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刘彦龙:新能源汽车动力电池产业的发展现状

  锂离子电池技术发展方向

  4.4V锂离子电池已经应用于三星、小米等数码产品,2015年末韩国电池制造商已经有4.45V样品,而日本与韩国电池制造商持续发展4.45V和4.5V电池。2016年可达到700Wh/L;要达到750Wh/L,则需要高电压LCO与Si基负极。除提升能量密度要求外,还提出缩短充电时间的要求。目前,1.5C/700Wh/L在30min中内充电75%已经实现。韩国2017年达到2C/720Wh/L。中国企业正在研制3C~6C软包装电池。

  1.正极材料研发重点:

  高镍含量NMC材料的产业化技术研究与应用;

  橄榄石结构LMnPO4、LMFP等的产业化技术研究与应用;

  新型高电压/高比容量正极材料制备、改性与应用;

  现有正极材料性能提升、成本降低与实用电池应用。

  2.负极材料研发重点:

  硅基负极材料研究与应用;

  碳材料性能提升、成本降低与实用电池应用;

  LTO材料性能提升、成本降低与实用电池应用研究;

  金属锂的可充性改善与可应用性研究等;

  其他新型负极材料(如高比容量TiO2等负极材料等。

  3.锂离子电池电解液和隔膜对提升电池性能与安全越来越凸显出重要性,电解液添加剂和隔膜涂层是配合锂离子电池提升电压(提升能量密度)、维持寿命和保障安全的重要措施。

  4.电解液领域重点围绕着功能电解液展开,因此对添加剂的选择是当今电解液研究发展的焦点所在,其中尤其以高电压功能电解液为焦点。

  5.涂覆(或复合)隔膜则是当今隔膜应用发展的焦点所在,隔膜表面采用涂覆层可以带来明显的好处,首先是提高了隔膜的热稳定性,如陶瓷涂覆后隔膜高温180℃形体保持仍然良好,可避免隔膜收缩造成内部短路,使电池安全性显著提升;其次是提高隔膜对电解液的浸润性,有利于电池内阻降低、放电功率提升;再有是可阻止或降低隔膜氧化,有利于配合高电压正极的操作以及延长电池循环寿命等。

  2015年锂离子电池正极材料和电解液的产值同比增速远大于产量增速,主要由于两者的价格受碳酸锂原材料价格上涨而出现价格上调。 2015年负极材料和隔膜的价格依然保持下滑,但幅度放缓,而两者的产值增速仍大于产量的增速,因为两者的结构比例在发生变化。

  锂离子电池主要市场分析

  1.新能源汽车市场:2015年中国新能源汽车销量超过33万辆。2016年新能源汽车产量有望达到60万辆,对动力电池的需求将超过250亿瓦时,对锂离子电池的需求接近500亿元。

  2.新能源储能:中国已成为全球最大的光伏应用市场和最大的风力发电市场。我国“十二五”期间建设发展的储能项目主要集中在智能电网、可再生能源并网、分布式发电及微网、农村电网升级改造、电动汽车等领域。 “十三五”期间储能产业的基本定位是以需求为导向,根据具体应用领域及应用场景的实际需求发展相适应的储能应用技术和储能装备技术,我国储能产业应走以工程示范带动产业发展之路。

  根据2015年国内新能源汽车的出货量,动力电池企业总配套量为15.68GWh,前20家配套量为12.759GWh,占总配套量的81.3%。由于该补贴标准仍然偏高,国家将进一步调整各类车型的补贴标准,但新的补贴标准至今未公布,影响了今年上半年新能源汽车的推广数量。

  预计2016年我国新能源汽车总产量将增长60%,有望达到60万辆。其中,乘用车产量将翻一番达到40万辆。商用车将增长20%以上,达到20万辆。新能源汽车对动力电池的需求将超过25GWh,动力锂离子电池的销售收入将接近500亿元。

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