登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
从中国市场来看,磷酸铁锂和三元电池当前依然是车用动力电池的主流,2016年和2017年装机占市场总量的94.5%和93.3%。
图53 2016年(左)和2017年(右)中国不同材料动力电池装机量占比23
2、磷酸铁锂和三元锂电池还有一段发展期
经过一段时间的发展,磷酸铁锂和三元锂电池的技术水平得到明显提升。在成本方面,磷酸铁锂电池组价格从2017年年初的1.8-1.9元/Wh下降到年底的1.45-1.55元/Wh。三元动力电池包价格从年初的1.7-1.8元/Wh下降到年底的1.4-1.5元/Wh。
图54动力锂电池电芯成本44(单位:元/Wh)
在能量密度方面,2017年底,基于NCM622材料电池单体能量密度超过200Wh/kg,系统能量密度160Wh/kg,2018年预计电池单体能量密度可达到230~250Wh/kg。
表4动力电池能量密度44(单位Wh/kg)
这两种电池还有一定的提升空间,尤其是新一代材料对电池性能的提升作用,比如正极材料811、硅碳负极的研发,将会进一步提升锂动力电池的能量密度,单体能量密度有望达到300Wh/kg,加上这两种电池产业基础强大,在产业中的竞争还将存在一定时期。
(二) 固态电池成为目前布局重点
从技术潜力角度来看,磷酸铁锂体系理论能量密度约为170Wh/kg,三元锂电池理论能量密度是300-350Wh/kg,同时存在热分解温度低、易燃烧爆炸等安全性问题,二者能量密度提升空间相对较小。然而全固态锂电池的能量密度提升潜力大,从理论上讲更具可行性。
1、固态锂电池的潜在技术优势
固态锂电池,与传统锂电池相比的最大特点在于其使用了固态电解质材料,当使用的电极和电解质材料均为固态、不含任何液态组分时,则为全固态锂电池。固态电解质改变了锂电池的传统结构,隔膜、液态电解液等不再是必要组件,带来巨大的技术优势潜力。
图55 固态锂电池与传统锂电池的技术原理示意图
固态锂电池的主要技术优势体现在,一是安全性高,不含易燃易挥发有毒性的有机溶剂,不存在漏液问题,有望避免锂枝晶的产生,大幅度降低电池燃烧、爆炸的风险。二是循环寿命长,不存在液态电解质在充放电循环过程中产生固体电解质界面膜的问题,目前研发的预期寿命是15000-20000次。三是能量密度高,传统锂电池中隔膜和电解液体积占比40%,固态电解质能大幅缩减电池正负极间距离,提高体积比能量,全固态锂电池能量密度预估最大潜力值达900Wh/kg。四是系统比能量密度高,固态电解质无流动性,可实现内串联组成高电压单体,利于提升动力电池系统成组效率和能量密度。五是正负极材料选择范围宽,可同时兼用金属锂负极和高电势正极材料等新技术,全固态金属锂电池是未来新型电池的研发方向。除此之外,固态电池的工作温度范围、电化学稳定窗口宽,并且具备薄膜化、柔性化的潜力。
2、全球企业纷纷布局固态电池,争夺先机
由于当前磷酸铁锂和三元锂电池自身的瓶颈,以及固态电池的潜在优势,欧美、日韩、中国等国家的涉及动力电池、汽车及能源方面的产业链上众多企业正在积极布局和研发固态电池。
图56 国内外固态电池布局典型案例
总体上,欧美国家主要是立足于固态电池技术的创业型公司,日本主要以传统车企、机械企业为主的电池技术创新。中国的企业相对来说进入固态锂电池领域的时间较晚,且主要以科研机构或院校为支撑,产业化进程较慢。
研发方面,国内主力为中科院的科研机构,有一定积累并与国外基本处于同一水平,但能量密度距离理论值仍有较大的提高空间,离子导电率、循环寿命也亟待进一步提升。固态锂电池根据固态电解质分为三条技术路线,分别为聚合物、氧化物与硫化物固态电解质,各科研机构采用的技术路线并不相同。其中,中科院青岛能源所与中科院化学所两家主攻聚合物固态锂电池,前者的实验样品能量密度达300Wh/kg,并首次完成深海测试,后者则突破了聚合物固态电解质室温下低导电率的瓶颈;中科院物理研究所的研究特色在于掌握原位形成技术,研制的10Ah软包电池能量密度达310-390Wh/kg,体积比能量达800-890Wh/L;中科院宁波材料所、上海硅酸盐研究所分别聚焦于无机固态锂电池和复合固态锂电池的研究。
3、技术和产业壁垒亟待突破
经过企业与研究机构的攻关,目前固态电池技术已经得到突破,能量密度超过300Wh/kg,但基本都是实验室产品,距离产业化还有一定的距离。
在技术层面,固态电解质离子导电率、固/固界面相容性和稳定性仍是两大制约问题。聚合物电解质的导电性在常温下较低,一般需要加热至60oC以上才能正常工作,如法国Bolloré则采用聚合物电解质与电池加热的技术路线;硫化物电解质的导电率目前与传统锂电池的水平相当,但仍需突破界面相性问题,主要通过材料合成和纳米层技术增大活性物质的量、降低界面层电阻。同时,金属锂负极、新型复合正极材料仍在研发中,有望实现全固态锂金属电池的应用,届时能量密度、容量、倍率性能、安全性能及循环寿命将有巨大的突破。
在产业化层面,未能实现规模化生产的困境主要在于生产设备、生产工艺与生产线环境。比如固态电池制备中的叠片、涂布、封装工艺需要定制化的高精度设备,并且生产线环境也需要保持更高级别的干燥间。只有当规模化生产实现产量与产能的提升后,固态锂电池的成本才得以下降。
整体上来看,固态锂电池的生产制备成熟度还亟待加强,规模化、自动化的生产线还需要进一步研发,目前仍处于行业积累期。固态电池总体发展路径为,受制于固/固界面稳定性问题,液态电解质的含量逐步减少,由液态→半固态→固液混合→固态→全固态电池过渡;在全固态锂金属电池发展上,受制于金属锂负极可充性问题,负极材料将从石墨→合金化负极(如Si/C)→金属锂负极进行过渡。随着研发技术和工业生产方面的发展,固态电池的性能与生产将逐步优化,在动力电池市场迎来机遇。
(三) 潜在技术的替代者依然存在
除了对当前锂电池的改善及固态电池的布局,在动力电池技术创新中,国内外企业和机构/大学纷纷进行了不同尝试,一些指标较目前水平有较大改善,为动力电池性能的提升提供了有力参考。
表5国内外新型电池研发情况
通过对收集的典型创新案例技术指标梳理,可以发现,目前一些产品的关键指标已经得到提升。在能量密度方面,铝空气电池能量密度达到780Wh/kg,锂硫电池达到350Wh/kg,固态电池达到360Wh/kg;在充电倍率方面,典型创新性产品最高充电倍率已经超过100C。在循环寿命方面,典型创新产品已经能够超过15000次。
图 57典型创新产品能量密度(单位:Wh/kg)
图 58典型创新材料和产品充电倍率49(单位:C)
图 59典型创新产品循环寿命49(单位:次)
新型电池具备许多优势,一是技术方面,比如锂硫电池利用硫作为正极材料,电池理论比能量最高可达2600Wh/kg,锂空气电池也是一种非常有潜力的高比容量电池技术,其利用锂金属与氧气的可逆反应,理论能量密度上限达到11000Wh/kg,二是产业方面能够减少对稀缺资源的依赖,比如钠离子电池相对锂离子电池拥有储量丰富且成本较低的优势。
但目前动力电池创新性产品一般都是实验室产品,新型电池在下一步产业化进程中,还面临许多挑战。比如锂硫电池安全性低、体积比能量低、放电倍率低、能量转换效率低和循环次数低,短时间很难在车用领域得到应用。总的来说,目前这些研究虽然处于实验阶段,距离产业化较远,是否能够在一定时期替换现有体系电池在业界也存在争议。但毫无疑问这些电池有望打破当前动力电池的一些技术瓶颈、降低电池成本,创造更长续航里程,在动力电池产业发展过程中,这些电池不容忽视。
(四) 小结
从技术发展来看,当前三元和磷酸铁锂电池已经主导了车用动力电池市场,三元和磷酸铁锂电池成为主流企业的主要技术路线,企业并在进一步布局这两种技术路线。从发展来看,三元和磷酸铁锂电池技术已经取得了突破,但是技术还有进一步提升的空间,在产业竞争中还将持续一段时间。
从新电池技术布局来看,固态电池具有技术优势,能够解决当前产业面临的许多问题,国内外企业争先布局并取得了技术突破。但从产业发展来看,固态电池现处于行业积累期,还有技术和产业配套诸多问题亟待解决。
另一方面,除了对当前锂电池的改善及固态电池的布局,许多研究机构也在研发锂硫、锂空气电池等新一代电池,并且在某些技术方面取得突破,为电池产业的发展提供了有利参考。但总的来说,这些研究基本处于实验阶段,距离产业化较远,并且在产业界也存在许多争议,但不可否认的是问这些电池有望打破当前动力电池的一些瓶颈,在产业发展中仍不容忽视。
电池企业在提升现有技术路线产品性能的同时,也应该积极布局下一代电池的研发,以便在下一轮竞争中占据主导权。政府部门应该通过科技计划(专项、基金)、相关创新工程及高新技术产业发展专项等多种途径,鼓励企业、研究机构及高等院校等在动力电池关键材料、电池单体和系统关键技术的研发,并积极推动固态电池、锂硫电池、金属空气电池等新产品及新材料的制备、生产工艺、检测等关键技术和装备的工程化和产业化,推进全产业链工程技术能力建设,并推动动力电池新技术新产品在示范推广工程中的应用。
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。
北极星储能网获悉,2025年5月31日,新疆伟润克州阿图什市300MW/1200MWh独立共享储能项目在克孜勒苏柯尔克孜自治州奠基开工。项目采用磷酸铁锂电池技术路线,配置构网型储能系统,可通过自主调节电压、频率特性,有效支撑电网稳定性,缓解新能源发电间歇性问题。其300MW/1200MWh的建设规模,刷新新疆同
6月4日,安徽省皖能聚合智慧能源有限公司发布皖能民丰县20万千瓦80万千瓦时独立新型储能项目招标公告。项目位于新疆维吾尔自治区和田地区民丰县境内,规划建设1座200MW/800MWh磷酸铁锂电化学储能电站和1座220kV汇集站,本项目采用构网型高压级联方案,本期一次性整装建成。本工程为交钥匙工程。项目合
2025年,磷酸铁锂“大洗牌”已经开始。6月2日,中核钛白公告称,拟终止年产50万吨磷酸铁募投项目。钛白粉、磷化工等跨界企业正在加速出局。然而,就在此时头部企业却已经纷纷绑定大单、加大投资。6月3日,湖南裕能宣布定增募资48亿!拟投建各类磷酸盐正极材料。正所谓,几家欢乐几家愁!磷酸铁锂,作为
北极星储能网获悉,6月4日,冠盛股份在其投资者活动中透露,公司的半固态磷酸铁锂电池主要面向储能客户,在安全性上较传统液态电池有显著提升,如通过针刺、挤压、碰撞等实验后不燃烧、不爆炸等,针对一些对安全性要求高的特定场景,如与人直接接触的储能场景等,能获得一定的溢价空间。在循环寿命方面
北极星储能网获悉,5月27日,深能云梦倒店乡50MW/100MWh集中式(共享式)储能项目顺利并网。项目拟建场址位于湖北省云梦县倒店乡,储能场区占地面积约26亩,规划装机容量50MW/100MWh。储能装置采用集装箱预制舱形式,项目采用314Ah磷酸铁锂电芯,共20个储能子单元,变流升压后按7-7-6分组汇集到3条集电
“绿电直连”11类应用场景测算(来源:微信公众号“孙小兵”作者:孙小兵)2025年6月4日2025年5月,国家发展改革委、国家能源局印发了《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2025〕650号)(以下简称“650号文”)。作者结合近期在零碳园区策划上的实践和思考,对绿电直连专线缴纳输
北极星储能网获悉,山西省能源局近期对新型储能项目库进行了调整,太原市6个项目入库,总规模超110万千瓦。分别为:中广核阳曲县200MW/400MWh独立储能项目、新型电网侧共享储能100MW/200MWh(一期)工程项目(娄烦县)、娄烦县云顶200MW/400MWh共享储能项目、娄烦400MW/800MW储能项目、玖方古交共享储
北极星储能网获悉,6月3日,皖能新疆于田县200MW/800MWh独立新型储能项目正式开启招标,该项目招标人安徽省皖能聚合智慧能源有限公司,合同估算价53655万元,约合单价0.6707元/Wh。项目规划建设1座200MW/800MWh磷酸铁锂电化学储能电站和1座220kV汇集站,采用构网型组串式方案,本期一次性整装建成。本
作者:彭鹏1王成东2陈满1王青松2雷旗开1金凯强2单位:1.南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院2.中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室引用本文:彭鹏,王成东,陈满,等.某钛酸锂电池储能电站热失控致灾危害评价[J].储能科学与技术,2025,14(4):1617-1630.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.1006本
136号文出台后,新能源全电量推向市场,不再全电量收购,不再做政策保障下的“巨婴”。这会给作为“新能源稳定器”的新型储能带来什么?近期举办的第十三届储能国际峰会暨展览会上,一场圆桌论坛汇聚了来自储能制造、储能运营、电网企业、高等院校的代表对该问题的思想碰撞。短期利空,长期利好,机遇
北极星储能网获悉,近日,由南网新能院负责设计的“兴宁市工业园200MW/400MWh新型共享电站项目”在梅州兴宁顺利开工。此项目是梅州兴宁首座电网侧新型储能电站项目,业主单位是梅州市界电能源有限公司,建设规模为200MW/400MWh,采用磷酸铁锂电池技术,储能系统由80套5MWh储能预制舱组成,配套建设一座
北极星储能网获悉,5月,中国汽车动力电池产业创新联盟发布2025年4月国内动力电池数据显示,我国动力电池装车量54.1GWh,环比下降4.3%,同比增长52.8%。其中三元电池装车量9.3GWh,占总装车量17.2%,环比下降7.0%,同比下降6.3%;磷酸铁锂电池装车量44.8GWh,占总装车量82.8%,环比下降3.8%,同比增长7
储能领域持续爆单后,磷酸铁锂电池继续在动力市场“霸榜”。最新数据显示,今年3月国内动力电池装机量达到56.6GWh,同比及环比均增长61%以上,其中磷酸铁锂电池装机量占比超过82%,环比增长约64%,同比增长约97%,再次“跑赢大盘”,成为增速最快的电池种类。但与三元电池相通的是,如今的磷酸铁锂材料
曾被贴上“电动化掉队”标签的大众,突然放出个大招。近日,大众汽车正式公布了其未来几年在电动汽车领域的重要发展战略——在ID.1以及SSP平台面世前的过渡期内,继续沿用现有MEB平台。但在明年“MEBPlus”平台面世后,其所有电动车型将逐步迁移到这个升级版平台,并全面采用成本更低的磷酸铁锂电池。
北极星储能网获悉,5月12日,中国汽车动力电池产业创新联盟发布2025年4月动力电池月度信息。4月,我国动力和其他电池合计产量为118.2GWh,环比下降0.03%,同比增长49.0%。1-4月,我国动力和其他电池累计产量为444.6GWh,累计同比增长67.1%。销量方面:4月,我国动力和其他电池销量为118.1GWh,环比增长
尽管磷酸铁锂电池在全球动力市场高歌猛进,三元正极材料产业并未沉寂,反而正经历一场深刻的“转型”。GGII数据显示,今年1-2月,全球磷酸铁锂动力电池的装机份额首次达到49.9%,以微弱优势领先于三元动力电池。尽管如此,两者差距极小,市场竞争格局依然胶着。在此背景下,2025年第一季度,中国三元正
北极星储能网获悉,此前,中国汽车动力电池产业创新联盟发布2025年3月国内动力电池数据中,我国动力电池装车量56.6GWh,环比增长62.3%,同比增长61.8%。其中三元电池装车量10.0GWh,占总装车量17.7%,环比增长55.2%,同比下降11.6%;磷酸铁锂电池装车量46.6GWh,占总装车量82.3%,环比增长63.9%,同比
LG新能源周一宣布,已正式退出在印度尼西亚的一个价值142万亿印尼盾(617亿人民币)的电动汽车电池制造项目,该项目旨在建立一条完整的电动汽车电池供应链。LG新能源在一份声明中表示,“考虑到市场条件和投资环境等多种因素,我们同意正式退出印尼GrandPackage项目。不过,我们将继续以印尼电池合资企
2025年3月动力电池月度信息产量方面:3月,我国动力和其他电池合计产量为118.3GWh,环比增长18.0%,同比增长54.3%。1-3月,我国动力和其他电池累计产量为326.3GWh,累计同比增长74.9%。销量方面:3月,我国动力和其他电池销量为115.4GWh,环比增长28.3%,同比增长64.9%。其中动力电池销量为87.5GWh,占
4月7日上午,辰致安奇(重庆)循环科技有限公司产能建设项目(一期)开工仪式在重庆潼南高新区举行。项目总规划建成7万吨电池破碎打粉,7万吨湿法再生,2.1GWH电池梯次利用年处理能力,计划于2025年底完成项目交付竣工验收,2026年3月投产。项目采用智能化、数字化工艺,发挥公司优势建设“绿色环保智
钴镍铜等电池金属供应及价格震荡,产业链影响几何?电池金属供应及价格震荡,正在引发新一轮的市场担忧。刚果(金)的钴出口禁令、印尼的镍矿政策收紧、美国铜关税预期等事件接连冲击市场,不仅会推高电池制造成本,也或影响企业重新审视技术路径与供应链布局。从目前情况来看,钴与镍仍处供应过剩、库
2月24日,刚果有关部门宣布暂停钴出口四个月,作为全球最大并坐拥全球近70%的钴资源的生产国,该项禁令一度使得钴的报价系统瘫痪,如今一个月过去,来自上游的供应缩减影响正持续演进。根据市场数据,自禁令发布以来,短短20个交易日,钴价一度从16.2万元/吨暴涨超26万元/吨,涨幅超60%。根据历史价格
北极星储能网获悉,6月4日,冠盛股份在其投资者活动中透露,公司的半固态磷酸铁锂电池主要面向储能客户,在安全性上较传统液态电池有显著提升,如通过针刺、挤压、碰撞等实验后不燃烧、不爆炸等,针对一些对安全性要求高的特定场景,如与人直接接触的储能场景等,能获得一定的溢价空间。在循环寿命方面
北极星储能网获悉,6月4日,孚能科技在投资者互动平台上回答公司第二代半固态电池巡航里程的问题。孚能科技表示,新能源汽车续航里程主要由动力电池能量密度及电量决定,与电机效率、车身重量、空气动力学设计等多种因素有关,具体数值因车型差异有所不同。公司第二代半固态电池通过新型氧化物/聚合物
北极星储能网获悉,6月3日,内蒙古公布2025年自治区科技“突围”工程“揭榜挂帅”项目拟立项名单的公示。原文如下:关于2025年自治区科技“突围”工程“揭榜挂帅”项目拟立项名单的公示根据《内蒙古自治区科学技术厅关于发布2025年自治区科技“突围”工程“揭榜挂帅”项目技术榜单的通知》(内科规字〔
北极星储能网获悉,6月3日消息,福建省科学技术厅等四部门关于组织申报2025年高校产学研联合创新项目的通知,新材料方向包括,锂离子电池、燃料电池等关键材料及工程化技术;电池梯级利用与绿色回收技术;乏燃料后处理技术;先进锂离子电池、动力锂离子电池凝胶聚合物电解质、高离子电导率和高稳定的无
北极星储能网获悉,6月3日,鹿山新材在投资者互动平台上表示,公司硅碳负极功能粘接材料(PAA)已通过3C电子客户的系统性验证并批量供货。公司PAA可用于液态/半固态/固态锂电池中硅基负极极片的粘接,能够有效提升硅碳负极的循环稳定性与电池续航。考虑到人形机器人主要在室内场景使用及充电,安全性至
北极星储能网获悉,2025年5月30日,内蒙古自治区能源局下发了《内蒙古自治区能源局关于印发2025年第一批独立新型储能建设项目清单的通知》,天津中绿电投资股份有限公司(以下简称“公司”)申报的“乌海市20万千瓦/80万千瓦时固态电池储能电站”被纳入2025年第一批独立新型储能建设项目清单。同日,中
北极星储能网获悉,5月29日,安徽合肥市2025年度第一批科技攻关“揭榜挂帅”先进光伏及新型储能、新能源汽车、新一代信息技术、智能家电(居)主导产业领域榜单发布。其中新型储能共有7家企业的产业项目纳入榜单,总投资5880万元、本次发榜金额3125万元,包括低品味工业余热高效规模化制冰储能系统开发
思源电气股份有限公司(下文简称“思源电气”)成立于1993年12月,是国内知名的专业从事电力技术研发、设备制造、工程服务的上市公司,荣膺上海市创新型企业和重点高新技术企业、国家重点火炬计划企业、中国能源装备十佳民企等荣誉称号。目前,公司拥有八家全资及控股子公司,产品线覆盖输配电一次及二次设备
“十五五”是我国经济迈向高质量发展的关键阶段,也是全球能源格局深刻调整的重要时期。在当前和今后一段时间,我国能源电力将持续处于清洁低碳、安全高效转型的大趋势大环境中,如何更加有效地发挥电力在国民经济中的基础和先导作用,促进国家重大发展战略和目标的实现,更好地满足人民群众日益增长的
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年5月26日-2025年5月30日期间发布的储能项目动态整理如下:我国首个大型锂钠混合储能站投产5月25日,我国首个大型锂钠混合储能站——南方电网宝池储能站在文山壮族苗族自治州丘北县正式投产。宝池储能站属于国家新型储能试点示范项目,也是云南省首
北极星储能网获悉,5月29日,丰元股份发布投资者关系活动记录表,对公司的业绩、产能、战略布局等进行了回答。产能方面,目前公司已建成的磷酸铁锂产能共计22.5万吨,在建磷酸铁锂产能共计7.5万吨,根据规划,2025年底公司磷酸铁锂总产能将达30万吨,公司也会根据行业的发展趋势和下游客户的需求变化,
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!