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电池知识

动力锂电池材料分析

来源:宝鄂实业    2020-02-05 19:49    点击量:
动力锂电池材料分析
锂电池材料可分为电极(正极/负极)材料、隔膜和电解液。负极材料是锂电池的核心,目前有锂钴酸、锂锰酸、锂镍钴锰锂和锂铁磷酸盐。阴极材料主要是石墨和固体碳颗粒。正极和负极中间是电池电解液和隔膜。
3.1阴极材料
以前,锂电池的成本比镍氢电池高,主要原因是正极材料采用钴酸锂作为原料,锰酸锂和磷酸铁锂因为成本优势比较明显;但与锰酸锂相比,磷酸铁锂的容量密度更高,前者为100-115mah /g,后者为130-140mah /g;充放电寿命较长,前者500多倍,后者1500多倍;工作温度范围较大,前者为0 ~ 50℃,后者为-40 ~ 70℃。因此,在锂离子电池中,磷酸铁锂电池是最有前途的。
在目前锂电池产业链容量比较中,由于进入壁垒较高,锂电池正极材料的容量最小,是整个产业链中最有前途的环节。
3.2阴极材料
与正极材料相比,负极材料在锂电池成本中所占比例较低,实现了国内产业化。负极材料主要是石墨和固体碳颗粒。目前,中国国安、鄯善、长沙海龙是国内锂电池正极材料生产的前三名企业。目前,阳极材料基本可以满足国内市场的需求,但随着新能源汽车的逐步普及,未来的市场需求将会有巨大的缺口。
3.3电解液
国内电池厂家的电解液配套也已基本国产化。电解液的主要原料为六氟磷酸锂,约占电解液成本的50%。生产成本10万元/吨,销售价格40万元/吨,毛利率高达75%。然而,市场基本上被日本关东电化工业、SUTERAKEMIFA、盛田化学等几家企业垄断。因此,解决锂电池电解液中最关键的电解液成分LiPF6的量产问题迫在眉睫。只有这一关键技术的突破,中国汽车动力锂电池产业链才能接近完美。
目前全球锂电池电解液市场供需基本平衡,锂电池对电解液的要求较高,但量很小。例如,一个手机电池只使用3克,比例很小,2000吨的电解质可以生产6亿个手机电池。一辆车的电池不一样,一辆车要40公斤。一旦电动车兴起,将带来电解液的爆发式增长。
3.4隔膜
随着新能源汽车的逐步推广,未来对动力锂电池材料的需求将被引爆。隔膜锂电池材料是一种高附加值材料中技术壁垒最高的一种,毛利率通常达到70%以上,占锂电池成本的20-30%。顺便说一下,一辆汽车可以使用1000到2000平方米的隔膜。目前,隔膜市场供应严重不足,大部分市场依赖进口。市场主要由日本朝日化工、东郊化工和美国Celgard控制。隔膜具有“高技术、高资本”的典型特征,项目周期长,投资风险大,国内企业投资积极性不高。