锂电池材料一跃成为了推动新能源汽车发展的最有力的因素！

锂，自发现至今，经现代迅速发展，已成为目前消费电子领域的重要能源产品。锂离子动力电池是目前新能源汽车电池的主流电池，因此，锂离子电池材料也就成为影响汽车电池性能的关键因素。根据锂业分会统计，2015年年初电池级碳酸锂价格4.3万元/吨，经过几轮大幅调整后，年底市场报价已经上调至12.3万元/吨，上涨近3倍。除市场需求旺盛以外，价格上涨还依赖于市场上电池级碳酸锂的总供应量有限，以及资本市场的高度关注，这些因素无疑都给锂的疯狂之路添加了动力。锂电池材料一跃成为了推动新能源汽车发展的最有力的因素。

锂电池

　　1、简述锂电池以及工作原理

　　锂离子电池自1990年问世以来，因其卓越的性能得到了迅猛的发展，并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电 池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等。

　　目前锂电池公认的基本原理是所谓的“摇椅理论”。锂电池的冲放电不是通过传统的方式实现电子的转移，而是通过锂离子在层壮物质的晶体中的出入，发生能量变化。在正常冲放电情况下，锂离子的出入一般只引起层间距的变化，而不会引起晶体结构的破坏，因此从冲放电反映来讲，锂离子电池是一种理想的可逆电池。在冲放电时锂离子在电池正负极往返出入，正像摇椅一样在正负极间摇来摇去，故有人将锂离子电池形象称为摇椅电池。

　　我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池（Ni/Cd）和镍氢电池（Ni/MH）来讲的。 具有工作电压高比能量大循环寿命长自放电率低无记忆效应等优点。

　　2、锂电池日常使用过程中的常识

　　（1）、误区：“电池激活，前三次充电12小时以上”

　　对于锂电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便激活电池。这种“前三次充电要充 12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。经过抽样调查，可以看出有相当一部分人混淆了两种电池的充电方法。

　　锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。通常，手机说明书上介绍的充电方法，就是适合该手机的标准充电方法。

　　（2）、 不益长时间充电、电池完全用完再充电

　　锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充，并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。如果锂电池在充满后，放在充电器上也是也不再充电。

　　超常时间充电和完全用空电量会造成过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。

　　（3）、电池寿命

　　关于锂离子电池充放电循环的实验表，关于循环寿命的数据列出如下(DOD是放电深度的英文缩写)：

　　循环寿命 (10％DOD)：> 1000次

　　循环寿命 (100％DOD)：> 200次

　　从上面数据可见，可充电次数和放电深度有关，10％DOD时的循环寿命要比100％DOD的要长很多。当然 如果折合到实际充电的相对总容量10％*1000=100，100％*200=200，后者的完全充放电还是要比较好一 些。但是锂电池的寿命主要体现在充放电周期上，这个周期是一个绝对概念，上次使用了30％电力，充满电，下次又使用了70％的电力，又充满电，这个刚好是 一个充电周期。所以还是遵循锂电池发明者的口号“即用即充，即充即用”的方法使用锂电池。

　　（4）、定期深度充放电进行　电池校准

　　锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、 温度、ID 、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化。使用说明中的“使用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当 的值。

　　新能源车带来的机遇和挑战

　　锂离子电池材料主要包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液。新能源汽车行业可以兼顾产业升级、能源战略、环境治理和拉动内需，国家出台的一系列重磅政策扶持新能源汽车的发展，使得新能源汽车销量不断取得突破。

　　20年来，锂电池始终保持着高速发展的态势。从2009年开始，国家相关部委陆续发布多项与新能源汽车相关的支持政策，鼓励新能源汽车发展，极大地推动了锂离子电池在新能源汽车方面的应用。在2010年之后，年消费量增长在10%左右，并进入平稳发展期。受环保形势压迫和政策支持助力，2014年新能源车开始爆发性增长，业界普遍认为这一年是中国新能源车的元年。进入2015年，新能源汽车的发展更是以迅雷不及掩耳之势超过预期。6月份，行业专家们普遍预期2015年全年新能源汽车生产量将超过20万辆；9月份，专家们提高预期到25万辆；11月份，提高到了30万辆。据机构统计，新能源汽车的销售量已经超过25万辆，从11月份的统计数字来看，数字仍为保守统计。因此，2015年将成为新能源汽车爆发的年度，同时，随着穿戴式和智能家电的发展和普及，锂离子电池将更为广泛应用。

　　今年以来，随着市场上碳酸锂和六氟磷酸锂价格的上涨，对电池厂家的压力逐渐显现。对于一些电池生产企业来说，购买正极材料凸现困难。据了解，杉杉股份作为国内最大的锂电池综合材料供应商，上半年该公司在锂电池正极材料业务上实现销售量8068吨，同比增长49.44%；净利润达2570.56万元，同比增加105.80%。多氟多也表示，公司已满负荷生产，无法满足市场需求量。“公司目前已经达到年产1亿安时的产能，正在加大投资和产能改扩建力度，目标是今年年底达到3亿安时的产能，明年达到6亿安时的产能。”定位于高端动力锂电生产基地的当升科技也表示，“动力锂电正极材料是公司现阶段市场推广的重点。动力锂电正极材料中的车用高镍多元材料产品在国内率先批量供应并使用在动力汽车上，在国际国内市场都是供不应求状态。”

　　近日，在“2016年锂资源战略研讨会”上，中国工程院院士郑绵平提出，根据我国新能源电动车产业发展的实际情况，目前应该着重发展微型低速纯电动汽车和增程式纯电动驱动汽车。“十三五”期间，锂离子电池要在安全第一的前提下继续提高比能量，为提高“十四五”电动汽车产业发展打下坚实基础。

　　目前，锂及锂电池企业订单的快速增长反映出需求爆发仍在持续，预计未来2~3年，锂电材料、设备都将处于需求旺盛、订单饱满的状态。而电动汽车充电接口国家标准修订稿通过审查，又释放出一个信号：在政策上“以充带车”新能源汽车发展战略愈发明确的同时，产业链上游市场也将迎来高景气度发展时期。受益于下游新能源汽车行业景气度攀升，上游锂电池材料需求激增，出现产销两旺的态势。有机构人士认为，下游锂电池大规模投资，将给上游正极材料、负极材料、电解液、锂电隔膜等核心材料带来市场扩容机遇，许多上市公司正不断扩大自身产能来消化订单。