硫酸镍溶解度 2020 年锂电池行业展望:国产特斯拉投产与外资新车型上市的影响

2024-08-18 03:08:46发布    浏览46次    信息编号:83124

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硫酸镍溶解度 2020 年锂电池行业展望:国产特斯拉投产与外资新车型上市的影响

1、锂电池行业发展概况

继2018年燃油汽车产销增长停滞之后,2019年国内新能源汽车市场也出现下滑趋势。受此影响,动力电池装机量变化不大,仅由单车装机量的增加带来小幅增长。行业增长虽然停滞,但龙头企业市场份额不断提升,集中度极高。在此背景下,不少电池企业产销规模要么下滑,要么停产,退出市场竞争。

国内市场增长乏力,海外市场却愈发火热,2019年新能源汽车海外销量预计达107万辆,同比增长近20%。与此同时,传统德系车企也开始全力布局新能源,随着德国政府宣布大幅提高电动车补贴,预计未来几年海外新能源汽车市场将迎来快速增长期。

展望2020年,随着国产特斯拉投产、多款国外新车型上市,动力电池供应链将发生重大变革。补贴退坡后如何面对全球化竞争,是国内动力电池企业需要深入思考的问题。在这一轮大变革中,一大批电池企业将被淘汰,一批优秀的企业将脱颖而出。

2.锂离子电池简介

图1 主要储能电池对比

锂离子电池是一种理想的高能储能电池体系,世界上第一个工业化的锂离子电池是A.等人发明的钴酸锂正极与焦炭负极相结合,以LiPF6为溶剂,采用碳酸丙烯酯和碳酸乙酯的混合溶剂电解质。该电池自1992年量产以来,比能量达80Wh/kg。

2.1. 锂离子电池基本原理

锂离子电池是一种将电能转化为化学能的电化学储能装置,其能量的传递与转化是通过电极材料中锂离子和电子的注入与脱出实现的。随着锂离子和电子的转移,电池内部材料本征的物理化学参数如吉布斯自由能、费米面等将随之发生变化,反映到宏观电池参数中则表现为电池电压、电池容量的变化。

图2 锂离子电池工作原理示意图

充电过程中,在外界电场作用下,电池内部锂离子由正极向负极迁移,电流通过外电路由负极流向正极,电池保持电中性(电子同时通过外电路由正极流向负极)。放电过程则刚好相反,锂离子和电子由负极返回正极,外电路电流由正极流向负极。

常见的石墨基电池,正极材料为含锂层状氧化物,负极材料为层状天然或人造石墨,电解液为1M LiPF溶液(1:1 EC:DMC混合溶液),隔膜为PPPE或复合隔膜。

化学反应如下式所示。

总反应:+C→Li,C +

正极反应:←→+xLi++xe"

负极反应:C+xLi+ +xe'←Li,C

这种往复的嵌入和脱嵌反应被描述为“椅子”——摇椅电池。

图3 锂离子电池中的反应机理

除了嵌入反应外,锂离子电池中的反应机理还包括:两相反应(Phase)、转化反应()、化学键反应()、表面存储()、自由基反应(free)、欠电位沉积(Under)、界面存储(等反应机理)。

图4 锂离子电池和其他设备中常见的锂存储机制

2.2. 锂离子电池组成

一般锂离子电池由正极材料( )、负极材料( Anode )、隔膜( )和电解液( )四大部分组成。此外,电池还包括粘结剂、导电炭黑、集流体、极耳、封装材料等组成。这部分材料对电池整体质量和性能的影响相对前四种材料要小,这部分材料的研究内容往往更侧重于生产工艺的调控。

锂离子电池主要材料的选择应遵循一定的原则

2.3. 锂离子电池正极材料

为了使锂离子电池具有更高的能量密度、功率密度、更好的循环性能和可靠的安全性能,正极材料的选择应满足以下条件:

1)正极材料作为锂源,不仅提供可逆充放电过程中在正负极之间来回移动的Li+,还提供首次充放电过程中负极表面形成SEI膜时消耗的Li+;

2)提供较高的电极电位,使电池输出电压较高;

3)整个电极过程电压平台稳定,保证电极输出电位的稳定;

4)为了使正极材料有较高的能量密度,要求正极活性材料的电化学当量要小,可逆脱嵌的Li+量要大;

5)Li+在材料中的化学扩散系数高,电极界面稳定,具有较高的功率密度,使得锂电池可用于更高的充放电倍率,满足电源的需要;

6)结构稳定,充放电过程中可逆性好,保证电池良好的循环性能;

7)具有较高的电子和离子电导率;

8)化学稳定性好、无毒、资源丰富、制备成本低。

锂离子电池正极材料一般为含锂的过渡金属氧化物或聚阴离子化合物。由于过渡金属往往具有多种价态,在锂离子的嵌入和脱嵌过程中可以保持电中性;另外嵌锂化合物相对于锂具有较高的电极电位,可以保证电池具有较高的开路电压。

一般而言,过渡金属氧化物相对于锂的电位大于过渡金属硫化物。在过渡金属氧化物中,相对于锂的电位大小顺序为:3d过渡金属氧化物>4d过渡金属氧化物>5d过渡金属氧化物;且在3d过渡金属氧化物中,又以含Co、Ni、Mn的锂金属氧化物为主。

目前商业化锂离子电池正极普遍采用插锂化合物,如,其理论比容量为274mA·h·g-1,实际比容量约为145mA·h·g-1;Li()O2三元材料,理论比容量与之相近,但实际比容量根据组分不同而有所差异;该材料,理论比容量为148mA·h·g-1,实际比容量约为115mA·h·g-1;该材料,理论比容量为170mA·h·g-1,实际比容量可达150mA·h·g-1左右。

目前正极材料的主要开发思路是在正极材料的基础上开发各种相关的衍生材料。例如广泛应用于3C、电动汽车领域的高电压、高压三元材料,通过掺杂、包覆等方式提高其在高压下的结构稳定性。通过掺杂等方式提高其结构稳定性、改善高温性能,或者提高其工作电压。

此外,还可以通过调整材料微观结构,控制材料形貌、粒度分布、比表面积、杂质含量等技术手段提高材料的倍率性能、循环性能、压实密度、电化学、化学和热稳定性等综合性能。

目前最紧迫的任务是提高材料的能量密度,而关键是提高正极材料的容量或电压,如多电子体系、5V正极材料的研究。对于电极材料而言,能量密度的提高意味着锂离子电池的安全性问题将更加突出。因此,下一代高能量密度锂离子电池正极材料的研发,除了提高自身结构的稳定性外,还与高电压电解液的技术息息相关。

图5 目前重要的锂离子电池正极材料的容量与电压曲线

目前已商业化的锂离子电池正极材料按结构主要分为以下三类:①锂金属氧化物LiMO2(M-Co.Ni,Mn),具有六方层状晶体结构,属于(R3m)空间群,以锂钴氧化物()和三元镍钴锰(NCM)氧化物、镍钴铝(NCA)氧化物材料(NCM:,x+y+z=l和NCA:,x+y+z=l)为代表;②立方尖晶石晶体结构材料,具有Fd3m空间群,以4V级材料为代表;③具有多阴离子结构的化合物,以正交橄榄石晶体结构材料为代表。

其他层状材料还有高容量富锂锰基材料,可以表示为·(1-x)·(1-x)LiMn,M1zO2,其中M代表除Mn以外的一种或两种金属离子。5V级尖晶石材料,代表材料有LiMn1.5Ni0.5O4材料。多阴离子材料,主要是磷酸盐和硅酸盐材料,代表材料有-xPO4,等。

图6 常见锂离子电池正极材料及其特性

2.3.1 层状正极材料

它是第一代商业化锂离子电池的正极材料,完全脱嵌所需的理论容量为274mA:h/g,一般在2.5~4.25V vs.Li/Li电位范围内可以可逆地嵌入和脱嵌0.5个Li,对应理论容量为138mA:h/g,实际容量也与此值相当。

有低温合成相和高温合成相两类,高温相为O3排列,低温相为02排列。O3-为热力学稳定结构,O沿(001)方向的排列为...在亚稳态的O2-和O1-中,0沿(001)方向的排列为..和ABA...在不同的层状结构中,随着电化学循环过程中Li含量的变化(Li离子与空位相互作用),Co和O阵列会发生重新排列,从而产生新的相。在O3相中,随着Li'的释放,材料会经历三个相变过程。

图7 结构图

问题与修改

1)脱锂状态高的问题

目前主要应用于传统3C电子产品,为了在更小的空间释放更高的能量,正向高电压、高压实密度方向发展。高电压下,更多的锂离子可以从晶体结构中脱出,比容量可以达到180-h/g左右,但大量的锂脱出会因结构破坏而影响电池的循环性能和安全性能。高电压下,循环性能变差,容量衰减迅速。主要原因是高脱锂状态下的材料发生相变,晶格氧损失,导致结构不稳定;材料与电解液发生反应,引起

Co的溶解等因素会造成电池循环性能下降,热稳定性变差,限制了其在大型锂离子电池中的应用。

2)修改

为了提高性能,广泛采用掺杂、包覆等方法来改善材料的结构稳定性和表面状态,通过添加Mg、Al、Zr、Ti等元素,包覆ZrO2、Al2O3、SiO2等氧化物,可以大幅度提高高电压下的电化学性能。

2.3.2 正极材料

锂镍氧化物作为正极材料具有价格低、自放电率低、比容量高、无污染、对电解液要求低等优点,具有相当大的发展潜力。锂镍氧化物有两种晶体结构,即立方结构和六方结构。六方晶体结构与LiCO2的晶体结构相同,均为a型2D层状结构。在2D层状晶体结构中,NiO2呈层状,为锂离子的自由迁移构建了二维隧道。

图8 六边形结构示意图

锂镍氧化物材料的理论比容量为/g,实际比容量可达/g,也具有诸多优点,但制备完全符合化学计量比的锂镍氧化物非常困难,在高温处理时容易生成不符合化学计量比的Li-Ni+nO2,部分Ni?t随机分布在应为正极的锂离子中,

这种情况严重影响了锂镍氧化物正极材料的电化学性能。

材料问题与材料改性

在高充电电压条件下,锂的过量释放会导致结构破坏,从而引起容量衰减和安全问题。过充时安全性能差也是制约其商业化进程的主要原因之一。电池过充时会形成大量的NiO2,不稳定的四价镍会分解,形成产物NiO并释放出O2。

改性的目的是提高脱锂后结构的稳定性,抑制或减缓相变,提高材料的可逆容量,降低容量衰减速度。改性的主要方法有元素掺杂和表面包覆改性。掺杂时应考虑以下问题:固溶程度;微观结构范围内的均匀性;

掺杂离子使结构中的三价Ni稳定,常见的掺杂元素有Co、Mn、Al、Fe、Ti、Ga、Mg等。

2.3.3 三元复合正极材料

与Co、Mn共掺杂可制备-x-yO2材料,该材料综合了镍、锰、钴的优点,与纯镍或相比,具有成本更低、比容量更高、循环性能稳定等优点。

2.3.4 立方尖晶石结构正极材料

在正极材料研究中,另一种受到关注并已实现商业化的正极材料是尖晶石正极材料,其具有三维Li传输特性,价格低廉、稳定,具有优异的电、锂传导性,分解温度较高,氧化性远低于锂离子,即使发生短路或过充,也能避免燃烧爆炸的危险。

图9 尖晶石LiMn:O4结构示意图

问题与修改

在充放电过程中,特别是在高温下,锰酸锂的比容量衰减明显,严重阻碍了锰酸锂作为锂离子电池正极材料的应用。目前公认其衰减机理是由于Mn3+引起的。由于电解液中含有少量的水,它与电解液中的LiPF发生反应生成HF,从而产生了尖晶石。

Mn3+发生歧化反应生成Mn4+和Mn2+,Mn2+会溶解,在高温下其溶解速度加快,造成结构破坏;在充电过程中,Mn2+迁移到负极,并在负极表面沉积,造成电池短路;还有一个原因是尖晶石在充放电循环过程中发生Jahn-效应,造成容量衰减。

2.3.5 正交橄榄石结构物质

与之前的等正极材料不同,该材料的反应机理是两相反应(/FePO4)而非固溶体(Li1-xCoO2)型反应。

图10 结构图

问题与改进

虽然它具有结构稳定、循环和耐过充放电性能好、安全无污染、价格低廉等优点,但也有其自身的缺点。电子电导率较低,导致循环性能和高倍率充放电性能较差;振实密度较低,影响材料的体积比能量。通过掺杂等手段改变导电机制、降低电荷转移活化能,可以提高材料的大电流充放电能力。

2.4. 锂离子电池负极材料

为了使锂离子电池具有更高的能量密度、功率密度、更好的循环性能和可靠的安全性能,作为锂离子电池关键部件的负极材料受到广泛关注。负极材料的选择应满足以下条件:

1)锂嵌入和脱嵌反应具有较低的氧化还原电位,满足锂离子电池的高输出电压;

2)在锂的嵌入和脱出过程中,电极电位变化很小,有利于电池获得稳定的工作电压;

3)可逆容量大,满足锂离子电池高能量密度的要求;

4)锂嵌入和脱出过程中结构稳定性好,使电池具有更长的循环寿命;

5)若Li插入电位低于1.2V vs. Li+/Li,需在负极表面形成一层致密、稳定的固体电解质膜(SEI),阻止电解液在负极表面不断还原,不可逆地从正极中消耗Li;

6)具有较低的e和Li+的传输阻抗,从而获得更高的充放电倍率和低温充放电性能;

7)充放电后材料的化学稳定性好,提高电池的安全性和循环性能,降低自放电率;

8)环保,制造过程和电池处置过程不会对环境造成严重的污染和危害;

9)制备工艺简单,易于放大,制造和使用成本低;

10)资源丰富。

根据负极与锂发生反应的机理,很多负极材料可以分为三类:插入反应电极、合金反应电极和转化反应电极。其中插入反应电极主要指碳负极和TiO2基负极材料;合金反应电极具体指锡基或硅基合金及化合物;最后一类是通过转化反应对锂有活性的金属氧化物、金属硫化物、金属氢化物、金属氮化物、金属磷化物、金属氟化物等。

图11 锂离子电池负极材料

目前负极主要集中在碳负极、钛酸锂及硅基合金材料。使用传统碳负极基本可以满足消费电子、动力电池、储能电池的要求。使用钛酸锂作为负极可以满足电池高功率密度、长循环寿命的要求。使用合金负极材料有望进一步提高电池的能量密度。

图12 商业化锂离子电池负极材料及其性能

目前商业化的锂离子电池负极材料有两种,一类是碳材料,如天然石墨、合成石墨、中间相碳微球(MCMB)等。碳材料嵌锂过程形成锂碳层状化合物LixC6,当x=1时,其理论比容量为372mA·h·g-1,实际比容量一般能达到300mA·h·g-1以上。碳材料主要嵌锂电位在0.5V以下。与天然石墨相比,MCMB具有更优越的电化学性能,主要原因是其颗粒外表面均为石墨结构的边缘面,反应活性均匀,且易形成稳定的SEI膜,有利于Li的嵌入和脱嵌。

图13 石墨结构示意图

目前市场上的改性天然石墨是将天然石墨颗粒邱兴化,表面氧化(包括氟化),表面包覆软碳、硬碳材料以及表面改性等。改性天然石墨与天然石墨相比,电化学性能也有了很大的提高,基本可以满足消费电子产品对电池性能的要求。

此外,还有一种尖晶石结构的负极材料,其理论比容量为175mA·h·g-1,实际比容量一般能达到160mA·h·g-1,相对电压为1.5V。虽然工作电压较高,但由于其循环性能和倍率性能优异,相比碳材料具有安全优势,但该材料使用时易发生电解液反应和胀气。

图14 负极材料结构示意图

下一代高容量负极材料包括Si负极和Sn基合金,但它们面临的问题是伴随高容量而来的体积变化大,为了解决体积膨胀带来的材料粉化问题,常常采用合金与碳复合材料,因此在实际电池中合金负极材料的容量受到限制。

2.5. 锂离子电池电解质材料

电解液的作用是在锂离子电池内部正极与负极之间形成良好的离子传导通道。液态电解质材料一般应具备以下特性:

1)电导率高,要求电解液粘度低,锂盐溶解度高、电离度高;

2)高的Li+导电迁移数;

3)稳定性高,要求电解液具有较高的闪点、较高的分解温度、电极反应活性较低、不发生副反应、保质期较长等特点;

4)界面稳定且在正负极材料表面具有良好的成膜性能,在充放电最初几周内能够形成稳定的低阻抗固体电解质中间相(固体、SEI膜);

5)电化学窗口宽,可以钝化电极表面,从而可以在很宽的电压范围内工作;

6)工作温度范围宽;

7)与正负极材料浸润性好;

8)不易燃烧;

9)对环境友好,无毒或低毒;

10)降低成本。

非水有机电解液包含非水有机溶剂和锂盐,由于单一溶剂难以满足电解液多种性能要求,因此溶剂主要为几种不同性质的有机溶剂的混合物。

2.5.1 溶剂

锂离子电池电解液的性能与溶剂的性能密切相关,一般溶剂的选择应满足以下基本要求:

1)有机溶剂应具有较高的介电常数ε,以使其具有足够高的溶解锂盐的能力;

2)有机溶剂应具有较低的粘度,以便电解液中的Lit更容易迁移;

3)有机溶剂必须对电池内的组分呈惰性,特别是在电池的工作电压范围内必须与正负极有良好的相容性;

4)有机溶剂或其混合物必须具有较低的熔点和较高的沸点,换句话说就是比较宽的液态范围,这样电池才有比较宽的工作温度范围;

5)有机溶剂必须安全性高(闪点高)、无毒无害、成本低。

由于溶剂需要具有较高的介电常数,因此可用于锂离子电池的有机溶剂应含有羧基(C==O)、腈基(C==N)、磺酰基(S==O)和醚链(-O-)等极性基团。

2.5.1.1 碳酸丙烯酯

碳酸丙烯酯(PC)具有宽液相范围、高介电常数和对锂的稳定性。作为环状碳酸酯,它有助于在碳负极表面形成有效的SEI膜,从而阻止电解液与负极材料进一步反应。但PC很难在锂电池和锂离子电池中用作单一溶剂。此外,早期使用PC的可充电锂电池存在非常严重的安全问题。在循环过程中,LiT的不均匀沉积会导致锂枝晶的形成。随着枝晶的生长,隔膜被刺穿,导致电池短路。

2.5.1.2 碳酸亚乙酯

与PC相比,碳酸乙烯酯(EC)分子对称性较高,熔点也较高。与PC基电解液相比,EC基电解液具有更高的离子电导率、更优的界面性能,且能形成稳定的SEI膜,解决了石墨负极的溶剂共嵌问题。EC的高熔点限制了电解液在低温下的应用,而低温电解液需要其他电解液体系的开发。

2.5.1.3 碳酸二甲酯

DMC具有低黏度、低沸点、低介电常数等特点,可以与EC以任意比例互溶,得到的混合溶剂以协同的方式结合了两种溶剂的优点:高锂盐解离能力、高抗氧化性、低黏度。除DMC外,许多其他线性碳酸酯(如DEC、EMC等)也逐渐被应用于锂离子电池中,其性能与DMC相近。

2.5.1.4 醚类溶剂

醚类溶剂相较于PC具有黏度低、离子电导率高、改善Li负极表面形貌等优点,主要集中在THF、2-Me-​​THF、DME及聚醚等。虽然循环效率有所提升,但仍然存在不少问题。首先容量保持率相对较差,随着循环的进行,容量衰减较快;其次长循环过程中仍会产生锂枝晶,带来安全问题;另外醚类溶剂抗氧化性能较差,在低电位下易氧化分解。

2.5.2 锂盐

虽然锂盐的种类很多,但如果要用于锂离子电池,需要满足以下基本要求:

1)在有机溶剂中具有较高的溶解度,且容易解离,从而保证电解液具有较高的电导率;

2)具有较高的抗氧化和还原稳定性,不与有机溶剂、电极材料和电池组分发生电化学和热力学反应;

3)锂盐阴离子必须无毒、环境友好;

4)生产成本低、易于制备和纯化。

图15锂离子电池中常用的锂盐的物理和化学特性

2.5.2.1六氟磷酸锂

六氟磷酸锂(Lipfo)是一种广泛用于锂离子电池的电解质锂盐,尽管其单一特性不是最佳的,但其全面的性能是相对优势的,它具有相对优势的。然而,LIPF在化学上是不稳定的,导致环境开环和溶剂的醚键裂解,其次,LIPF对水很敏感,痕量水的存在将导致LIPF分解,这也是LIPF6难以做好准备和纯化的主要原因。

2.5.2.2高氯酸锂

锂高氯酸盐(LPC)由于其低价,高稳定性,高溶解性,高离子电导率和高氧化稳定性而广泛关注,因此,基于LPC的较高的溶液,它在电解质表面上形成了较低的电源,因此在较低的情况下,它在较低的情况下均具有较低的反应。运输,因此通常用于实验室应用,很少用于工业生产。

2.5.2.3 锂

锂含量良好,靠近LIPF,它具有相对较高的离子电导率和良好的负电极膜形成性能,而SEI膜的原因也不是相对稳定的。它在膜形成过程中是有毒的,将产生高毒性,并且反应是:ASF6 ++ 3F,锂树突将在原代锂电池中生长。

2.5.2.4三氟甲磺酸锂

锂甲磺酸锂是一种具有最简单的组成和结构的磺酸盐,它具有良好的电化学稳定性。

它的大规模应用受到:首先,锂树突的生长问题在初级电池中;

2.5.2.5锂bis(三氟甲基磺酰基)酰亚胺

锂双锂(三氟甲基磺酰基)酰亚胺()是一种基于酰胺的锂盐,具有结构式:

它具有较高的电导率,宽阔的电化学窗口可以抑制锂树突的生长,并用作电池的添加剂,例如,诸如稳定正面和负电极界面,并抑制了高温和周期性的。必须添加可以淡化铝箔的添加剂,例如Libf4或含氮化合物,以在一定程度上抑制反应。

2.5.2.6锂bis(氟磺酰基)酰亚胺

锂二酰胺(LIFSI)具有与LI相似的物理和化学性质,其热稳定性高,碳酸盐系统中的溶解度高,并且与LIPF系统相比,铝纤维纤维的腐蚀性最高。

铝箔的腐蚀可以通过添加添加添加剂(例如氯化多元醇)来解决。

2.5.2.7锂二锂(草酸酯)

锂二重(Libob)是一种配位螯合物,正向晶体系统,属于PNMA空间点组。

2.5.3锂离子电池分离器

锂离子电池分离器的功能是将电池的正极和负电极分开,防止正和负电极接触并导致短路,使离子可以通过但不通过电子,从而完成了液化液在充电和放电过程中的阳性和负电极之间的快速传输。

2.5.3.1涂层膜片

涂层的隔膜主要是:

1)使用PP微孔膜作为基本材料和陶瓷材料作为单面或双面涂层的涂料材料;

2)使用PE微孔膜作为基本材料和陶瓷材料作为单面或双面涂层的涂料材料;

3)在聚对苯二甲酸酯膜底物上修饰涂层的膜片:

4)用耐热聚合物涂层的隔膜。

2.5.3.2有机无机复合膜

聚烯有机隔膜在热稳定性,冻干性等方面存在缺陷,并且需要改善其安全性能,而有机无机的复合膜片则在PE糖膜上产生无机纳米蛋白,以形成型膜片的强度,从而可以改善型号的膜片,从而改善型号的均可效应。

2.5.3.3新材料系统膜片

2.5.3.3.1荧光聚合物膜片

荧光聚合物主要指的是氟化物(PVDF),因为它们具有良好的机械性能,化学稳定性,电化学稳定性,热稳定性,更高的极性和较高的二元常数,从而极大地提高了和Power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lith power lit lith cower。

2.5.3.3.2纤维素膜片

纤维素是自然界中最广泛的可再生资源。

2.5.3.3.3聚酰亚胺(PI)型膜片

PI是具有出色的热稳定性和机械性能的良好性能的聚合物之一。 350c的诗句和纵向收缩率为0,这在高温工作条件下大大提高了电池的稳定性。

2.5.3.3.4超高分子量聚烯烃膜片

The mass of ultra-high () is (35~800)x104, and it has of , wear , high , and that other match. The made of it has good heat , high -cell and , and to , which the short- rate of the , the life, and .

2.5.4锂离子电池的导电剂

图16各种导电填充剂的性能特征

目前,常用的锂离子电池导电剂包括碳黑色,导电石墨,碳纳米管(CNT)和纳米碳纤维(VGCF)(VGCF)。

1)碳黑色的特征是粒径较小,特异性表面积和出色的电导率可以吸收并保留在电池中的液体。

2)导电石墨的特征是其粒径接近正极和负电极的粒径,其特定的表面积是中等的,并且其电导率良好。

3)超级PLI的特征是其小的粒径,与导电碳黑色相似,但尤其是特定表面积,它以电池的分支形式存在,这对于形成导电网络非常有益。

4)碳纳米管是近年来出现的,它们的直径约为5纳米,长度为10-20微米。 ,改善电池的高温性能和延长电池寿命。

3.国内锂离子电池行业的分析

根据中国光行业信息中心的数据,从2019年1月到2019年10月,在全国范围内指定规模的企业的运营收入为6,3961亿元人民币,同比增长13.5%,总利润为280.8亿YUAN,年度制造业量为48.4%。离子电池为122.8亿,同比增长1.8%;铅酸电池的产量为16168万kvah,同比增长了3.3%;

图17 2019年4月至2019年10月的中国大规模电池公司的锂电池行业数据

图18中国电池公司的收入和年收入分析从2019年4月到2019年10月

图19中国电池公司的总利润总利润和同比增长,超过指定规模的2019年4月至2019年10月

通过对锂电池的正极材料,原材料和电池制造业的统计分析,发现目前在中国的特定规模上有超过290个与电池相关的企业,在31个省份,自治区和全国范围内分布在全国范围,福建,山东,四川和匈奴。

图20 2019年中国大规模企业的统计数据

将国家大都市区域布局计划和相关企业的集中分配区域结合在一起,我们发现锂电池行业主要在北京 - 锡金 - 海比大都会区,扬安河三角洲大都市区,珍珠河大都市地区,伊斯特群岛的运输群体和群众群落群落,其特征是在南部很重,北部的光在北部,在东部更少。

图21中国锂电池行业布局的概念图

在许多分布的地区,珠河三角洲城市聚集以及长江三角洲城市聚集以及该路线沿途的三个省份的富士,千江和江西的三个省是最大的。

图22 2019年指定规模的锂电池生产企业的区域分布

在新的能源行业市场面临震惊的那一刻,电动汽车在未来的市场中起着重要的作用。江省是第二到没有的。

4.积极材料行业的分析

图23锂电池阳性材料的数量,前驱动公司的数量

在全国范围内,通过分析指定尺寸和数据的锂电池的数据,我们发现,截至2019年,我所在国家的106个锂电池阳性材料和前轮驱动公司相对平衡,主要集中在匈牙利,山南,山东,山东,广东,吉吉安格,hubei,hubei,hubei,和其他地方。

图24中国锂电池阳性材料中的原材料企业数量

从地理分布的角度来看,正面材料和前驱动企业主要集中在沿海经济的沿海省份,杨氏河,黄河和北京- Grand Canal省。

图25正材料和前驱动生产企业的分布的概念图

电极的材料是锂电池的关键材料。

图26 2019年中国电池级碳酸锂的价格趋势图表

图27中国电池 - 氢氧化锂价格趋势图表2019年

2019年,电池级的碳酸盐和氢氧化锂的价格逐渐下降,中国的锂价格逐渐在国内和国外的核心。

4.1。

图28 2019年典型的三重三重流行材料报价趋势图表图

It can be seen from FIG. 28 that the trend of with the in 2019. Among them, the offer from to July a trend. , with July, the that the of had risen after it rose to a high range in , but due The for is weak, which has led to the in the offer of 's poles.

4.2。

图29 2019年锂钴酸锂的趋势图

可以从图29中可以看出,从一月份的高水平开始,锂的价格从高度开始,柠檬含量逐渐下降。电动汽车市场的销售量急剧下降,锂钴酸盐的价格再次从高水平转发。

4.3。

图30 2019年锂东部市场价格的趋势图表

硅酸盐市场可以分为锂货币市场和锂锰酸锂市场,可以看出,2019年的锂锰酸盐阳性材料市场显示出下降的趋势。

将来,锂锰酸锂的市场价格已经开始下降。从六月开始,锂锰的价格开始上涨,它在7月以后保持了高度的冲击,但进入11 11,但进入了11 11,但进入11 11,但输入了11 11,但输入了11 11,但输入了11 11,但输入了11 11,但输入了11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11,但输入了11 11 11,但输入了进入11 11,但进入11 11.在本月中,其价格开始显示出低趋势,据估计,锂含量的矫形材料的价格变化受国家能源战略电网储能投资的影响。它开始下降,其价格逐渐下降。

4.4。

图31 2019年磷酸锂的趋势图

从图31的角度来看,2019年磷酸锂的阳性材料的价格下降了。尽管磷酸铁的能量密度略有不同,但材料与三元材料相比,其成本,良好的安全性能和低材料污染可能是因为这是自5月以来的竞争力。

5.负面材料行业的分析

我的国家在锂离子电池负面材料的工业化方面具有一定的优势。

图32锂离子电池电池负材料的标准表在我国家1发行1和正修订标准

由于近年来锂电池市场的快速发展,负电极材料企业的数量增加了,自2019年以来,新生产能力和扩张能力的生产能力已逐渐发行。

2019年,在锂电池的下游市场中,数字市场逐渐饱和,而电动汽车市场则受到补贴股息的影响。

同时,随着电池技术公司技术技术需求的不断提高,最终市场薄弱,成本降低压力和资本压力继续增加,从而导致技术和资金的持续改进,锂电池市场已经进行了调整。

随着行业的竞争压力的增加,首席企业一方面提高了他们的研究和开发投资,并增加了产品的生产力,而其他地方(例如电力成本低),而政策的优惠内在蒙古人,和其他地方将进一步集中精力。

5.1。

5.1.1自然石墨市场分析分析

自然石墨作为我国家有利的矿产资源之一,是不可替代的,并且已经发现了越来越多的石墨矿。

图33 2018主要全球天然石墨储备

近年来,世界上的石墨生产基本上保持了稳定的BP数据。

图34 2011-2018全球天然石墨输出统计图

目前,全球天然石墨大型和中型矿山主要分布在中国,印度,巴西,莫桑比克,墨西哥和其他国家。

图35 2018年世界主要国家的天然石墨产量

从存储比的角度来看,中国的天然石墨存储比仅116,远低于俄罗斯(871),莫桑比克(850)和墨西哥(808)。

图36 2018主要全球国家天然石墨存储比例

中国指导自然石墨生产的主流,并在国际石墨市场中起着关键作用。

图37 2011-2018中国自然石墨生产统计

在2019年,我所在国家的天然石墨稳定了。

图38 2019自然石墨价格趋势图表

开发高端产品的科学用途和保护自然石墨资源将是不可避免的。

5.1.2人造石墨市场分析的分析

人工石墨类似于多种类型的人工石墨,生产过程非常不同。

图40人工石墨发货的趋势图

近年来,人工石墨已成为我国家的负面材料,在2018年,人工石墨发货达到了133,000吨,一年增加了339%的增长。

图41 2019年人造石墨的价格图

随着全球电池电池市场的爆发,对材料成本,处理性能,能量密度,循环寿命和快速充电双重率比率的综合要求增加了,到2025年,人工石墨逐渐成为锂电池负面材料的首选。

6.隔膜行业的分析

在锂电池的结构中,隔膜是关键的内部成分之一。

在我的国家,锂离子电池的原材料基本上已经实现了本地化,但是隔膜材料主要依赖于进口的一些关键技术。

图42 2014-2018对国内和进口膜片的需求

自从国内产量显示出下降趋势以来,隔膜的价格一直在该国,这主要是由于本地化比例的增加,而且成本急剧下降。

图43 2009-2018中国锂电池行业产品价格趋势

近年来,国内锂电池隔膜的市场规模从2009年的5.33亿元到2018年的41亿元人民币,表现出了整个增长趋势。

图44 2009-2018中国的锂电池隔垫行业市场规模

在2019年,我国家的隔膜行业的价格基本上是稳定的,偶尔会受到市场的影响,它产生了很小的震惊,市场价格仍然稳定。

图45 2019年锂电池膜片的价格图

7.电池回收市场分析

自2012年以来,中国的新能源汽车行业已大大增加,其产量从2012年的12,500辆汽车增加到2018年的12.207亿辆,复利增长率为114%。

随着2012年至2014年的电池的退休期,该行业在2018年考虑了,市场上的电池的恢复量未达到“小峰值”,并且某些电池目前仍未有效地恢复数字电池的恢复量为106,300吨,与整个锂电池废料市场相比,总报告的63.6%尚未实现。

图46世界上锂离子电池的二级利用

在2018年2月底,诸如工业和信息技术部的7个部委和委员会共同制定了“管理新能源车辆储能电池回收和使用的临时措施”,要求实施生产商责任延伸,而汽车制造商则否定了电池的责任。

目前,中国锂电池的回收远低于一般报告。

1)在通道,系统和系统方面,国内锂电池回收没有回收。

2)锂电池回收法律和法规和监督仍然需要改善;

3)技术机密性和不起眼的经济利益的原因,导致废物电池的回收和回收利用;

4)当没有报废理论时期时,需要取消电池浴,并且仍在市场中流通。

目前,锂电池回收的田地主要分为两个方面:

1)使用电池梯(能源储存,低速电动汽车),以满足能量衰减程度;

2) use value to the -free , and such as , , , and other .

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1) The of is not clear, so that some of the power flow into the ;

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3) The cost makes some real power still run in the and has not ;

4) In the past, the of power was less, and the of the old was ;

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8. and

to the "2019 -ion Price " by New BNEF, the price of -ion packs in 2019 will be $ 156/kWh, a of 87% with US $ 1100/kWh in 2010.

About a time.

47 ion pack price trend chart

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The that by 2024, with the total 2 watts, -ion will fall below $ 100/kWh.

BNEF high -level and James Frith said: " to our , by 2030, the value of the will reach $ 116 , which does not in chain. , with the in and packs, break the ." will from it. "

48 ion scale

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