锂电池和锂电池相关产品的发展趋势怎么样?
一、锂电池生产应用概况
锂电池的应用范围不断扩展,从电动汽车、手机、笔记本电脑、平板电脑、数码相机、电动工具、电动自行车、电动摩托车、军事装备、航空航天等多个领域,拓展小到电子表手表、CD唱机、MP3、MP4、摄影机、各种遥控器、剃须刀、儿童玩具等,大到医院、宾馆、超市、电话交换机等场合的应急电源,也开始应用于风力发电、太阳能电站等储能电源系统。
国家对新能源汽车的政策支持和财政补贴,使很多地方政府将锂电产业作为发展重点,在招商引资等方面也给予大力扶持。2017版的动力电池规范发布以后,一大批动力电池企业掀起了扩产的浪潮,2017年底,动力电池整体产能超过2280亿瓦时,比上一年增长125%,进一步造成行业产能的过剩。2017年全国锂离子电池产量超过110亿自然只。根据亚化咨询的统计,2017年中国锂离子电池产量约为88.7GWh,同比增长29.3%。
2017年,全球主要国家新能源汽车的销量达到了142万辆,国内新能源汽车产量达到79.4万辆,销量77.7万辆,同比分别增长53.6%和53.3%。国内动力电池的装机量约33.55GWh,根据锂电池企业的披露,部分企业出现了一定的库存。
2017年,锂离子电池的关键原料锂、钴出现较大幅度的上涨,给电池行业生产带来了巨大的压力,很多企业为了实现2020年动力电池成本1元/瓦时的既定目标延伸产业链,一些车厂、电池厂投资电池关键资源,力争降低成本。
况且,想吐槽一下,锂电池的出口货运会越来越麻烦的,之前也就是UN38.3, MSDS,1.2米跌落报告这些文件而已,但是由于运送锂电池出的事故越来越多,现在UPS和Fedex这些官方都已经不接电池件了,而且今年四月以后,锂电池运送将会出现新规定,大概许多出口物流公司都会拿锂电池当危险品处理了。
第一,材料自身电位高,这样才能与负极材料之间形成较大的电位差,带来能量密度高的电芯设计;同时带电离子嵌入脱出对电极电位影响小,则充放电过程,不会有过大的电压波动,不会给系统内的其他电气带来不利影响。
第二,材料含锂量高且锂离子嵌入脱嵌可逆。这是高容量的前提。有些正极材料,理论容量很高,但是有一半的锂离子,第一次嵌入以后就失去了活性。这样的材料,是无法投入商用的。
第三,锂离子扩散系数大,锂离子在材料内部的移动更迅速,嵌入和脱嵌的能力强。是影响电芯内阻的因素,也是影响功率特性的因素。
第四,材料比表面积大,有大量的嵌锂位置。表面积大,锂离子的嵌入通道相对较短,则嵌入和脱嵌更容易。通道浅的同时,嵌锂位置还要充足。
第五,与电解液的相容性和热稳定性好,这点是出于安全性考虑。正极材料与电解液不容易发生反应,以及在较高温度下依然结构稳定并且仍然不易与电解液反应。这样的材质,不会为电芯额外的热积累提供热量,可以减少电芯进入自生热阶段的概率。
第六,材料易得,且加工性能好。成本低,材料容易加工成电极,且电极结构稳定,是材料得到推广应用的有利条件。