鉅大LARGE | 點擊量：1328次 | 2018年07月24日
電動汽車電池的前景何在
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鋰離子電池在未來5年內(nèi)市場總體規(guī)模是要飛速擴大的。如上圖所示。來源于：2015年鋰電池發(fā)展現(xiàn)狀及2016年趨勢預測（一）鋰離子電池的主要應用市場分為消費類電子產(chǎn)品、電動交通工具、工業(yè)&儲能這三大板塊，我們可以發(fā)現(xiàn)，鋰離子電池的需求重心正處于由消費類電子產(chǎn)品的小電池市場向電動交通工具和工業(yè)&儲能的動力電池市場轉(zhuǎn)移的發(fā)展階段，大致的先后順序是：消費類電子產(chǎn)品市場→電動交通工具市場→工業(yè)&儲能市場。在平板電腦、電動汽車(PHEV+EV)、與分布式風光發(fā)電相配套的家庭儲能等新興市場，鋰離子電池有的是不二之選，有的是首選。在尚未興起的電網(wǎng)儲能等市場，目前已開展的相關(guān)示范運行項目中，鋰離子電池的用量顯著超過其他二次電池(如極具代表性的國家電網(wǎng)張北風光儲輸示范項目等)。鋰離子電池之所以能在市場上攻城掠地，主要得益于它快速下滑的價格。就性能而言，鋰離子電池明顯優(yōu)于鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等主要競爭對手。通過性能的優(yōu)勢，鋰離子電池逐漸擴大了市場規(guī)模，而需求的增長直接導致產(chǎn)能擴張、制造成本下降，這又反過來刺激市場需求進一步增長。鋰電池產(chǎn)業(yè)就這樣走上了一條良性循環(huán)的發(fā)展道路。全球消費類電子產(chǎn)品市場對鋰離子電池的需求占比從2011年至2014年呈現(xiàn)出明顯的下滑勢頭——由2011年的80%以上快速降到2014年的55.7%，預計到2020年會持續(xù)降到30.5%。與此同時，后兩大市場的占比卻在快速上升，其中電動交通工具市場主要以電動汽車和電動自行車為代表，工業(yè)&儲能市場主要以移動通信基站電源市場為代表，下圖為2015年全球鋰電池產(chǎn)量和占比情況，來源于：【數(shù)據(jù)】2015全球鋰離子電池產(chǎn)量達100.75Gwh
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰電池目前普遍應用于手機、移動電源與電動汽車領(lǐng)域，并在前兩大領(lǐng)域應用成熟，而因為鋰電池容量與體積成正比，目前的鋰電池技術(shù)無法完美解決電動汽車續(xù)航與電池大小的問題，因此電動汽車與動力鋰電池產(chǎn)業(yè)一直未得到消費者的認可，這讓許多動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈(尤其是下游廠商)犯難。隨著新一代鋰電池技術(shù)取得的突破性進展，加上政府對動力鋰電池的推廣與補貼，未來該產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展良機。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院提供《中國鋰電池行業(yè)市場需求預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》指出，未來鋰電池需求量將大大提高，預計到2018年，鋰電池產(chǎn)值將達860億美元。新一代鋰電池技術(shù)將促進鋰電池市場快速發(fā)展，并為鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈廠商提供發(fā)展良機。
i2RuxM(1-x)O3其實是一種類似富鋰錳基材料中Li2MnO3的一種單斜結(jié)構(gòu)的層狀材料，看下圖的圖a中的超晶格部分的衍射峰可知，在晶體圖上也可以看出這個是一個明顯的層狀材料。從下圖b中可知，在2~4.6V區(qū)間的充放電的特征跟Li2MnO3也是一模一樣！都是在4.50V左右有一個明顯的長平臺，然后在第二周往后就消失了，同時帶來了不可逆容量的損失。由下圖c可知，作者對比了三種材料：Li2Ru0.75Ti0.25O3、Li2RuO3和Li2Ru0.75Sn0.25O3，這三種材料中純相的Li2RuO3展示了首周放電接近300mAh/g的比容量，非常的高，然后Li2Ru0.75Ti0.25O3低一些有接近250mAh/g，Li2Ru0.75Sn0.25O3最低220mAh/g左右，但是從循環(huán)性能來看，Li2Ru0.75Sn0.25O3是保持的最好的一個，100周過去了還有接近85%的循環(huán)保持率，最差的是Li2Ru0.75Ti0.25O3，100周過后掉到了70%以下?。。?/p>
在結(jié)尾，研究者給出了結(jié)論：陽離子的遷移是這種高電壓材料的內(nèi)在本質(zhì)現(xiàn)象，而所產(chǎn)生的不斷下降的放電電壓與金屬離子被困在四面體間隙有著直接的關(guān)系，然而這種四面體間隙占位又是一種必要的存在，因為它能穩(wěn)定發(fā)生了鋰離子脫出后的本體結(jié)構(gòu)！那么怎么辦，如何控制電壓衰減，他們給出了兩種路子：a.換一種更大離子半徑的離子，比如Sn，不過你也要相應的犧牲掉質(zhì)量比能量，因為Sn的電化學活性很差！b.使用一種比Ru的電化學活性還要大的離子，并且具有強烈的d-sp雜化相應，強烈到能替代在原來反應中O(2-)-O2(n-)的氧化還原所帶來的容量。比如Li1.3Nb1-xMxO2這種材料，它的首周放電比容量可以達到300mAh/g，并且具有很好的循環(huán)性能！
如果未來有一家公司完成了對電動車的顛覆，那么它的創(chuàng)新很可能來自最核心的部件——電池，當前被廣泛采用的鋰電池，其技術(shù)在10年來一直停滯不前。如果一輛電動車3分鐘就能充滿電還能帶你狂奔數(shù)百公里，那它一定會改寫交通工具發(fā)展史。
未來的電動車行業(yè)，新技術(shù)、好服務才是車企縱橫市場不被淘汰的條件之一!電動平衡車只是技術(shù)上更趨于智能化、人性化、便捷化。經(jīng)過查詢大量國外資料，結(jié)合目前行業(yè)知名技術(shù)高層人員，作為平衡車的核心之一：鋰電池將呈現(xiàn)五大發(fā)展趨勢。
純電動車都很貴。普通的美國家庭不大會買特斯拉，而比亞迪的純電動車E6，也不是一般的中國家庭負擔得起的。很貴的重要原因就是電池成本太高。
前幾年，在國家新能源產(chǎn)業(yè)政策的推動下，全國各地掀起了一股制造鋰電池的狂潮。鋰電池電芯與pack組裝企業(yè)一度得到400多家(包括新能源汽車用的鋰電池)其中涉足電動車用的鋰電池企業(yè)曾一度有200-300家之多。然而，轟轟烈烈的新能源制造熱的背后，核心材料如正極材料的隔膜、電解液以及軟包裝電芯用的鋁塑膜等嚴重依賴進口，導致制造的鋰電池成本價格居高不下，同樣容量的鋰電池，其價格是鉛酸電池的三倍以上，導致市場推廣艱難。
近三四年來，經(jīng)過國內(nèi)鋰電池材料企業(yè)的努力，目前制造鋰電池核心技術(shù)已經(jīng)取得重大的突破，用于電動車的鋰電池，所有核心材料基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化率。目前，鋰電池包括充電器在內(nèi)的48v11Ah(采用18650圓柱形鋼殼，每顆電芯為2200mA，65顆電芯串并聯(lián))成組，價格不到500元，與鉛酸電池相比，具有性價比優(yōu)勢。這個價格已經(jīng)是鋰電池剛推向市場的1/3左右。由此可見，鋰電池逐步替代鉛酸電池不是一句空話。
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