消費類電子產(chǎn)品市場對鋰電池的需求穩(wěn)定增長
目前,消費類電子產(chǎn)品占鋰電池需求的58%,鋰電池在消費類電子產(chǎn)品方面的應用主要包括:手機、個人電腦、平板電腦、數(shù)碼相機、移動電源、電子煙等。
近年來,隨著智能手機不斷的更新?lián)Q代以及售價的降低,全球手機的比重不斷攀升,從而增加了鋰電池的需求量。2013年全球手機出貨量較2012年增長4%,其中智能手機出貨量為10.04億部,占全球手機出貨量的55%,較2012年增長38%。
非手機消費類電子產(chǎn)品領域:最近幾年雖然數(shù)碼相機和筆記本電腦趨于飽和,但平板電腦、電子煙出貨量一直維持著高速增長的態(tài)勢。2013年,全球平板電腦出貨量為2.2億臺,較2012年1.4億臺增長57%。全球電子煙市場規(guī)模在2013年達25億美元,占全球煙草0.1%,有報道預測至2050年電子煙占比將達到4%,帶動鋰電池行業(yè)快速發(fā)展。
工業(yè)儲能是鋰電池需求新的增長點
鋰電池在工業(yè)儲能中的應用包括一般UPS儲能電源、電動工具、工業(yè)機械、移動基站電源、風光發(fā)電配套。雖然目前鉛酸蓄電池多用于儲能設備,但隨著鋰電池技術的不斷成熟,鋰電池將慢慢取代鉛酸蓄電池。2012年全球鋰電池需求總量中,工業(yè)儲能市場消耗467.36萬kWh,占比12.25%,中國電動工具用鋰電池市場需求稍大,工業(yè)儲能市場共消耗鋰離子電池73.15萬kWh,占比15.65%,高于全球。此外,移動基站電源市場成長最快,2012年消耗5.80萬kWh的鋰電池,較2011年有大幅度攀升。
鋰電池行業(yè)日韓暫時領先,中國迎頭趕上
日本和韓國鋰電池市場領先于中國,中國的發(fā)展?jié)摿薮?。就全球鋰電池市場來看,韓國已經(jīng)超過日本成為最大的鋰電池國家,日本的松下、索尼、韓國的三星、LG鋰電池在全球鋰電池市場中遙遙領先,中國的比克、力神以及新能源等公司正迎頭趕上,近幾年增長迅猛,逐漸縮短與日韓的差距,未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
我國鋰電池企業(yè)逐漸呈現(xiàn)出強者更強的局面。國內鋰電池的發(fā)展晚于發(fā)達國家,技術水平還不及美日韓,但通過近幾年的不斷努力,鋰電池走出了萌芽期,已經(jīng)步入成長期。目前我國市場上涌現(xiàn)出一批具有國際先進水平的鋰電池企業(yè),這些企業(yè)不斷開拓創(chuàng)新,開發(fā)出高性能的鋰電池,并加強與國外頂尖廠商的協(xié)同合作,進一步提高公司的實力,形成良性循環(huán),達到強者更強的局面。
應用領域需求爆發(fā),鋰電池關鍵材料飛速發(fā)展
鋰電池四大關鍵材料中技術逐漸突破,高端鋰電池材料發(fā)展空間廣闊。雖然目前我國鋰電池材料技術水平偏低,鋰電池材料多集中在中低端領域,但是隨著電動汽車快速發(fā)展以及國家政策的支持,鋰電材料開發(fā)動力十足,技術水平將會進一步提高,高端產(chǎn)品發(fā)展空間巨大。
從技術壁壘上看,隔膜>六氟磷酸鋰電解質>正極材料>電解液>負極材料。
正極材料發(fā)展迅猛,三元材料或成明日之星
正極材料是鋰電池最為關鍵的原材料。四大材料生產(chǎn)中,正極材料是鋰電池的核心,占鋰電池成本的30%以上,比重最大。正極材料的好壞直接決定了鋰電池各種性能指標,如能量密度性能、比功率、溫度適用范圍及安全性能等等。
磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料并駕齊驅,共同發(fā)展。目前已進入商業(yè)化的正極材料包括鈷酸鋰(LCO)、三元材料(NCM)、錳酸鋰(LMO)和磷酸鐵鋰(LFP)等。各個國家乃至各個廠商對正極材料的選擇不盡相同,日本和韓國主要開發(fā)錳酸鋰(LMO)和鎳鈷錳酸鋰三元材料(NCM),中國更偏向磷酸鐵鋰(LFP)的發(fā)展。
正極材料的性能各有利弊,根據(jù)下游產(chǎn)品的需求,選擇的正極材料品種不盡相同:消費類電子產(chǎn)品領域鋰電正極材料的性能需求側重鋰電能量密度和安全性;動力電池正極材料的性能需求為高電壓、高能量、高功率和寬溫度范圍。
鈷酸鋰(LiCoO2),最早商業(yè)化的鋰正極材料,因鈷(Co)價格昂貴,環(huán)境污染嚴重,替代趨勢明顯。LiCoO2的研究始于二十世紀八十年代,LiCoO2的合成方法包括高溫固相反應法、低溫共沉淀法和凝膠法。其中比較成熟的方法是高溫固相反應法,即用碳酸鋰(Li2CO3)或氫氧化鋰(LiOH)與碳酸鈷(CoCO3)等鈷鹽按鋰與鈷摩爾比為1.0配料,在700~900℃空氣氣氛中煅燒而成。生產(chǎn)工藝簡單,電化學性能穩(wěn)定,容量達到145mAh/g,近年來高電壓(4.5V)高壓實(4.1V)LiCoO2的發(fā)展,使容量達到185mAh/g的容量。但是,LiCoO2安全性差且Co價格昂貴、資源短缺,污染大,因此急需開發(fā)比能量高、穩(wěn)定性好、成本低廉的新型正極材料。
鋰離子電池成為新能源車、電動車用電池首選
[摘要]鋰電池上游是鋰電池材料所需的礦產(chǎn)資源,中游為鋰電池生產(chǎn)廠商,包括正極材料、負極材料、電解液、隔膜、導電劑和粘合劑的生產(chǎn)等,下游主要是鋰電配套應用領域,目前已廣泛用于消費類電子產(chǎn)品、電動汽車、工業(yè)儲能。

