锂电池的原材料主要有哪些?
来源:宝鄂实业
2019-05-10 16:44
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锂电池的原材料主要包括正负极材料、电解液、隔离膜和包装材料等。其中,正极材料是锂电池为关键的原材料,直接决定了电池的安全性能和电池能否大型化,同时也是锂电池成本占比高的材料,约占锂电池电芯材料成本的40%左右。目前,正极材料主要是锰酸锂和磷酸亚铁锂、氧化钴锂和钴酸锂等,负极材料主要为石墨。
其中涉及材料改性(高电压LCO正极材料的改性、电解质耐高压功能添加剂、减薄隔膜加陶瓷涂层等)与新材料(硅基负极)等高科技技术将会极大推动产业发展。电池比能量与比功率提升、安全提升、寿命增长以及成本下降,这些因素影响着数个相关产业的增长速度。
在下游应用端,锂电池不仅几乎100%占据小型移动电子产品(如手机、笔记本计算机、数码产品、电动工具、游艺机等)的电力来源,而且成为了纯电动车与插电式电动车的动力电池。正是近几年市场对3C产品以及电动车(电动自行车与电动汽车等)需求旺盛,促使了锂离子电池产业与市场的持续快速增长和电池技术的持续进步。尤其是平板电子产品与智能手机迅猛发展不断推动着铝塑膜包装锂离子电池的应用和向更高容量化发展,体积比能量不断创造新高。
锂电池的原材料主要包括正负极材料、电解液、隔离膜和包装材料等。其中石墨负极技术和包装材料技术难度不高,产业相对成熟,成本占比较少。故锂电池核心材料主要集中在隔膜、电解质和正极材料上。正极材料是锂电池为关键的原材料。占锂电池成本的30%以上,比重大。正极材料的好坏直接决定了锂电池各种性能指标,如能量密度性能、比功率、温度适用范围及安全性能等等。
以新能源汽车成本为例,分析锂离子动力电池各种原材料占其成本大小。电动汽车大的成本在电池、电机、电控“三大电”系统,其中动力电池成本首当其冲。正极材料作为锂离子动力电池中重要的部分,在新能源汽车动力电池中占比30%,占整车成本15%;隔膜在新能源汽车动力电池中占比25%,占整车成本12.5%;电解液、负极材料、和其他成本在新能源汽车动力电池中占比均低于18%,占整车成本低于9%。
从锂电池的下游应用领域来看,2017年全球锂电池消费市场规模达到158.89GWh,其中以手机、移动电源为代表的消费市场规模达到69.10GWh,占比43.49%;以电动汽车为代表的交通市场规模达到65.69GWh,占比41.34%;以发电储能、移动基站电源为代表的工业储能市场规模达到24.10GWh。随着各国新能源汽车市场的发展,未来新能源汽车领域锂电池需求有望迎来爆发式增长。