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锂电池行业报告:氢氧化锂(22页)

行业报告下载 2020-05-07 51 管理员

过去几年中,锂离子电池应用端市场由 3C 市场为主导快速转向动力电池为主导,其中一个很重要的因素是汽车 动力电池的单位带电量要远高于 3C 电子产品。一辆电动汽车所携带的电池电量平均在 50KWh~90KWh,而 3C 消费 电子单位装机量较小,以 iphone 11 为例带电量约为 12Wh,简单的换算就是一辆电动汽车电池需要上千台手机/平板 的电池来满足能量需求。因此尽管新能源汽车兴起时间较短,但仍靠着对锂电池庞大的带电量需求快速带动市场发展, 而原先各国的老牌电池大厂(日本松下,韩国 LG 和三星以及中国的比亚迪和 ATL)纷纷开始投入布局动力电池产业。 除动力电池外,3C 消费电子产品也仍将是未来锂离子电池市场需求重要的增长来源:尽管全球智能手机的出货量 出现了下滑趋势,但单机电池带电量的提升(手机越做越大,电池也越来越大)和未来 5G 芯片的高功耗导致对电池 带电量的进一步提升会继续给手机用锂电池带来增长空间。同时可穿戴设备如手环,TWS 耳机和充电宝等移动电源设 备在近几年中销量增长迅猛也为 3C 领域的电池市场带来了新的增长动能,关于这部分的具体数据和分析,我们已经 在前一篇钴行业报告《持续看好钴的逻辑》中进行了详细阐述,这里不再做赘述。

与传统铅酸电池通过正负极材料与硫酸的化学反应产生充放电回路不同,锂离子电池通过正极材料中的锂离子在 正负极两端的移动达到充放电回路。如下图所示,在充电时正极中的锂离子从晶体结构中脱出,并嵌入碳负极材料结 构的空隙中贮存起来;在放电时先前嵌入进负极中的锂离子从负极中脱出返回正极材料结构的空位中,最终形成充放 电回路。 如下图所示,锂离子电池主要由四部分组成:正极,负极,隔膜,电解液。这其中正极和负极材料直接决定了锂 离子电池能量密度的多少,而隔膜和电解液则对电池的综合性能及安全性有较大影响。通常我们在提及锂离子电池时 使用它的正极材料作为称呼,如钴酸锂电池的正极材料就是钴酸锂,磷酸铁锂电池的正极材料就是磷酸铁锂。

无论是钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂电还是高镍三元,其核心本质仍是“锂离子电池”,在工作原理不变的前提下锂 仍将是锂离子电池的最基本的刚需,未来锂离子电池市场需求的进一步扩张将持续带动对上游锂原材料的需求。值得 一提的是近年来有很多所谓的“新概念电池”如“石墨烯电池”、“碳纳米管电池”等其本质上仍是锂离子电池,石墨 烯和碳纳米管是作为高导电性材料被微量加入进电池用来提升电极材料的导电性,电池主体材料仍是传统锂离子电池。 除锂离子电池对锂的刚需带来的行业扩容增长外,新技术的应用也将在未来进一步带动上游锂资源的需求扩张, 这就是锂离子电池预锂化/补锂技术:当锂电池在进行首次充放电循环时,电池中的电解液与部分锂离子发生反应,在 负极材料表面形成一层由锂化合物和有机分子组成的固体电解质界面膜(SEI 膜),这层膜的形成导致本该用于充放电 循环的部分锂离子不可逆的损失,造成电池循环寿命和能量密度下降(相关研究表能量密度下降 5%-8%,循环性能下 降 10%),而这一效应在硅碳负极上则更加明显(由于硅碳在充放电循环中体积膨胀比石墨要大。

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标签: 新能源|电力|电池|储能

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