鉅大LARGE | 點擊量：1170次 | 2018年12月03日
鋰電池行業(yè)未來發(fā)展現(xiàn)狀
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池，是二次電池技術(shù)中能量密度最高、綜合性能最好的電池，其市場份額自誕生之日起便逐年提升。與其他充電電池相比，鋰離子電池具有高能量密度、高電壓、壽命長、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點。鋰離子電池已經(jīng)占據(jù)了手機(jī)、筆記本電腦等消費電子類產(chǎn)品電池的主要市場，未來隨著鋰電生產(chǎn)工藝和電池性能的進(jìn)一步提升，將占據(jù)儲能電池、動力電池等領(lǐng)域的主要市場。2016年中國鋰電池的產(chǎn)量達(dá)到78.42億只，同比增長40%。
中國鋰電池行業(yè)未來發(fā)展現(xiàn)狀分析
目前，鋰電池的主要應(yīng)用領(lǐng)域為電子數(shù)碼產(chǎn)品，主要包括平板電腦、筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等產(chǎn)品，隨著電動交通工具的快速發(fā)展和儲能產(chǎn)業(yè)的逐步興起，這兩個領(lǐng)域也將成為鋰電池未來的重點發(fā)展方向。從電子行業(yè)來看，電子數(shù)碼產(chǎn)品經(jīng)歷了多年的快速上漲之后，預(yù)計未來會呈現(xiàn)平穩(wěn)增長態(tài)勢，隨著電子數(shù)碼產(chǎn)品向著便攜化的方向發(fā)展，對電池產(chǎn)品提出了更高的要求，相應(yīng)的，電池行業(yè)將向著能量密度高、容量大、重量輕的方向發(fā)展。綠色高性能鋰電池將對鎳氫、鎳鎘等低能量密度的電池產(chǎn)品形成規(guī)?；娲?yīng)，從而將會帶動鋰電池正極材料制造業(yè)的發(fā)展。發(fā)展新能源汽車是我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要國策，一方面將有效緩解環(huán)境污染問題、降低對石油等能源的依賴，另一方面將進(jìn)一步推動我國汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級，實現(xiàn)對發(fā)達(dá)國家的“彎道超車”。受政策推動，新能源汽車在近幾年迎來高速的發(fā)展，其產(chǎn)量在2016年達(dá)到了51.7萬輛，2014-2016年的復(fù)合增長率甚至超過了100%;預(yù)計到2020年，其總量將達(dá)到500萬輛，未來幾年新能源汽車市場有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。隨著上述行業(yè)的興起和發(fā)展，鋰電池產(chǎn)量在近年來也隨之經(jīng)歷快速的增長，我國鋰電池產(chǎn)量在2016年達(dá)到了78.42億自然只，同比增長40.04%，在2014-2016年的復(fù)合增長率達(dá)到了21.76%。且在未來幾年，隨著下游需求側(cè)行業(yè)的發(fā)展，尤其是新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，未來鋰電池的需求仍將繼續(xù)保持較高的增長速率。
鋰電池業(yè)的發(fā)展概況
1、全球鋰電池產(chǎn)業(yè)競爭格局
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
自1991年全球第一只商業(yè)化鋰離子電池由日本索尼推向市場以來，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展已走到其第25個年頭。經(jīng)過20多年的發(fā)展，鋰離子電池市場規(guī)模從無到有，先后超越鎳鎘電池、鎳氫電池等其他二次電池而發(fā)展成為僅次于鉛酸電池的第二大二次電池產(chǎn)品。從1990年至2012年間，鋰離子電池產(chǎn)量從0.5萬kWh(1990年還處在試應(yīng)用階段)快速發(fā)展到3233.47萬kWh(注：與國內(nèi)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)有所不同)，年均復(fù)合增長率高達(dá)49%，僅次于鉛酸電池的3.26億kWh。2000年之前10年的鋰離子電池市場規(guī)模的年均復(fù)合增長率高達(dá)70.8%，之后10年為年均27.1%。
中國鋰電池行業(yè)未來發(fā)展現(xiàn)狀分析
從2010年至2015年，比傳統(tǒng)功能手機(jī)更耗電的智能手機(jī)以及平板電腦、電動汽車等新興市場的崛起，推動了鋰離子電池市場的快速發(fā)展和市場普及。到2015年全球鋰離子電池產(chǎn)量快速發(fā)展到7921.7萬kWh，是2010年的3倍多。在全球經(jīng)濟(jì)總體處于低谷徘徊的情況下，如此高速增長尤為難得。
中國鋰電池產(chǎn)業(yè)趨勢預(yù)測分析
1、中國鋰電池產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模預(yù)測
鋰離子電池未來的重點應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒓性陔妱庸ぞ?、輕型電動車、新能源汽車和能源存儲系統(tǒng)等，這些領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將在未來幾年保持成倍的增長趨勢，將刺激鋰離子電池需求。預(yù)計未來幾年，鋰電池行業(yè)的市場容量將保持穩(wěn)定的增長，到2022年我國鋰電池行業(yè)的銷售收入將達(dá)2129億元。
2、中國鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢分析
一、儲能商業(yè)化發(fā)展推動動力鋰電池產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展新機(jī)遇
儲能技術(shù)是未來能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電力生產(chǎn)消費方式變革的戰(zhàn)略性支撐。在儲能技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化趨勢推動下，動力鋰電池作為新能源行業(yè)的主角之一也將迎來發(fā)展的新機(jī)遇。目前，成本過高制約了儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，市場對儲能行業(yè)政策補(bǔ)貼預(yù)期較高，在中長期鋰電池產(chǎn)業(yè)有望實現(xiàn)崛顯示起。
二、儲能規(guī)?；l(fā)展將會促進(jìn)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈延伸與整合
隨著新能源的發(fā)展和大規(guī)模并網(wǎng)，世界各國都在結(jié)合本國電網(wǎng)特點規(guī)劃建設(shè)智能電網(wǎng)，通過全面改造現(xiàn)有的電力系統(tǒng)，構(gòu)建成高效、自愈、經(jīng)濟(jì)、兼容、集成和安全的下一代電網(wǎng)。儲能產(chǎn)業(yè)朝著規(guī)?；较虬l(fā)展，儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)與資本、市場等方面密不可分。
據(jù)了解，為了更好落實國家戰(zhàn)略、聚集社會資本、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、支持金融創(chuàng)新、服務(wù)實體、規(guī)劃產(chǎn)業(yè)鏈等的目標(biāo)，中國能源研究會和中國開發(fā)性金融促進(jìn)會在國家發(fā)改委、國家能源局、國家開發(fā)銀行的指導(dǎo)之下，共同簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，成立了促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)包括能源產(chǎn)業(yè)基金，成為對接資本、支持實體的平臺。
儲能規(guī)?；l(fā)展將會促進(jìn)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈延伸與整合，促使動力鋰電池產(chǎn)業(yè)上中下游與資本對接，與市場同步，實現(xiàn)合作共贏。
三、儲能發(fā)展將推動鋰電企業(yè)加速布局產(chǎn)業(yè)
在原來的規(guī)定中，輔助服務(wù)是指并網(wǎng)發(fā)電廠所提供的輔助服務(wù)，包括AGC調(diào)頻在內(nèi)的輔助服務(wù)的提供者限定為并網(wǎng)發(fā)電廠，儲能作為非傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備一直未獲得市場主體地位。名不正則言不順，這種沒有市場地位的日子不好過，也嚴(yán)重制約了儲能的發(fā)展。針對這一問題，《通知》明確，在發(fā)電側(cè)建設(shè)的電儲能設(shè)施，“可與機(jī)組聯(lián)合參與調(diào)峰調(diào)頻，或作為獨立主體參與輔助服務(wù)市場交易”;用戶側(cè)建設(shè)的電儲能設(shè)施，“可作為獨立市場主體或與發(fā)電企業(yè)聯(lián)合參與調(diào)頻、深度調(diào)峰和啟停調(diào)峰等輔助服務(wù)”。這意味著，無論是發(fā)電側(cè)還是用戶側(cè)，儲能都獲得了獨立市場地位。
中國鋰電池行業(yè)未來發(fā)展現(xiàn)狀分析
在儲能產(chǎn)業(yè)獨立地位確定的影響下，動力鋰電池產(chǎn)業(yè)紛紛加速布局產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
猛獅科技與陜西省定邊縣簽署框架協(xié)議，未來三年內(nèi)，猛獅科技將在定邊縣投資53.7億元，建設(shè)包括光伏電站、風(fēng)電場、儲能電站在內(nèi)的儲能示范基地，核心是兩期總規(guī)模共計510MWH的儲能電站。
陽光電源與三星SDI公司簽署協(xié)議，成立了三星陽光儲能電池有限公司和陽光三星儲能電源有限公司兩家合資公司。三星陽光從韓國引進(jìn)生產(chǎn)線，負(fù)責(zé)生產(chǎn)鋰離子儲能電池包，三星SDI占股65%、陽光電源占股35%;陽光三星負(fù)責(zé)生產(chǎn)儲能雙向變流器并儲能系統(tǒng)集成，陽光電源占股65%、三星SDI占股35%。
科陸電子選擇與LG化學(xué)成立合資公司，科陸電子占股70%、LG化學(xué)占股30%，合資公司主營業(yè)務(wù)為儲能電池組的生產(chǎn)、銷售，一期電池包的產(chǎn)能為400MWH，預(yù)計2017年初批量生產(chǎn)。
預(yù)計未來隨著政策支持力度的加大，技術(shù)的進(jìn)步和新能源電力增加等因素，鋰電池行業(yè)市場規(guī)模有望快速增長。
3、中國鋰電池細(xì)分市場前景分析
(一)二次電池市場趨勢預(yù)測
在大型二次電池方面，由于環(huán)保、資源問題已成為21世紀(jì)全球共性話題，電動汽車/摩托車/自行車產(chǎn)業(yè)對二次電池需求雖然尚處于百事待興的萌芽階段，但各國都看好未來的市場潛力。
中國鋰電池行業(yè)未來發(fā)展現(xiàn)狀分析
在小型二次電池方面，隨著全球電信市場的自由化，通訊市場的快速增長，筆記本型電腦資訊產(chǎn)品的產(chǎn)量大增，都將促使各類小型二次電池的需求量大幅擴(kuò)張。預(yù)測未來，鎳氫電池因環(huán)保問題，使用率將逐年減少，而鎳氫電池及銼離子電池則因通訊/資訊產(chǎn)品輕、薄、短、小的發(fā)展趨勢，求量將不斷增長。
目前已投入鋰離子二次電池生產(chǎn)的日本廠商有索尼、松下電池、三洋電機(jī)、ATBattery、日立Maxell、日本電池、日本Moli和富士寫真軟片等公司。另外還有加拿大的Moli公司。據(jù)悉，美國、法國、新加坡、韓國等有關(guān)企業(yè)亦將涉足該生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其值得注意的是，韓國不論政府或民間企業(yè)均十分積極投入性離子二次電池的研發(fā)，加上大財團(tuán)的涉入，其發(fā)展值得關(guān)注。韓國的最大特色在于找外國公司合作，以技術(shù)引進(jìn)方式快速建立其生產(chǎn)能力。鉀離子電池的未來發(fā)展可從正極、負(fù)極、電解液三方面來探討。
在二次鋰高分子電池的發(fā)展方面。因電解液屬高分子。故安全性高、壽命長、具可塑性，可依產(chǎn)品需求做成各種形狀。不過，在電解質(zhì)導(dǎo)電度、電極和電解質(zhì)介面穩(wěn)定度等方面則尚有技術(shù)問題待克服。
(二)磷酸鐵鋰電池趨勢預(yù)測
隨著我國新能源汽車中使用鋰離子電池比例不斷升高，鋰電池市場空間廣闊。隨著中國電動汽車銷量的大幅增長，鋰離子動力電池市場正進(jìn)入黃金期，到2017年，動力電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模將迎來爆發(fā)式增長。
目前在市場上新能源動動力電池主要是以鋰電池為主。受政策利好新能源汽車市場影響，動力鋰電池發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。與傳統(tǒng)電池相比，鋰電池在同體積下容量更大，且生產(chǎn)、使用與回收過程綠色環(huán)保的特點，因而已被廣泛應(yīng)用于消費電子與儲能產(chǎn)品領(lǐng)域。
鉛酸電池雖然技術(shù)發(fā)展較為成熟，但是不符合國家節(jié)能環(huán)保的新理念，中國不鼓勵發(fā)展。而鎳氫電池實際上目前僅存的市場希望基本都在混合動力電池上，大部分專利核心技術(shù)掌握在日系廠家手中。從動力電池發(fā)展趨勢來看，鋰電池才是未來的主力軍，各個車企均將鋰電池的開發(fā)作為新能源汽車的主攻方向。
目前市場上正在使用和開發(fā)的鋰電池正極材料主要包括鈷酸鋰(LCO)、鎳鈷錳(NCM)三元材料，尖晶石型的錳酸鋰(LMO)，橄欖石型的磷酸鐵鋰(LFP)等。據(jù)蓋世汽車了解，中國目前正極材料主要包括鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰。正極材料的應(yīng)用領(lǐng)域分化明顯，目前鈷酸鋰依然是小型鋰電領(lǐng)域正極材料的主力，主要用于傳統(tǒng)3C領(lǐng)域等;三元材料和錳酸鋰主要在小型鋰電中應(yīng)用，在日本與韓國其作為動力電池的技術(shù)較為成熟，主要用于電動工具、電動自行車和電動汽車等領(lǐng)域;磷酸鐵鋰在國內(nèi)在動力電池領(lǐng)域應(yīng)用，并且是未來儲能電池發(fā)展的方向。
(三)聚合物鋰電池市場前景
聚合物鋰電池是在原有鋼殼、鋁殼電池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第三代鋰離子電池，以其更輕、更薄、能量密度更高的特點。這種聚合物鋰電池它不但具有鋰離子電池的所有技術(shù)優(yōu)點，而且具有更高的能量和更好的安全性能。
聚合物鋰電的安全性能要比傳統(tǒng)的鋰離子電池更高，該電芯先后擁有了ul、ce等國際認(rèn)證，具有高品質(zhì)及安全可靠的保證。對聚合物鋰離子的初次試水成功后，目前它已經(jīng)廣泛用于全球各大著名廠商如ipod、三星、lg、moto等的多種移動數(shù)碼產(chǎn)品上。
聚合物鋰電池除了應(yīng)用在上述成熟的數(shù)碼設(shè)備上，還在一些新型的高科技產(chǎn)品上小試牛刀，并初嘗戰(zhàn)果。前兩年一種新型的移動電源，就充分利用了聚合物鋰電的輕、薄以及能量密度高的特點，實現(xiàn)了無需接駁電源，就可以為手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、游戲機(jī)、mp4、藍(lán)牙耳機(jī)進(jìn)行充電的功能，極大地解決了移動數(shù)碼產(chǎn)品缺電的問題。
多重優(yōu)勢為聚合物鋰電保駕護(hù)航凡是跟“電”有關(guān)的產(chǎn)品，安全問題首當(dāng)其沖。由于聚合物鋰電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑軟包裝，有別于傳統(tǒng)液態(tài)電芯的金屬外殼，一旦發(fā)生安全隱患，傳統(tǒng)液態(tài)電芯容易爆炸，而聚合物電芯最多只會氣鼓，不會產(chǎn)生任何有害人身和財產(chǎn)安全的問題。此外，聚合物鋰電池的工程樣板上安裝有全自動保護(hù)板，能對短路、過充電、過放電進(jìn)行有效保護(hù)，不必?fù)?dān)心過充或充不飽的情況發(fā)生。這就為采用這種電芯的產(chǎn)品提供了足夠的安全保障，安全特性遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池。
值得一提的是，由于聚合物電芯采用的材料本身具有足夠的安全性，因此電池的保護(hù)線路設(shè)計中省去了ptc和保險絲，從而節(jié)約了電池成本。另外，聚合物電芯的內(nèi)阻較一般液態(tài)電芯小，極大的減低了電池的自耗電，在一定程度上延長了數(shù)碼產(chǎn)品的待機(jī)時間。此外，聚鋰電池可以設(shè)計成任意形狀，還可根據(jù)客戶的需求增加或減少電芯厚度，有的甚至可以根據(jù)手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)等的形狀量身定做，以充分利用電池外殼空間，提升電池容量。它還具有無泄漏、無重金屬、無污染等環(huán)保特性。眼下，采用聚合物電芯的產(chǎn)品正在迅速增多并悄然流行，成為移動生活必不可少的理想選擇。
聚合物鋰電成主流勢在必行聚合物鋰電池在安全性、體積、重量、容量、放電性能方面都比傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池更具有優(yōu)勢。過去，國內(nèi)外聚合物鋰離子電池生產(chǎn)廠商多采用美國貝爾實驗室的bellcore工藝生產(chǎn)。但是由于該方法工藝繁瑣、效率低、設(shè)備投資大和生產(chǎn)成本高等缺點，嚴(yán)重的制約了聚合物鋰離子電池的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化。
近幾年，在大量實驗室工作的基礎(chǔ)上，通過綜合多項關(guān)鍵材料技術(shù)，國內(nèi)已經(jīng)有部分企業(yè)成功研制出了聚合物鋰離子電池。聚合物鋰電池在世界手機(jī)電池市場的規(guī)模逐漸擴(kuò)大。
聚合物鋰離子電池被認(rèn)為是未來最具發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用市場的電池產(chǎn)品，有著廣闊的發(fā)展前景，是日本、中國等諸多大電池制造商重點投資和研發(fā)的方向之一?？梢灶A(yù)見，聚合物鋰離子電池是新一代移動數(shù)碼設(shè)備的首選，也將成為最有希望替代傳鋰電池的產(chǎn)品。
(四)高分子鋰電池趨勢預(yù)測
手機(jī)，筆記本電腦等通信類電子產(chǎn)品已經(jīng)成為當(dāng)今人們生活中不可缺少的一部分。新一代通信產(chǎn)品無在朝輕、薄、短、小方向發(fā)展，因此新型電池的研發(fā)成功了急待解決的問題。小型二次電池(或充電電池)功能和特性已經(jīng)成為決定新一代無線通信與筆記本電腦等便攜式電子產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵。
二次電源的發(fā)展非常迅速，鎳鎘電池因能量不是很充足，而且由于其對環(huán)境的污染嚴(yán)重，在許多國家被嚴(yán)格控制?，F(xiàn)在大量使用的二次電池主要有鎳氫和鋰離子電池兩種，隨著便攜式電子產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣，這些電池的需求量隨之增加。
世界各大電池公司為使公司的產(chǎn)品取得市場領(lǐng)先地位，紛紛致力于開發(fā)具有更高能量密度、可小型化、輕量化、薄型化、高安全性與低成本的新一代二次電池系統(tǒng)。高分子鋰二次電池因為具備上述優(yōu)點，更是各家廠商極力研發(fā)的目標(biāo)。
一般電池的主要構(gòu)造包括正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項要素。所謂高分子鋰二次電池是指在三種要素中至少有一項或一項以上使用高分子材料的電池系統(tǒng)。在所開發(fā)的高分子鋰二次電池中，高他子材料主要被用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電性高分子有機(jī)硫磺系化合物，或是一般鋰離子電池所采用的無機(jī)化合物。電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì)，或是有機(jī)電解液;負(fù)極則通常采用鋰金屬或鋰碳層間化合物。
若拿高分子鋰二次電池與現(xiàn)在市場上的鋰離子電池做比較的話，可以發(fā)現(xiàn)高分子鋰二次電池不論在形狀、充放電、可靠性與此對環(huán)境的保護(hù)方面都有相當(dāng)大的發(fā)展空間。在形狀方面，高分子鋰二次電池具有可薄形化、可任意面積與可任意形狀等諸多優(yōu)點，因此可以根據(jù)產(chǎn)品的需要，做成任何形狀與容量的電池。在充放電方面，高分子鋰二次電池因采用高分子正極材料與鋰金屬負(fù)極，其能量密度將比市場上的鋰離子電池高50%以上。而在可靠性方面，則因為高分子鋰二次電池的電解質(zhì)采用高分子材料，不會發(fā)生漏液與燃燒爆炸等安全方面的問題。
由于高分子鋰二次電池具有許多優(yōu)點，許多廠商已競相推出商品化的高分子鋰二次電池，包括日本的日立Maxell、Yuasa、Toshiba美國的Ultralife、Moltech加拿大的Electrofuel等多家公司。這些公司都看中其超薄的特性。一般而言，高分子鋰二次電池的厚度約為2-4mm，而現(xiàn)有的鋰離子電池的最小厚度則是6mm，厚度至少可降低50%左右，因此可提供整機(jī)廠商在設(shè)計產(chǎn)品時相當(dāng)大的彈性空間。
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