锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。
锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成,此外还有电池外壳。
锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。
正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业,为锂离子电芯厂商提供原材料。
电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品;模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。
锂离子电池产业链的下游应用包括消费电子产品、电动交通工具和工业储能等,产业链结构图如下:
二锂电池行业生命周期
锂电池的容量比高,重量轻,循环次数多,材料环保,被广泛应用在消费电子、动力和储能市场。
近年来,随着智能手机的普及以及新能源汽车的兴起,锂电池市场需求快速增长,从业企业、电池产能产量持续增加,从行业生命周期的阶段来看,锂电池行业目前正处于快速成长期。
锂电池行业成长期阶段主要呈现以下几个特点:
1、需求持续快速提升;
2、应用领域不断扩大;
3、各项标准、各项工艺尚不统一;
4、从业企业不断增加;
5、产品价格持续下降;
6、规模优势企业逐步体现。
三锂电池材料行业市场现状
1、正极材料
20__-20__年,锂电池正极材料增长主要由手机、平板、移动电源等带动,但历年增速呈下滑态势,由此说明数码市场增速开始趋于饱和。
20__年,受新能源汽车动力电池爆发带动,正极材料市场增长强劲,20__年,中国正极材料产量达11.3万吨,同比增长49%。
随着新能源汽车需求量的不断快速增加,锂电池需求亦将快速增长,然消费电子领域饱和度提高,锂电池需求增速放缓。
整体来看,20__年,中国正极材料产量增速将有所放缓,全年产量将达15万吨。
2、负极材料
负极材料技术相对比较成熟,且其集中度较高,产能由日本向中国转移比较明显。
目前负极材料以碳素材料为主,占锂电池成本较低,在国内基本全面实现产业化。
从区域看,中国和日本是全球主要的产销国,动力电池企业采购负极主要来自于日本企业。
20__年,全球负极材料总体出货量为11.08万吨,同比增长29.59%。
其中中国负极材料的出货量达到7.28万吨,同比增长41.1%,占比高达66%。
近几年,随着中国生产技术的不断提高,中国又是负极材料原料的主要产地,锂电负极产业不断向中国转移,市场占有率不断提高。
3、隔膜材料
从全球锂离子电池隔膜市场来看,目前世界上只有美国、日本、韩国等少数几个国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。
20__年,全球隔膜出货量为15.5亿平米,同比增长42.67%,其中湿法隔膜为9.06亿平,占比58.53%;中国隔膜出货量6.28亿平米,同比增长49.5%,其中,湿法隔膜产量仅为2.38亿平米,同比增长90.5%。
中国国产隔膜仍以干法为主,但是湿法出货量增速正在加快。
4、电解液
20__年,全球电解液整体产量为11.1万吨,同比增长34.3%;中国电解液产量为6.9万吨,同比增长52.7%;从增长速度来看,中国电解液产量的增长速度明显高于全球。
四锂电池材料技术特点及技术趋势
锂离子电池产业需要多项技术整合,包括电化学技术,生产技术、电子技术、材料开发技术等。
锂离子电池不仅在理论上需要不断开发,对生产要求也相当高,必须要借助良好的设备和厂房条件以及高素质的技术工人,才能生产出合格的锂离子电池。