鋰電池知識及生產(chǎn)流程-文庫吧
2025-04-28 07:22 本頁面
【正文】 鐵 鋰 * 材料結(jié)構(gòu) 層狀氧化物 層狀氧化物 尖晶石 橄欖石 振實密度 (g/cm3) 比表面積 (m2/g） 1220 克容量 (mAh/g） 135145 155190 100120 130150 電壓平臺 (V) 循環(huán)次數(shù) =300 =800 =500 =2022 過渡金屬 貧乏 貧乏 豐富 非常豐富 原料成 本 (USD/g) 很高 (2650) 高 (2240) 低廉 (1528) 低廉 (1528) 環(huán)保 含鈷 含鎳、鈷 無毒 無毒 安全性能 差，穩(wěn)定性低 較好 良好 優(yōu)秀 合成困難度 容易 難 難 中等 溫度耐受性 尚可， 20~55℃以 外 會 衰 退 尚可， 20~55℃以 外 會 衰 退 差，高于 50℃ 迅速衰退 極佳 （ 40~70℃仍正常使用） 適用領(lǐng)域 小電池 小電池 /小型動力電池 動力電池 動力電池 /超大容量電池 缺點 1. 材料成本高 2. 安全性低 安全性待加強 1. 高溫自放電 2. 循環(huán)壽命短 1. 導(dǎo)電度差 2. 體積大 正極材料 2022年市場預(yù)測 資料來源： IIT LIBrelated Study Program 0809 (March 2022) 注： LCO=鈷酸鋰， NMC= 鋰鈷鎳錳三元材料， LNO=鎳酸鋰， LMO=錳酸鋰， LFP=磷酸鐵鋰 圖 1：鋰離子電池正極材料平均價格變動趨勢 如圖 1 所示，幾乎沒有一家公司選用 LCO 作為汽車鋰離子電池正極材料。在當(dāng)前市場中（主要集中于便攜設(shè)備），即使鋰金屬及相關(guān)物質(zhì)價格在下降，但是鈷使用量下降的趨勢不會停止。預(yù)計 LCO 在 09 年的所占的市場份額將從 08 年的 69%下降到 50%。 鋰電供應(yīng)商使用正極材料的比例 圖 2：各家鋰電池供應(yīng)商使用正極材料的比例 資料來源： IIT LIBrelated Study Program 0809 (March 2022) 注： LCO=鈷酸鋰， NMC= 鋰鈷鎳錳三元材料， LNO=鎳酸鋰， LMO=錳酸鋰， LFP=磷酸鐵鋰 正極材料供應(yīng)商市場占有率 ? 圖 3顯示了正極材料供應(yīng)商整體的市場占有情況。 09年預(yù)測正極材料總需求量為 30845噸，同比下降 16%。 ? 最大的兩家供應(yīng)商 Nichia 和 Umicore仍然銷售大量的 LCO，但他們向 Sanyo和 SDI銷售的 NMC的量均有增長。第三大供應(yīng)商韓國的 Lamp。F正用 LGC研制的 NMC配方技術(shù)提高其產(chǎn)量。排名第四的田株式會社則采用 LNO作為主要產(chǎn)品。 圖 3： 09年各家鋰電池正極材料供應(yīng)商市場份額預(yù)測 資料來源： IIT LIBrelated Study Program 0809 (March 2022) 注： LCO=鈷酸鋰， NMC= 鋰鈷鎳錳三元材料， LNO=鎳酸鋰， LMO=錳酸鋰， LFP=磷酸鐵鋰 電芯原材料之負極材料篇 ? 負極材料占鋰電成本比例較低，在國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，行業(yè)前三甲企業(yè)是深圳貝特瑞、上海杉杉、長沙海容，基本滿足國內(nèi)市場需求。 碳負極材料 : ?被目前商品鋰離子電池廣泛采用 ?優(yōu)點：安全、循環(huán)壽命較長，價格低廉、無毒 ?缺點：質(zhì)量比能量比較低 非碳負極材料 : ? 按組成分類：鋰過渡金屬氮化物、過渡金屬氧化物和納米合金材料。 ? 優(yōu)點：有很高的體積能量密度。 ? 缺點：循環(huán)穩(wěn)定性差，不可逆容量較大，制備成本較高，尚未產(chǎn)業(yè)化。 負極材料 未來發(fā)展趨勢 以 提高容量和循環(huán)穩(wěn)定性 為目標，將碳材料與各種高容量非碳負極材料復(fù)合以開發(fā) 高容量、非碳復(fù)合負極材料 。 負極材料的類別及特點、制造工藝，詳見 《 鋰離子電池負極材料詳解 》 負極材料目前產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀 在鋰離子電池負極材料中，石墨類碳負極材料以其來源廣泛，價格便宜，一直是負極材料的主要類型。我國擁有豐富的天然石墨礦產(chǎn)資源。除石墨化中間相碳微球（ MCMB）、低端人造石墨占據(jù)小部分市場份額外，改性天然石墨正在取得越來越多的市場占有率。 據(jù)來自全球電池強國日本的權(quán)威信息表明：深圳市貝特瑞電子材料有限公司研發(fā)生產(chǎn)的鋰電池負極材料目前處于國內(nèi)第一，世界第四的地位。 公司研制、生產(chǎn)的高端負極材料產(chǎn)品，首次放電容量達 360mAh/g以上，首次效率大于 95%，壓實比達 ，循環(huán)壽命 500次容量保持在 88%以上。產(chǎn)品出口至日本、韓國、美國、加拿大、丹麥、印度等國家，并在國內(nèi) 40余家鋰電廠家應(yīng)用。該公司年產(chǎn) 1800噸天然復(fù)合石墨、 1200噸人造石墨負極材料、 3000噸球形石墨、 5000噸天然微粉石墨和 600噸錳酸鋰正極材料，并正在不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。 電芯原材料之隔膜篇 ? 認識鋰電池隔膜 ? 鋰電池隔膜材料類別 ? 國內(nèi)外鋰電池生產(chǎn)企業(yè)介紹 ? 國內(nèi)隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ? 國內(nèi)隔膜市場容量分析 ? 鋰電池隔膜發(fā)展趨勢 ? 隔膜產(chǎn)業(yè)投資分析 ? 鋰電隔膜評級指標 ? 詳見 《 鋰離子電池隔膜及市場詳解 》 電芯原材料之電解液篇 ? 電解液占鋰電池成本的 12%左右，毛利率接近 40%。目前國內(nèi)已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，只有少部分使用進口電解液。 ? 根據(jù) 2022年全球產(chǎn)業(yè)調(diào)查報告，鋰電電解液市場主要集中于日本宇部（ UBE）和韓國ECOPRO公司，共占全球市場份額的 50%。國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)有國泰榮華、珠海賽緯電子、天津金牛、東莞杉杉等 10余家。其中，張家港國泰榮華占 8%，中國其他企業(yè) 5%。 ? 電解液主要原材料為六氟磷酸鋰（ LiPF6），占成本的 50%左右，其生產(chǎn)成本為 10萬元 /噸，售價 40萬元 /噸，毛利率高達 75%。六氟磷酸鋰的原材料硅石 /碳酸鋰都可以在國內(nèi)采購到，但是國內(nèi)尚未有企業(yè)能夠生產(chǎn)六氟磷酸鋰。目前市場被日本幾家企業(yè)壟斷。 左圖： 全球鋰離子電池電解液主要生產(chǎn)企業(yè)市場占有率 電解液 :未來工藝和市場發(fā)展趨勢 ? 目前全球鋰電電解液市場供求基本平衡，主要是靠鋰電池市場，未來則看電動車行業(yè)發(fā)展。 – 初步估算，一輛混合動力車需要電解液 40公斤，而全球電動車輛 2022年預(yù)計 260萬輛，其中鋰電份額
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