以石油焦、针状焦和固体沥青为原料,经磨粉、造粒、低温炭化等工艺流程,生产广泛应用于动力电池及储能领域的锂离子电池负极材料,设计年
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国锂离子电池设备行业发展白皮书(2024年)》。白皮书数据显示,2023年全球锂离子电池设备市场规模达到1868.7亿元,同比增长24.2%,其中中国市场规模达到1370.5亿元。EVTank在白皮书中表示,近几年中国锂离子电池产能快速扩张为锂离子电池设备创
北极星电池网获悉,据滁州市人民政府发布消息,4月24日上午,星恒电源(滁州)年产4GWh锂离子电池项目开工仪式在中新苏滁高新区举行。据悉,该项目总投资18.3亿元,将于今年9月完成厂房建设,12月竣工投产,建成投产后可实现年产值约23.4亿元。
北极星电池网获悉,华友钴业5月24日在互动平台表示,公司控股子公司巴莫科技与多家下游客户正在合作开发固态与半固体电池正极材料,并已实现十吨级批量出货。
北极星储能网获悉,据广东邦普循环科技有限公司消息,5月22日,宁德邦普新材料产业园(下称“宁德邦普”)举行三元前驱体全线达产仪式。宁德邦普是福建省福鼎市引进的最大的锂电新能源产业正极材料上游项目。此次三元前驱体的全线达产,对福鼎市加快打造国内重要正极材料生产基地有重大意义。据悉,目
北极星储能网获悉,5月23日,国家发展改革委办公厅等发布关于做好2024年降成本重点工作的通知。文件提出,加强能源资源保障。推进实施新一轮找矿突破战略行动,加强重要能源、矿产资源国内勘探开发和增储上产,大力推动支撑性电源建设投产,提高能源资源安全保障能力。落实好《矿业权出让收益征收办法
据邦普循环消息,5月22日,宁德邦普新材料产业园(下称“宁德邦普”)迎来三元前驱体全线达产仪式。宁德邦普是邦普循环在闽东地区布局的重要生产基地,目前项目一期已全部建成并投产,设计产能为年产12万吨三元前驱体、8万吨三元正极材料、6万吨磷酸铁前驱体,其中三元前驱体已实现全线达产。该项目与
5月21日厦钨新能在投资者互动平台表示,固态电池正极材料方面,公司聚焦于正极材料与固态电解质的匹配问题,在卤化物和硫化物全固态电池均实现初期量产。
北极星储能网讯,5月15日,镇江新区管理委员会发布关于《镇江英钠新能源材料有限公司年产250吨钠离子电池用铁基磷酸盐正极材料项目环境影响报告表环境影响评价文件审批决定的公告》。根据公告显示,项目拟投资2000万元,建成后可形成年产250吨钠离子电池用铁基磷酸盐正极材料的生产能力。
据电池网不完全统计,截至目前,共有63家正极材料及上游原材料上市公司披露2023年和2024年一季度报告。从数据来看,业绩降温成为这一赛道基本盘,其中,2023年企业净利最高降幅超过90倍,超过三分之一不赚钱;2024年一季度企业净利最高降幅近94倍。近年来,新能源产业的快速崛起为电池产业发展带来巨大
北极星储能网获悉,当升科技5月17日在投资者互动平台表示,受新能源行业周期性调整、市场竞争加剧等因素的影响,磷酸(锰)铁锂行业面临结构性产能过剩的风险,但其长期发展前景良好。磷酸锰铁锂作为新一代正极材料,产品性能更优、成本更低,在动力及储能等领域具有显著优势及广阔应用前景。公司磷酸
北极星储能网获悉,5月15日晚间,合纵科技股份有限公司(以下简称“合纵科技”)发布关于转让贵州雅友新材料有限公司(以下简称“贵州雅友”)股权的公告。公告显示,合纵科技的控股公司湖南雅城新能源股份有限公司(以下简称“湖南雅城”)持有贵州雅友55%股权,为贵州雅友控股股东。为进一步优化公司
近日,原子能院中国先进研究堆全面开放应用取得重要进展!荷兰代尔夫特理工大学的MarnixWagemaker教授团队与原子能院核物理研究所中子散射团队合作,在国际顶级期刊《Nature》(《自然》)上发表了锂离子电池领域的最新研究成果,题目为“Chemicalshort-rangedisorderinlithiumoxidecathodes”(“锂离
近日,中国科学院大连化物所能源催化转化全国重点实验室动力电池与系统研究部(DNL2900)陈忠伟院士团队在退役动力电池的可持续回收方面取得进展,突破现阶段萃取-沉淀-煅烧复杂三步法工艺,基于可持续浸出和共沉淀的再生策略,提出一步法退役锂离子电池正极高质量再生方案和向下一代动力电池正极材料
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!