锂动力电池行业调研报告
一、锂电池基本情况
1、锂电池定义以及种类、用途
锂是一种金属元素，其化学符号为Li（其英文名为Lithium），是一种银白色、柔软、化学性能活泼的金属，在金属中是最轻的。它除了应用于原子能工业外，可制造特种合金、特种玻璃（电视机上用的荧光屏玻璃）及锂电池。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池。
锂电池也分成两大类：不可充电的以及可充电的。不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能（或者还原性能较差）；可充电的电池称为二次性电池（也称为蓄电池）。它是可逆的，能将电能转化成化学能储存起来，在使用时再将化学能转化成电能。
锂电池的最大特点是比能量高。比能量指的是单位重量或单位体积的能量。（用Wh/kg或Wh/L来表示）。举例说明：5号镍镉电池的额定电压为1.2V，其容量为800mAh，则其能量为0.96Wh(1.2VX0.8Ah)。而同样尺寸的5号锂-二氧化锰电池的额定电压为3V，其容量为1200mAh，其能量为3.6Wh。这两种电池的体积是相同的，则锂-二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的3.75倍。
另外，锂电池的工作寿命长、放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应以及无公害等优点。
锂电池的价格比较高，目前主要应用于掌上计算机、PDA、通信设备、照相机、卫星仪器等方面。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加，锂电池的价格将会不断地下降，应用上也会更普遍。
2、锂动力电池定义以及用途
（1）锂动力电池定义及特性
锂动力电池就是锂离子动力电池的简称，是指容量在3Ah以上的锂离子电池，分高容量和高功率两种类型。锂动力电池在使用中做为动力，必须要串联才能达到使用电压的需要，而几个几十个甚至几百个电池的串联，使用一段时间后，必然会产生电压的参差不齐，这并不是电池的生产技术问题，由于电池在生产过
程中，从涂膜开始到成为成品要经过很多道工序。即使经过严格的检测程序，使每组电源的电压、电阻、容量一致，但使用一段时间，也会产生这样或那样的差异。锂动力电池也是这样。使用一段时间产生差异后，采用整体电压控制的方式是难以适用于锂动力电池的，锂电池几次过放就等于报废。甚至还会发生危险，这就是锂动力电池的特性。
（2）锂动力电池的安全特性
锂动力电池已非常广泛地应用于人们的日常生活中，所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂动力电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。A短路：不起火，不爆炸；B过充电：不起火，不爆炸C热箱试验：不起火，不爆炸（150℃恒温10min）D针刺：不爆炸（用直径３mm钉穿透电池）E平板冲击：不起火，不爆炸（10kg重物自１米高处砸向电池）F焚烧：不爆炸（煤气火焰烧烤电池）
（3）锂动力电池的用途
高容量电池可用于电动工具、自行车、滑板车、照明、医疗器械等；高功率电池主要用于混合动力汽车及其它需要大电流充放电的场合。
二．锂动力电池市场发展状况
1．国外锂动力电池的发展状况
（1）生产情况
自90年代日本索尼公司开发成功以来，锂离子电池迅速向产业化发展，并在移动电话、摄像机、笔记本电脑等便携式电器上大量应用。1994年索尼公司锂离子电池月产量达到200万支，1996年全世界锂离子电池年产量1.2亿支，2000年达到4-5亿支，占充电电池市场的三分之一。
世界锂离子电池的生产目前几乎被日本人垄断，1998年日本锂离子电池的生产能力就已达到4亿只／年。美国和欧洲国家曾经也投巨资从事锂离子电池的研究和生产，终因竞争不过日本而被迫放弃。目前除日本外，在美国、韩国和台湾等国家和地区还有少数企业在生产程离子电池。
按照锂离子电池生产使用的原材料来区分，可分为液体锂离子电池(UB)和聚合物锂离子电池(LIP)两种,目前液体锂离子电池占理离子电池产量的98％。不过，随着聚合物锂离子电池生产技术的逐步成熟，其产量比重正在上升。按照锂离子电池的形状来区分，可分为圆柱型电池和方型电池两类，1999年总产量中的60％为圆柱型、40％为方型，从趋势上看，方型锂离子电池的生产大大快于圆柱型锂离子电他的生产。
（2）市场规模及需求
从1995年商品化以来，锂电池产品以每年递增约30%的速度持续快速发展。2002年，锂离子电池的供应量已经占全球二次电池总供应量的35%以上。2002年，全球对二次电池的总需求量为20亿只，其中锂离子电池的需求已经超过8亿只，而2003年锂离子二次电池的产量业已超过了12亿只。
根据日本IIT总合研究所2003年调查报告预估，全世界小型二次电池的市场需求量，在2003年时达32.97亿颗，其中二次锂电池的需求量达12.53亿颗(38%)，镍氢电池占的需求量达6.58亿颗(20%)，镍镉电池的需求量达13.86亿颗(42%)。从1998年至2003年，镍镉电池需求量的年平均成长率为-0.4%，镍氢电池需求量的年平均成长率为-3%，而二次锂电池需求量的年平均成长率仍高达63%以上。目前已商品化的二次锂电池，包括圆筒型锂锂离子电池(Cylindrical LIB)、方型锂离子电池(Prismatic LIB)、锂高分子电池(Lithium Polymer Battery)三类。其中方型锂离子电池在2003年的需求量达8.39亿颗，占整体二次锂电池需求量(12.53亿颗)的67%；圆筒型锂锂离子电池需求量达3.13亿颗，约占整体二次锂电池25%；锂高分子电池需求量达1.01亿颗，约占整体二次锂电池8%。
同样地，全世界小型二次电池的市场需求值，在2003年时将达6143亿日圆，其中二次锂电池占70%(需求值达4284亿日圆)，镍氢电池占10%(需求值达640亿日圆)，镍镉电池占20%(需求值达1219亿日圆)，从1998年至2003年，二次锂电池产值的年平均成长率仍高达11%以上，综观以上，可看出二次锂电池产业的重要性，且未来需求及发展前景仍然是相当看好的。
据有关市场分析指出，预计5年内，全球袖珍式计算机销量将从1500万台上升到2700万台，移动通讯器件从9900万件上升到2.2亿件其它移动电器由2200万件增加到4300万件。由此可见小型二次电池市场前景十分可观。据预测，各系列电
池2005年的市场占有率镉镍电池市场份额将从目前的74％下降到46％。氢镍电池市场份额从目前的21％上升到31％，锂离子电池从5％上升到18.9％。这说明尽管目前锂离子电池的绝对消费量有限，但其潜在需求非常巨大。
（3）锂动力电池的应用
1，电动自行车的应用；
因为电动自行车在行使时不会产生环境污染。从居民平均收入水平和大众需求来看，电动自行车更容易普及和推广，电动自行车是助力自行车最好的替代品。从交通方面而言，电动自行车可不作为机动车使用。但目前电动自行车大部分还是采用的铅酸电池作为动力。则电池的本身质量就有十几公斤。如果采用锂离子电池，电池的质量只有约3公斤。所以，锂离子电池代替电动自行车的铅酸电池是必然趋势，这样电动自行车的轻快、便捷、安全、廉价将会受到越来越多人士的欢迎。
2，电动汽车的应用；
汽车污染日益严重，尾气、噪音等对环境的破坏到了必须加以控制和治理的程度，特别是在一些人口稠密、交通拥挤的大中城市情况变得更加严重。因此，发展新一代电动汽车和混合电动汽车作为无污染、少污染、能源多样化配置的新型交通工具将成为必然趋势。
3，在航空航天方面的应用；
由于锂离子电池具有很强的优势，因此目前已经用于火星着陆器和火星漫游器。在今后的系列探测任务（2005年到2007年）也将采用锂离子电池。除了美国航空航天局的星际探索外，其它航天组织也在考虑将锂离子电池应用于航天任务中。目前锂离子电池在航空领域的主要作用是为发射和飞行中的校正、地面操作提供支持；同时有利于提高一次电池的功效并支持夜间作业。
4，在军事方面的应用；
对于军队而言，目前锂离子电池除了用于军事通信外，还用于尖端武器，如鱼雷、潜艇、导弹等；由于锂离子电池具有非常好的性能，能量密度高，质量轻，可促进武器的灵活性。
2国内锂动力电池的发展状况
市场状况
近年来我国电池应用领域迅速发展，目前我国已成为电池行业最大的生产国和消费国。2005年，一次及二次电池制造业实现产值910.7亿元，同期国内工业总产值86208亿元，电池制造业在其中占比为1.06%。与2004年相比，2005年电池制造业的持续发展。销售利润率及资产报酬率保持在一个较为正常的水平，出口销售占很大的比重。我国电池行业当前的特点是产量大、产值小，出口多、创汇少。主要问题是产品结构不合理，中低档电池多、高档电池少，一次电池多、二次电池（即可重复使用电池）少。因此新产品的开发正在加紧进行中，其中锂离子动力电池开发总体上处在产业化实验阶段，这方面与世界发达国家先进水平相接近，但目前我国电池出口正面临着欧盟的新技术壁垒。
三．锂动力电池制造业的相关情况
1．国外锂动力电池的主要制造企业
（1）日本三洋
电池的月产达到3900颗，控制了全球27％的市场份额，继续位居全球领头羊的位置。2003年2月，在购买的GSMT公司基础上，三洋成立了一个独立的锂离子电池制造子公司Sanyo-GS Soft Energy，并准备投资160亿日元再建一个工厂。
（2）日本SONY
全球第二大锂离子电池制造商索尼2003年新建了一个锂离子电池制造工厂，月产能达到1800万颗。目前索尼锂离子聚合物电池月产量为550万颗，占据世界一半以上的市场份额。
（3）韩国三星
三星SDI到2003年年底将达到月产1800颗电池的产能规模。通过生产规模的扩张，三星的全球市场分享预计从2002年的6.9％上升到2003年的10％，将处于世界5强之列。三星SDI宣称，到2005年将达到月产2300-2500万的目标，跻身世界三甲之列。
（4）韩国LG
LG化学是韩国第2大锂离子电池制造商，2003年的月产能为700万颗。目前正在准备将自己的市场规模扩张到月产1500万以上。
2．国内锂动力电池的主要制造企业
（1）中信国安盟固利有限公司
中信国安盟固利公司(简称MGL)位于北京中关村科技园区，主要从事新型复合金属氧化物材料和高能量密度动力锂离子二次电池的生产与研究开发。MGL的投资方为中国中信集团公司下属的中信国安集团公司。 MGL现在不仅是中国锂离子电池正极材料钴酸锂最大的生产厂家，而且还是国内外首家向市场推出新一代正极材料锰酸锂和镍酸锂的企业。高度重视产品质量的MGL已经全面通过了高新技术企业认证、并完成了ISO9001：2000标准质量管理体系认证。MGL独特的材料合成工艺具有简单、高效、节能和环保等特点，其产品显示出优越的电化学性能和安全性。目前MGL的生产销售已经跃居国内外同行的前列。
（2）青岛澳柯玛新能源技术有限公司
澳柯玛锂离子电池项目自2001年投产以来，在产品开发和规模发展方面均取得了令人瞩目的成就，目前已开发出8大系列45种锂离子电芯（池）产品，并广泛运用于移动电话、便携式电器、电动车辆等领域，澳柯玛正在加紧锂离子项目二期工程建设，该项目建成投产后，锂离子电池的年产将能提升到6000万只，综合实力位居国内行业前茅。抢占国内市场的同时，澳柯玛大力拓展国际市场，出口业务不断增长。近年来，为了全面参与国际竞争，澳柯玛通过推动技术进步、产品全面走向国际市场，并与诺基亚、摩托罗拉等世界行业巨头建立了合作关系。（3）雷天绿色电动源（深圳）有限公司
1998年8月在深圳市投资成立了雷天绿色电动源（深圳）有限公司，它是一家专业化生产铬氟锂固体动力电池的高新科技企业。公司自行研究开发了锂动力电池并在世界26个国家和地区注册了锂动力电池发明专利。公司正在兴建的雷天工业园区，座落在深圳市高新科技产业园，可生产10Ah 、50Ah、90Ah、100Ah、200Ah、500Ah、600Ah、700Ah、1000Ah多种规格的铬氟锂固体动力电池，工厂若全面投产，年产量可高达60亿安时量。产品主要用于各种应急电源、工业、民用及军事电动设备、矿山机械、海底探测、野外照明以及电动滑板车、电动自
行车、电动摩托车、电动小轿车及电动公交巴士等环保电动交通工具，产品销往世界各地。中华人民共和国国家"863"计划锂动力电池研发中心，也设在雷天工业园区内，并以此作为全国锂动力电池的研发机构及锂离子电池材料的科研基地。
（4）天津力神电池股份有限公司
天津力神电池股份有限公司是主要从事绿色高能锂离子蓄电池的研发和生产经营的现代化高科技企业，成立于1997年12月25日。公司座落于天津新技术产业园区华苑产业区，到2002年，力神锂离子电池的年生产能力已达到5000万只，具有圆柱型、方型和聚合物三大系列30多个型号的产品群，技术水平和生产规模均居于全国领先地位。目前，力神已成功实现为摩托罗拉、三星等跨国企业批量供货，大批产品销往韩国、澳大利亚、美国、德国、香港和台湾等国家和地区。
四．锂动力电池行业的发展趋势
1．锂动力电池未来的消费需求增长点
签于客观因素，电驱动助力自行车，这种介于机动车和非机动车之间的代步工具，更突出了它诸多的优点和实用性。去年，我国的电动自行车的产量已达到40万辆，有400多家生产厂商。电动自行车的拥有量发展到二十万辆。据不完全统计，仅上海就有近七万辆。但最后都把目光盯住了锂动力电池，其原因是所有的二次电池都不能满足于自行车那种轻巧灵便的需要。传统的蓄电池装在自行车上就如同装一块20公斤左右重的大石头，其本身的重量再加负载，用不了多久电池就报废了，而报废了的电池还会产生严重的环境污染。只有锂动车电池，才能组装成这种轻便的自行车。中国有4个亿的自行车拥有量，这4个亿如有2%的人能够换成电动自行车，就是800万的市场。一项调查表明，全国五大城市50%用自行车的人，有换成电动自行车的愿望。目前全世界拥有自行车达10个亿。据专家分析，未来二三十年内，电动自行车将逐步取代自行车。锂动力电池，做为电动自行车最理想的驱动源泉，其市场保有量会随着电动自行车的逐渐增加而增加。而用锂动力电池组装的电动自行车，其市场价格并不比铅酸蓄电池组装的自行车价格高。
如果说电驱动自行车现在已经形成了市场，那么电动摩托车市场规模也正在成
长。采用电驱动摩托车在国外一些先进技术的国家和地区早已研制开发，所有配件已经完美成熟。但始终因为电池问题，最主要的是续驶里程和速度达不到理想的指标而叹惜。传统电池组装的摩托车用庞大笨重的电池组合，其续驶里程仍然达不到理想的要求。只能跑40~45km，最高时速也只有40~50km。锂动力电池的产生，给电动摩托车的研发者带来新的憧憬，一组选用3.6V/100Ah组装的电摩托车，续驶里程达到200公里，最高时速可达90~100公里。在国内，各大摩托车厂商也瞄准了锂动力电池为动力研发。各大民营摩托车集团也毫不落后，这种局面无疑给锂动力电池的未来市场创造了无限的商机，其市场辉煌的前景是无法估量的。
一种比家用小轿车还要小，比摩托车的使用功能还要强的蓬式四轮车已经问世，这种两座负载150kg的微型车，采用48V/100Ah蓄电池做动力，最高时速达80km，续驶里程120km~150km，由于传统的蓄电池根本达不到这个指标，所以厂商只能采用锂动力电池做动力。电动微型车在欧洲的兴起，是由于欧共体十分重视环保，政府也有补贴给消费者。这样锂动力电池在微型车，以及与其性能相一致的沙滩车，也占有想当大的份额。由于这种车一次性投资不大，充电和维护的费用低，所以其发展速度很快。锂动力电池将成为该车型的动力装置电动小轿车是城市绿色环保交通工具的亮点，全世界现在运行着近5亿辆轿车，随着全世界石测资源的逐渐枯竭，将改变动力源。中国的轿车业落后于先进国家二十多年，要想跨越式地赶超世界先进水平，也只有发展电动轿车才是唯一出路。一辆电动轿车需50~100支的锂动力电池，电动轿车产业化以后，需要多少只电池满足市场的需求，现在还是个未知数。
九十年代初，许多特种车辆是需要进口的，如清扫车，进口一辆需要100多万人民币，国内生产价格只要几万人民币。车内的各咱电动装置使用的电源，均采用锂动力电池，以满足大功率大容量的需要。不仅要满足国内市场，而且还要出口东南亚等国。另外如指挥车、抢险车、还要将大功率大容量的电源逆变成交流电，特种车辆的电源电压应该在36V~48V以上。这种高电压深放电的蓄电池也只有锂动力电池才能胜任。纵观特种车辆市场，有锂动力电池的支持，其前景辉煌。
从今年起在未来五年内，世界范围内将全面强制性实施新出厂轿车由原来12V蓄电池改为36V蓄电池。现代轿车注重车载电子系统的现代化，现代化的车载电子系统，无一例外地需要电。所以，锂动力电池以其体积小比能量大及质量轻等优点，将做为首选蓄电池而进入现代车一族，据专家估计，仅此一项世界每年36V/100Ah的锂动力电池，其市场容量将达到几十亿美金。
现在全世界的电信通讯业务，已经发展成大投入，大产出，高技术，高起点以及适度超前的发展趋势。为了充分发展网络资源，适应通讯技术进步和未来宽带业务的需要。很多国家都致力于接入网的发展。接入网很接近用户，包括社区、偏远乡镇、农村山区的用户。由于上述这些地区相对比较落后，特别是电力供应往往不足，接入网的原动力电源系统就显示出其重要的位置。然而，传统的蓄电池往往在标准规定的寿命期间，不能绝结可靠。其本身的酸浓度在没有达到规定使用的浮充电时间内，就把电池本身给腐蚀了，出现一系列使用户失望和不放心的问题。这些缺点在国内外引起电信行业对传统电池的不满。另外接入网机站无人值守，使用环境，如气候的变化很大，高温达零上40多度，低温达零下20多度，铅酸电池根本适应不了这种环境的变化，造成酸雾，失水，内阻增大，短路失控等现象。而锂动力电池以零下25至零上75的温差里照样工作，循环次数多，自放电率低，可以深放电大容量等特点，得到全球各大电信设备制造商的广泛青睐。仅此市场，五年内全世界将有几十亿美金的容量。
锂动力电池用在军事领域，航天航空领域更存在不可估量的市场。由于种种原因，在此不做祥述。用在智能机器人，电动滑板车，儿童玩具车，剪草机，采棉机，野外勘探工具，手动工具等方面，其市场份额也是不容置疑的。
2．锂动力电池市场及产业关联分析
随着全球汽车数量的不断增加，燃油汽车的尾气排放所造成的空气污染日益加剧，而且石油也是不可再生的能源，终有枯竭之日，能源短缺问题越来越严重。因此近年来，世界各国为解决这些难题，纷纷投入大量人力、物力，研制开发新能源，锂电池就是其中很重要的一个项目。在电池能源中，有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂电池、太阳能电池；其中，由于铅酸蓄电池过于笨重（比容量低），且衰减快、技术改进已到尽头而不具前景；镍氢电池目前在一些领域应用还比较广泛，但其记忆性、比容量一般、单体电压低等缺陷是无法改进的；锂动力电池目
前在我国还是初步阶段，在技术革新和生产工艺上还有很大的上升空间，即使现阶段其无污染、比容量大、无记忆效应、单体电压高、单体容量大等优点已非常突出，在一些领域已经或正在替代其他动力源，锂离子动力电池具有容量大、体积小、重量轻、寿命长等多项特点，锂离子动力电池在同等容量下，体积是铅酸蓄电池的一半；重量仅为三分之一，而铅酸蓄电池的可反复充放电次数理论值只有200—300次，锂离子动力电池的反复充放电次数可达500—1000次，而价格仅是它的2倍。比如锂离子动力电池10节组36V10Ah，重量仅为3.7公斤，一般人均可提得动，而铅酸蓄电池组36V10Ah其重量为15.1公斤，体积重量只占其±四分之一。动力源的改进又可促使产品发生质的飞跃，最典型的例子就是手机，由于锂电的出现，才使的现在的手机在外观和性能上都取的大突破。目前锂电池已应用的领域包括各种军民用专用电器设备、照明产品、电热产品、电动工具、电动自行车、观光车、汽车、大巴等，锂电池作为新一代动力是具有相当乐观的前景。国家政策对锂电池也是给予大力扶持，国家科技部已经从战略高度把开发电动汽车作为“十五”重大科技攻关项目。国家“863”计划将在“十五”期间投入120亿资金，用以实现中国电动汽车产业化，在发展电动车的计划中，其中最为关键的技术就是高性能的电池，以及辅以电池正常工作的控制系统。在诸多的电池应用领域中，锂离子电池与镍氢、镍镉电池相比有以下优点：1、单体电池工作电压高是3.6V，是镍氢镍镉电池的3倍；2、在容量相同的情况下，与其他类电池相比体积减少30%，重量降低50%；3、可充电500次以上；4、允许工作温度范围（-20℃—+70℃）宽；5、可大电流快速充电。
3．锂动力电池的技术发展趋势
锂离子动力电池现在已具备广泛进入市场的能力，最小的锂动力电池（不锈钢壳）为为φ42X120(mm)，电压3.6V，额定容量10Ah。这种电池的优点是体积小，比能量大，引起所有的电动自行车厂家密切的关注。厂商们充分利用这种电池体积小质量好的特点，设计出电池总重量仅为3.6KG的电动自行车。最轻型的电动自行车和电滑板车，仅用6只电池串联驱动，续驶里程即可达到36KM。现在小型电动剪草机、采棉机，以及携带式备用通讯电源（军用，民用），矿灯等许多方面都在使用。不管是通讯、照明、驱动，这种TS-LC3135型3.6V/10Ah
的锂动力电池，均可做为一种轻便可移动式的电力源泉页走向市场。
锂离子动力电池完全适合电动轿车起动时，需要短时间（几秒）的大电流放电，和加速爬坡时的快速放电，以及长的续驶能力。目前，锂离子动力电池组装的电动车，已经出现在法国、意大利、台湾、日本、香港；中国的深圳、中山、武汉、郑州、北京、大连、重庆、金华……等许多城市，以锂离子动力电池组装的小轿车为例，一次性充电可续驶383km。全程使用空调、音响，并点大探照灯2个多小时，最高时速达120km。使用的电池型号为TS-LP8581A型，135支串并联，重量仅为310.5kg，电池的工作电压是126-192V，电机最大功率30KW，电池总容量300Ah。这项监测充分地证明了这个事实的存在。锂离子动力电池的产生，为中国的轿车行业飞跃式地跨入世界轿车行业前列，打下坚实的基础。锂动力电池的适应环境和使用温度也非常友好，只要线路及触点完全绝缘封闭，即使在水里也可以不降低使用率。使用温度摄氏零下40度至零上70度，可见其工作温度面之宽，完全适应了自然温度的使用范围。锂力电池贮存寿命比较长，贮存的时间能达到10年甚至15年之久不失性能。由于贮存期间电池内部分子处于惰性状态，一般在贮存一年的时间里，充一次电，使内部分子激活一下，以便在随时使用时处于正常状态，根据锂动力电池的特性，在使用过程中，必须安装线路保护装置，以防止过充或过放。这种电池应该使用专门的充电器。充电以恒流限压的方式进行。恒流充电控制起始电流小于或等于IC充电电流（最佳为额定容量的0.3倍）。当电流的电压达到充电截止电压时（最高设定4.25V，最佳为4.2V），转为恒压充电，至充电电流小到0.1A为止。电池放电时，也必须控制在单体电池的放电电压在2.85V以上（最佳放电电流为额定容量的0.3倍）。所以锂离子动力电池充放电过程中的控制系统，也成为使用锂动力电池的关键技术。现在许多使用厂商，已经将使用控制技术，做为竞争市场，创自己品牌的技术焦点。
综上所述，锂动力电池以其本身的质量自备条件，占有强大的市场优势在市场的角逐中，必然要战胜传统的蓄电池，并彻底将其淘汰出局，这是必然的历史规律，只是时间早晚而已。
一、锂离子电池名称简介
现已广泛被大家使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。所以在认识锂离子电池之前，我们先来介绍一下锂电池。
举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律，我们称这种电池为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极材料是碳材。电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程，为了区别于传统意义上的锂电池，所以人们称之为锂离子电池。
二、锂离子电池的广泛用途
发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。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，且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明，锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
三、锂离子电池的主要构成
（1）电池盖
（2）正极----活性物质为氧化钴锂
（3）隔膜----一种特殊的复合膜
（4）负极----活性物质为碳
（5）有机电解液
（6）电池壳
四、锂离子电池的优越性能
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。那么，锂离子电池究竟好在哪里呢？
（1）工作电压高
（2）比能量大
（3）循环寿命长
（4）自放电率低
（5）无记忆效应
（6）无污染
以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比：
技术参数镍镉电池镍氢电池锂离子电池
工作电压（V） 1.2 1.2 3.6
重量比能量(Wh/Kg)5065105-140
体积比能量(Wh/l)150200300
充放电寿命(次)5005001000
自放电率（%/月）25-3030-356-9
有无记忆效应有有无
有无污染有无无
（注：充电速率均为1C）
五、锂离子电池的工作原理
大家都已知道，锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极是碳。
锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。
同样道理，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。
六、锂离子电池的组装过程
锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂，这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。
（1）制浆
用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成浆状的正负极物质。
（2）涂膜
将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正负极极片。（3）装配
按正极片--隔膜—负极片—隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕制成电池极芯，再经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池的装配过程，制成成品电池。（4）化成
用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试，对每一只电池都进行检测，筛选出合格的成品电池，待出厂。
七、锂离子电池的安全特性
锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中，所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。
（1）短路：不起火，不爆炸
（2）过充电：不起火，不爆炸
（3）热箱试验：不起火，不爆炸（150℃恒温10min）
（4）针剌：不爆炸（用Ф3mm钉穿透电池）
（5）平板冲击：不起火，不爆炸（10kg重物自1M高处砸向电池）
（6）焚烧：不爆炸（煤气火焰烧烤电池）
八、锂离子电池安全特性是如何实现的？
为了确保锂离子电池安全可靠的使用，专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计，以达到电池安全考核指标。
（1）隔膜135℃自动关断保护
采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下，复合膜两侧的PE膜孔闭合，电池内阻增大，电池内部升温减缓，电池升温达到135℃时，PP膜孔闭合，电池内部断路，电池不再升温，确保电池安全可靠。
（2）向电液中加入添加剂
在电池过充，电池电压高于4.2v的条件下，电液添加剂与电液中其他物质聚合，电池内阻大副增加，电池内部形成大面积断路，电池不再升温。
（3）电池盖复合结构
电池盖采用刻痕防爆结构，电池升温时，电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀，电池内压加大，压力达到一定程度刻痕破裂、放气。
（4）各种环境滥用试验
进行各项滥用试验，如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等，考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验，考察电池在实际使用环境下的性能情况。
九、锂离子电池是一种新型绿色环保电池///
“爱护环境，保护地球”是我们每一个人义不容辞的责任。如何把我们的环境理念在行动上反应出来呢？
作为电池消费者，应该购买、使用新型绿色环保电池；作为电池制造商，应该生产新型绿色环保电池。只有经过大家的共同努力，才能创建、保护我们美丽和谐的自然环境。
新型绿色环保电池是指近年来已投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的锂离子电池、金属氢化物镍电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料电池、燃料电池、电化学贮能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。此外，目前已广泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池（又称光伏发电），也属于这一范畴。
便携式电子产品以电池作为电源。随着便携式产品的迅猛发展，各种电池的用量大增，并且开发出许多新型电池。除大家较熟悉的高性能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外，还有近年来开发的锂电池。这里主要介绍有关锂电池的基本知识。这包括它的特性、主要参数、型号的意义、应用范围及使用注意事项等。
锂是一种金属元素，其化学符号为Li(其英文名为lithium)，是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属，在金属中是最轻的。它除了应用于原子能工业外，可制造特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。在锂电池中它用作电池的阳极。
锂电池也分成两大类：不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。它能将电能转变成化学能储存起来，在使用时，再将化学能转换成电能，它是可逆的，如电能化学能锂电池的主要特点。
锂电池的最大特点是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克(重量单位)，L是升(体积单位)。
***这里举一个例来说明：5号镍镉电池的额定电压为 1.2V，其容量为800mAh，则其能量为0.96Wh(1 2V×0 8Ah)。同样尺寸的5号锂－二氧化锰电池的额定电压为3V，其容量为1200mAh，则其能量为3.6Wh。这两种电池的体积是相同的，则锂－二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的3.75倍!
一节5号镍镉电池约重23g，而一节5号锂－二氧化锰电池约重18g。一节锂－二氧化锰电池为3V，而两节镍镉电池才2.4V。所以采用锂电池时电池数量少(使便携式电子产品体积减小、重量减轻)，并且电池的工作寿命长。
另外锂电池具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。
锂电池的缺点是价格昂贵，所以目前尚不能普遍应用，主要应用于掌上计算机、PDA、通信设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加，锂电池的价格将会不断地下降，应用上也会更普遍。
不可充电的锂电池///
不可充电的锂电池有多种，目前常用的有锂－二氧化锰电池、锂—亚硫酰氯电池及锂和其它化合物电池。本文仅介绍最常用的。
1 锂－二氧化锰电池(Li MnO2)
锂－二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴极，并采用有机电解液的一次性电池。该电池的主要特点是电池电压高，额定电压为3V(是一般碱性电池的2倍)；终止放电电压为2V；比能量大(见上面举的例子)；放电电压稳定可靠；有较好的储存性能(储存时间3年以上)、自放电率低(年自放电率≤2％)；工作温度范围－20℃～＋60℃。
可充电锂离子电池///
可充电锂离子电池是目前手机中应用最广泛的电池，但它较为“娇气”，在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。因此，在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。锂离子电池充电要求很高，要保证终止电压精度在1%之内，目前各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC，以保证安全、可靠、快速地充电。
现在手机已十分普遍，手机中一部分是镍氢电池，但灵巧型的手机则是锂离子电池。正确地使用锂离子电池对延长电池寿命是十分重要的。
锂离子电池是目前应用最为广泛的锂电池，它根据不同的电子产品的要求可以做成扁平长方形、圆柱形、长方形及扣式，并且有由几个电池串联在一起组成的电池组。锂离子电池的额定电压为3.6V(有的产品为3.7V)。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关：阳极材料为石墨的 4.2V；阳极材料为焦炭的4.1V。不同阳极材料的内阻也不同，焦炭阳极的内阻略大，其放电曲线也略有差别，如图1所示。一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。现在使用的大部分是4.2V的，锂离子电池的终止放电电压为2.5V～2.75V(电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同)。低于终止放电电压继续放电称为过放，过放对电池会有损害。
锂离子电池不适合用作大电流放电，过大电流放电时会降低放电时间(内部会产生较高的温度而损耗能量)。因此电池生产工厂给出最大放电电流，在使用中应小于最大放电电流。锂离子电池对温度有一定要求，工厂给出了充电温度范围、放电温度范围及保存温度范围。锂离子电池对充电的要求是很高的，它要求精密的充电电路以保证充电的安全。终止充电电压精度允差为额定值的±1%(例如:充4.2V的锂离子电池，其允差为±0.042V)，过压充电会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池充电电流应根据电池生产厂的建议，并要求有限流电路以免发生过流(过热)。一般常用的充电率为0.25C～1C（C是电池的容量，如C=800mAh，1C充电率即充电电流为800mA）。在大电流充电时往往要检测电池温度，以防止过热损坏电池或产生爆炸。
锂离子电池充电分为两个阶段：先恒流充电，到接近终止电压时改为恒压充电，其充电特性如图2所示。这是一种800mAh容量的电池，其终止充电电压为4.2V。电池以800mA(充电率为1C)恒流充电，开始时电池电压以较大的斜率升压，当电池电压接近4.2V时，改成4.2V恒压充电，电流渐降，电压变化不大，到充电电流降为1/10C(约80mA)时，认为接近充满，可以终止充电(有的充电器到1/10C后启动定时器，过一定时间后结束充电)。锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时，会造成电池的损坏或降低使用寿命。
锂离子电池应用注意事项除与上述不可充电的锂电池相同外，在充电方面还应注意以下几点：
1、锂离子电池有4.1V及4.2V终止充电的不同品种，因此在充电时注意的是4.1V的电池不能用4.2V的充电器充电，否则会有过充的危险(4.1V与4.2V的充电器用的充电器IC是不同的!)。
2. 对电池充电时，其环境温度不能超过产品特性表中所列的温度范围。
3. 不能反向充电。
4. 不能用充镍镉电池的充电器(充三节镍镉电池的)来充锂离子电池(虽然额定电压一样，都是3.6V)，但充电方式不同，容易造成过充。
在放电方面应注意以下几点：//
1. 锂离子电池放电电流不能超过产品特性表中给出最大放电电流。放电电流较大时，会产生较高的温度(损耗能量)，减少放电时间，若电池中无保护元件会产生过热而损坏电池。
2. 不同温度下放电曲线是不同的，如图5所示。从图中可以看出，在不同的温度下，其放电电压及放电时间也不同。在-20℃放电时情况最差。
在贮存方面：
1. 电池若长期贮存，要保持在50%放电态。
2. 电池应保存在低温、干燥坏境中。
3. 要远离热源，也不要置于阳光直射的地方。
形象的工作原理比喻：
现在将锂离子电池原理和充放电机理，用生活中常见的泡沫现象来比喻。锂离子电池如同一堆肥皂泡沫，泡内储存的就是电能。当充电时，汽泡会随着充电时间加长而不断增大，当超过其极限值时汽泡就会破裂，此时即损坏了锂电晶型，造成永久性损坏。
当过度放电则会造成汽泡塌陷、消失，这样下次充电时汽泡也充不起来，而造成锂电失效。如何控制汽泡不充爆和汽泡不过度塌陷？就必须要用保护电路加以严格控制。当然，优质的电芯和精确的控制电路可大大地延长电池的使用寿命。
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中日韩锂离子产业市场
锂离子电池自1992 年由索尼公司产业化以来，全球锂离子电池市场基本由日本独霸天下。2000 年以前，日本锂离子电池产量约占世界总产量的95% 以上。近年来，随着中国和韩国的迅速崛起，日本一支独秀的格局已经被逐渐打破，日本锂离子电池的市场分额已下跌到现在的60% 以下，全球锂离子电池产业将形成中、日、韩三分天下的格局。
2003 年，中国电池总产量已达262 亿只，约占全球电池总产量的一半以上，中国已是名副其实的电池制造大国，目前的电池产量和出口量都位居世界第一。2003 年，我国出口锂离子电池就达3.14 亿只，比亚迪、邦凯等锂离子电池生产企业也已发展成为全球电池行业注目的骨干企业，比亚迪公司在锂离子电池产业领域已进入全世界 5 强之列。除了上述企业外，我国具有锂离子电池规模生产能力的企业还有很多，并且，每年仍在增加，加上外国锂离子电池企业移居中国，中国锂离子电池的生产规模将逐年扩大。在锂离子聚合物和动力电池的产业化方面，中国也已走在世界的前列。
韩国锂离子电池的商业化始于1999 年，尽管起步较晚，由于借助于韩国在消费和移动电子领域的产业优势，以三星SDI 、LG 化学等公司为代表的韩国锂离子电池产业发展迅速。韩国商业部产能处官员自信地表示：“我们的目标是超过日本，到2010 年我们要成为锂离子电池的NO.1 ”。韩国锂离子电池已形成一定产业规模。
日本目前尽管仍然在锂离子电池制造方面占据头把交椅，但是日本的企业已
经明显对来自中国和韩国竞争对手的冲击感到压力。日本在全球锂离子电池市场的份额从2000 年以后持续下降。面对来自中国和韩国的挑战，日本锂离子电池企业也被迫采取措施和改变策略应战。三洋、索尼等企业，面对残酷的价格竞争，认为要想盈利，生产规模必须达到月产1500 万只以上；由中、日、韩锂离子电池产业竞争力分析，全球锂离子电池产业经过近 3 ~ 4 年的博弈，基本形成了中、日、韩三分天下的格局；从未来世界锂离子产业发展趋势分析，三国在锂离子电池市场的竞争中各有千秋，三分天下的格局也将维持相当一段时期。日本条一，韩国第二，中国第三。中、日、韩三国的竞争格局有利于继续推动世界锂离子电池产业的技术进步和良性发展。
有关专家认为：锂离子电池在经历了2001 年的疲软后，中国和韩国制造商的迅速崛起，受移动电子产品重新升温的拉动，推动了锂离子电池生产和消费，世界锂离子电池产业重新呈现了快速增长的态势；随着中国和韩国的迅速崛起，日本一支独秀的格局将被打破，世界锂离子电池产业，中、日、韩三分天下的格局已经形成。
聚合物锂离子电池自1999 年由索尼公司批量生产以来，发展速度很快，2002 年，已占7% 的市场分额，未来聚合物锂离子电池将继续保持快速增长的势头。由于氢镍电池和镉镍电池市场的逐渐萎缩，手机、数码相机、PDA 和便携摄像机等消费和移动电子产品的继续走强，锂离子动力电池呈现巨大应用潜力，未来锂离子电池的市场需求仍将保持相当的增长速度，预计近几年内，全球锂离子电池年均生产增长率将超过20% ，销售收入增长率将超过10% ；5 年后，锂离子电池产业将进入平稳增长阶段，预计生产年均增长率近10% ，销售收入增长率为5%。
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聚合物锂离子电池
公认的技术优势
聚合物锂离子电池是指电解质使用固态聚合物电解质（SPE）的锂离子电池，由于SPE质轻、易成膜、粘弹性好，避免了电解质的泄漏，与液态锂离子电池相比（见表1），具有安全性能高、重量轻（比同等规格的液锂电池轻20%-40%）、容量大（比同等规格的液锂电池高5%-15%）、体积小、易塑性高等优点，尤其适用于通讯产品如手机、PDA、笔记本电脑等，被公认为是最具发展潜力和应用市场的电池产品，与其它可充电电池相比，其重量能量密度、体积能量密度和寿命几个电池关键技术指标优于其它电池。
表1：可充电电池性能比较***
良好的市场前景
日本索尼公司于1991年率先商业化生产锂离子电池、1999年生产聚合物锂离子电池，至今，包括聚合物锂离子电池在内的锂离子电池市场约每年12亿美元[1]。其中，聚合物锂离子电池占据锂电池市场份额由1999年的1.22%增长到2005年的11.76%[7]，未来两三年内有望增长到20%-25%[10]，产品市场保持稳步发展的趋势。
属国内外研发热点
聚合物锂离子电池的主要研发企业主要集中在日、韩、美、中等四国。日本有索尼、东芝等，韩国有Saehan Enertech、三星等，美国有Valence等，国内有TCL金能、天津力神等。产品已被用于手机、PDA、笔记本电脑等小功率应用领域，现选取主要研发企业部分产品的技术指标如下表。可见，当前性能最优的手机聚锂电池的容量在1500mAh左右[2]、[11]，笔记本电脑聚锂电池的容量在4500mAh左右[2]、[11]。另外，电池的重要指标之一—重量能量密度已达185wh/kg，超越了2001年时对聚锂电池性能的预估[12]。
（数据来源：ISTIS整理）
2. 聚合物锂离子电池技术
2.1 聚合物锂离子电池的性能特点
聚合物锂离子电池是指电解质使用固态聚合物电解质（SPE）的锂离子电池。电池由正极集流体、正极膜、聚合物电解质膜、负极膜、负极集流体紧压复合成型，外包封铝塑复合薄膜，并将其边缘热熔封合，得到聚合物锂离子电池。由于电解质膜是固态，不存在漏液问题，在电池设计上自由度较大，可根据需要进行串并联或采用双极结构。
聚合物锂离子电池具有以下特点：①塑形灵活性；②更高的质量比能量（3倍于MH-Ni电池）；③电化学稳定窗口宽，可达5V；④完美的安全可靠性；⑤更长循环寿命，容量损失少；⑥体积利用率高；⑦广泛的应用领域。
其工作性能指标如下：工作电压：3.8V；比能量：130Wh/kg，246Wh/L；循环寿命：＞300；自放电：＜0.1%/月；工作温度：253-328K；充电速度：1h 达到80％容量；3h达到100%容量；环境因素：无毒。
2.2 正极材料
锂离子电池的特性和价格都与它的正极材料密切相关，一般而言，正极材料应满足：⑴在所要求的充放电电位范围内，具有与电解质溶液的电化学相容性；
⑵温和的电极过程动力学；⑶高度可逆性；⑷全锂状态下在空气中稳定性能好。随着锂离子电池的发展，高性能、低成本的正极材料研究工作在不断地进行。目前，研究主要集中于锂钴氧化物、锂镍氧化物和锂锰氧化物等锂的过渡金属氧化物[1]（见表1）。
表1锂离子电池三种主要正极材料的比较
2009年新能源汽车电池行业分析? [简介]新能源电动汽车最主要的部件是动力电池、电动机和能量转换控制系统，而动力电池要实现快速充电、安全等高性能，是技术门槛最高、也是利润最集中的部分。中投顾问新能源汽车行业研究员李胜茂指出，新能源汽车对电池要求很高，必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能，而且要求成本尽量低、使用寿尽量长。 概述：全球新能源汽车产业发展路径分析 新能源电动汽车最主要的部件是动力电池、电动机和能量转换控制系统，而动力电池要实现快速充电、安全等高性能，是技术门槛最高、也是利润最集中的部分。中投顾问新能源汽车行业研究员李胜茂指出，新能源汽车对电池要求很高，必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能，而且要求成本尽量低、使用寿尽量长。 据中投顾问发布的《2009-2012年中国电池行业投资分析及前景预测报告》显示，新能源汽车将朝着“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径发展。短期能够兑现业绩的只有镍氢动力电池，磷酸铁锂电池的不成熟，以及工信部出台的新能源汽车准入新标准也让镍氢电池生产商看到了中短期的希望。不过，3-5年内在锂电池技术成熟后，镍氢电池市场将被锂电池逐渐蚕食。 再者，近年来燃料电池（FC）技术的突飞猛进使得氢能的梦想在21世纪开始变成现实。而以氢为动力的燃料电池汽车（FCV）得到了世界各国政府和企业的高度重视，并且取得了重大进展，预计在未来的5--10年内FCV将正式进人市场，以加氢站、输氢管道建设为标志的“氢经济”初露端倪。 研究发现，日本的锂电池供应商占有较大的优势地位，并已开始着手制定统一的锂电池规格、安全标准、充电方式。而美国为了不让自己由对进口石油的依赖变成对外国锂电池的依赖，也在扶持电动车和锂电池制造企业，美国能源部也于去年批准了
新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势 发表时间：2019-03-12T16:17:31.607Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：张玉良 [导读] 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在 （北京昌平 102206） 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在人们的生产生活之中。 关键词：新能源汽车；电池应用；发展趋势 一、国内动力电池产业发展现状 我国的锂离子电池研究项目一直是“863”的重点项目，经过二十多年的持续支持，大部分材料实现了国产化，由追赶期开始向同步发展期过渡，本土总产能居世界第一，支撑了我国新能源汽车的示范推广。 1、正极采用磷酸铁锂材料，负极采用石墨材料，研发的50Ah能量型电池，能量密度达到136.6Wh/kg，功率密度达到1101W/kg；研发的20Ah能量功率兼顾型电池，能量密度达到106.5h/kg，功率密度达到1119W/kg。 2、正极采用尖晶石锰酸锂、镍钴锰三元混合材料，负极采用人造石墨材料，研发的25Ah软包装能量型电池，能量密度达到 162Wh/kg；研发的35Ah能量功率兼顾型电池，能量密度达到135Wh/kg。 3、正极采用镍钴锰三元材料，负极采用天然石墨/人造石墨/中间相碳微球等材料，开发的10、15、20、28、30、45Ah的动力电池，能量密度达到180Wh/kg；开发的2.6Ah18650圆柱形电池，能量密度达到200Wh/kg。 在系统集成技术及能力方面取得较大进展和突破。采用磷酸铁锂材料的动力电池系统的能量密度达到90Wh/kg，采用三元材料（18650圆柱形动力电池）的动力电池系统的能量密度达到110Wh/kg。 在前瞻性技术研究方面，中科院先导计划支持相关研究所研制出能量密度超过300Wh/kg的锂离子电池样品和能量密度超过500Wh/kg的锂硫电池样品，但循环寿命及安全性等性能指标还需进一步提升。 目前，我国已形成了包括关键原材料（正极、负极、隔膜、电解液等）、动力电池、系统集成、示范应用、回收利用、生产装备、基础研发等在内的完善的锂离子动力电池产业链体系，掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造工艺技术，生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造技术过渡。 在产业布局方面，中国形成了珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津冀区域为主的四大动力电池产业化聚集区域。据统计，目前有近100家动力电池企业开展动力电池的研发及产业化工作，有近1000亿元产业资金投入，形成近40GWh年产能，技术研发、产业化进展显著，有力地支撑了新能源汽车产业的快速发展。 二、发展新能源汽车的意义 1、新能源汽车可使中国实现从汽车大国到汽车强国的转变。 虽然当前世界各主要发达国家和有关汽车公司均在加紧研发此种新型汽车技术并取得长足进展，但总体而言，中国仍基本上与之处在同一个起跑线上，差距不过只有3—5 年，并不像传统内燃机技术一样存在20年的巨大差距。在商用化和产业化方面更是如此，某些方面我们还有一定优势。 2、新能源汽车可继续开辟中国的汽车市场。 中国的汽车产业刚刚发展起来，汽车普及率低，因而在汽车动力系统发展战略选择上有更大的自由度，在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势，推广应用新能源汽车的阻力也会小得多。 三、动力电池的应用现状 1、铅酸电池 铅酸电池是一个多世纪前诞生的电池技术，人们普遍认为其技术落后、性能低下，污染环境，在电池技术快速发展的当下，是应当全面淘汰的电池技术。而实际情况却是，在电动车及小型电动汽车领域，铅酸电池的市场占有率达到了惊人的90%，虽然不被看好却被普遍使用。其实，近年来铅酸电池的性能已经得到了提升，能量由20Wh/kg以下提升到了目前的40Wh/kg左右，循环次数由原来的350次左右，提高到了最高4000多次。另外，铅酸电池还有一大优势，就是可以回收循环利用，在美国，目前的铅酸电池回收率高达98.5%，我国的铅酸电池回收率也达到了90%。总的来说，铅酸电池虽然是上个世纪产生的技术，但随着科技的发展，铅酸电池不断得到改良，所以才能够在市场上如此活跃。 2、镍氢、镍镉电池 镍镉电池作为动力电池的一种，具有良好的大功率放电性能，大多应用于电动工具领域。镍氢电池与镍镉电池相比较，体积比、能量比更高，记忆效应较小。在新能源汽车的研发应用中，锂离子电池的性能明显优于镍镉电池，发展前景也更为广阔，所以大部分厂家都不再使用镍氢、镍镉电池作为汽车能源。就目前的发展趋势来看，镍氢、镍镉电池在新能源汽车领域已经失去了市场。 3、锂离子电池 目前市面上使用最多的新能源汽车电池就是锂离子电池。现在，其比能量达到了150Wh/kg，比功率达到了1 600W/kg，并且，随着科研的进行，其各项性能指标参数还会不断地提高。锂离子电池的电解液可以分为两种，聚合物电解质及液体电解质。目前，聚合物电解质的锂离子电池是研发和市场应用的主流。聚合物成分可以是三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂等，不同聚合物成分的各类电池在性能、安全性、寿命、生产成本方面各有优势，总体性能不相上下。市面上的电动汽车，厂家根据需求不同选择不同的聚合物电池，例如，比亚迪E6主打安全稳定、寿命长，所以选用了磷酸铁锂电池；日产聆风为了在各项性能均衡的前提下降低生产成本，所以选用了锰酸锂电池。
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述(新编Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述(新编版) 新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。 随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车
的核心部件，目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点，而锂电池在使用一段时间以后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到动力电池组的使用寿命，为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使得动力电池性能得到一定的提升。 目前，美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车（Tesla）之所以取得成功，其核心技术就是优异的电池管理技术，采用了两千多块锂电池进行串并联设计，可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统来确保电池的高性能，使得车辆具备稳定的动力性能和优良的安全性能，具有快速充电技术，将充电时间缩短到合理的水平，在电动车领域突破了技术上的瓶颈，取得了成功，实现了从实验室转向批量生产，对汽车行业有着重大突破意义。 电池组均衡管理概述 我国《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，其中电动汽车的开发研究已经被纳入重大项目。 目前，电池组在多次充/放电循环后各单体电池出现电压或者电
关于AESC锂电池性能的调查报告 姓名：孙继国 学号：13120023 专业：控制理论与控制科学 班级：研13电气 指导老师：秦岭
一、公司简介: Company Name Automotive Energy Supply Corporation (AESC) 汽车能源供应公司 Location 2-10-1 Hironodai, Zama City Kanagawa Prefecture, Japan 252-0012 Business Description Research, develop, manufacture, and sell high performance lithium-ion batteries for automotive applications 研究，开发，制造，以及汽车应用销售高性能锂离子电池 Established April 19, 2007 Capital 2.345 billion yen (capital reserve of 2.345 billion yen) 资产: 2.345十亿日元 Capital Contribution Ratio Nissan Motor Co., Ltd.: 51% 日产汽车有限公司：51％NEC Corporation: 42% NEC公司：42％ NEC Energy Devices, Ltd.: 7% NEC能源设备有限公司：7％ Representative Representative Director and President Shigeaki Kato Number of Employees Approximately 500 (As of March 31, 2014) Sales Approximately 43.8 billion yen (FY2012) 约43.8十亿日元（2012年度）Organization 二、主要产品特点:
2020年动力电池行业市场分析报告【调研】 2020年2月
目录 1. 动力电池行业概况及市场分析 (6) 1.1 动力电池行业市场规模分析 (6) 1.2 动力电池行业结构分析 (6) 1.3 中国动力电池行业市场驱动因素分析 (7) 1.4 动力电池行业特征分析 (7) 1.5 动力电池行业PEST分析 (8) 2. 动力电池行业政策环境 (10) 2.1 行业政策体系趋于完善 (10) 2.2 一级市场火热，国内专利不断攀升 (11) 2.3 宏观环境下动力电池行业的定位 (12) 2.4 “十三五”期间动力电池建设取得显著业绩 (12) 3. 动力电池产业发展前景 (14) 3.1 中国动力电池行业市场规模前景预测 (14) 3.2 中国动力电池行业市场增长点 (14) 3.3 动力电池进入大面积推广应用阶段 (15) 3.4 政策将会持续利好行业发展 (15) 3.5 细分化产品将会最具优势 (15) 3.6 动力电池产业与互联网等产业融合发展机遇 (16) 3.7 动力电池人才培养市场大、国际合作前景广阔 (17) 3.8 巨头合纵连横，行业集中趋势将更加显著 (18) 3.9 建设上升空间较大，需不断注入活力 (18)
3.10 行业发展需突破创新瓶颈 (19) 4. 动力电池行业竞争分析 (20) 4.1 动力电池行业国内外对比分析 (20) 4.2 中国动力电池行业品牌竞争格局分析 (22) 4.3 中国动力电池行业竞争强度分析 (22) 4.4 初创公司大独角兽领衔 (23) 4.5 上市公司双雄深耕多年 (24) 4.6 互联网巨头综合优势明显 (25) 5. 动力电池行业存在的问题分析 (26) 5.1 政策体系不健全 (26) 5.2 基础工作薄弱 (26) 5.3 地方认识不足，激励作用有限 (26) 5.4 产业结构调整进展缓慢 (26) 5.5 技术相对落后 (27) 5.6 隐私安全问题 (27) 5.7 与用户的互动需不断增强 (28) 5.8 管理效率低 (29) 5.9 盈利点单一 (29) 5.10 过于依赖政府，缺乏主观能动性 (30) 5.11 法律风险 (30) 5.12 供给不足，产业化程度较低 (30) 5.13 人才问题 (31)
2020年动力电池行业专题研究报告 一、特斯拉引领全球电动化进程，动力电池需求爆发 （一）全球新能源汽车市场高速发展，新一波产品周期特斯拉引领衔 1、全球新能源汽车高速增长，销量6年增长近11倍。从2011年以来，以特斯拉、比亚迪等为代表的新能源汽车高速发展，全球新能源汽车销量从2013年的20.2万辆上升至2019年的221万辆，年均复合增速达到150%。从国家来看，中国在此期间大力发展新能源车，销量从2013年的1.7万辆提升到了2019年的120.6万辆，其中2019年的销量占全球销量的比例达到了54.6%，已经成为全球最大的新能源汽车市场。 2、Model 3 已经成为爆款电动车型，特斯拉夺 19 年销量桂冠。全球市场看，19 年销量TOP20 的车企占据了全球新能源车总销量的83.5%，行业集中度明显提升。其中，自Model 3 车型发售以来，特斯拉2019 年总销量为36.8 万辆，连续两年成为全球车企销量第一；比亚迪销量为 22.95 万辆，位居全球第二；而北汽新能源则以 16.03 万辆排名第三。从具体车型来看，特斯拉 19 年 Model 3 车型共售出 30.01 万辆，真正意义上成为爆款电动车型，尤其在美国市场，是全美中小型豪华车型的销量冠军，超过了宝马2/3/4/5 系销量
之和，超过奥迪 A3/4/5/6 销量之和，超过奔驰 C 级、CLA、CLS、E-class 销售之和，同时在国内市场，Model 3 上险数量也超过了 4600 辆，力压蔚来 ES8/6、小鹏 G3、威马 EX5 等国内造车新势力。 3、国内销量节节攀升，规模效应促使Tesla 国内建厂。Tesla 入华，整车销量不断攀升，占全球的比重也逐步提升，预测今年中国的市场份额占全球的20%以上。对应公司在在国内的营收也是逐步增加，营收中有相当一部分就是物流和整车进口关税，预估国产化后能节省物流及关税费用约 45%（根据此部分比例进行测算）。规模体量小的时候，影响很小，可以沿用全进口模式，但是规模销量大的时候，就必须要考虑在当地投资建厂，对比全球一线整车，比如奔驰，宝马，奥迪等车型，在国内车型销量达到一定规模，超过 10 万以上，考虑经济性，体积大，运输成本高的商品就需要考虑经济性了；从另一方面，中国有完整的新能车产业链，经过多年的发展，从2014 年-2019 年整个电动车的制造成本五连降，所以 Tesla 国产化是必然趋势。工厂一期建成建筑面积15.7 万平方米，规划产能 25 万辆，Model3 一月份产量 1000 辆/周，正在进行产能爬坡，2020 年 5 月有望爬升至 3000辆/周；下半年 Model Y 正式导入，10 月份达到周产量 1000 辆/月，年底有望升至 2000 辆/月。
首先看我们国家的发展现状。我们的判断第一个是基本掌握了车用动力电池的关键技术，我们国家动力电池的开发，和整车基本同步，十五期间开展了镍氢电池，、锰酸锂氧化物锂离子电池、燃料电池的研发，"十一五"期间加大了磷酸铁锂电池研发与产业化，"十二五"期间推进三元材料电池的研发与产业化。目前是处于这样一个阶段。 从技术上来讲，我们国家开发了镍氢电池，锂离子燃料电池，关键技术指标达到了国外同类产品的一个先进水平，目前我们锂电池可以做到系统的比能量800-1000瓦时，比功率可以做到500-100瓦时，循环寿命也能做到突破一千次，使用寿命大概是可以达到五年，成本大概是说可以低于每瓦时三块钱。 第二个从产品层面来看，磷酸铁锂电池已经趋于成熟了，过往来看，我们国家供应电池支撑了产业的发展，目前在大规模示范这一块用的电池基本上都是国产。根据目前工信部发布的新能源汽车推广目录，我们国家车用电池，绝大多数是磷酸铁锂电池，也就是说近两年来，三元材料的动力电池开始在电动汽车上进行示范应用。大家比较清楚的比亚迪的汽车用的是盐酸铁力电池，像上汽，北汽这些电池系统都是磷酸铁锂。一汽奔腾目前是示范车，他用的电池是168，采用了三元材料。 第三个来说是我们国家建立了比较完善的产业体系，昨天我们听到了2014年我们国家电动汽车的销量大概是8.4万辆左右，如果按照每辆车在20-30，大概应该说我们电池达到了20亿千瓦时以上，销售收入应该超过了50亿元，2015年会超过100亿瓦时。我们国家现在推进动力电池产能建设，估计2015年会超过一百亿千瓦时。第二个我们国家建立了比较完整的产业体系，关键材料、单体电池、电池系统和电池装备、检测仪器等都有一定的生产能力，像北大先行、天津巴莫、北京当省，这是正极材料，负极材料像贝特瑞，杉杉等在国际上还是有一定的竞争力。 从发展趋势上来看，我们全世界的情况来看，第一个是锂离子电池已经成为动力电池的主要方向。目前大家都很清楚，目前日本，美国、欧洲、韩国商业化的电池主要是采用燃料电池。目前混动这一块也是在推动力锂电池的应用。韩国、日本、中国在全球锂电池占主导地位，排序是韩国第一、日本第二，中国第三。 最近三星、LG和SK先后宣布在中国设立合资公司，我们国家主流的车厂也准备在他的自主品牌汽车中采用韩国生产的电池。 第二个特点是我国政府大力支持新一代动力电池的研发，2012年日本实施蓄电战略，提出2020年蓄电池市场要占到世界份额的50%，就是重新夺回世界第一的位置。根据2013年NEDO发布的技术路线图，他的技术路线在2020之前大概还是以先进的锂离子电池为主，达到实用化，系统的比能量达到250瓦每公斤成本达到1.5元以下，2030年叫做革新电池，能量达到500瓦每公斤，成本达到八毛钱以下。 美国在2013年提出来EV蓝图，提出目标是2022年生产的插电式混合动力的电动汽车使用的电力成本与传统汽车相当，根据2013年发布的技术路线图是2022年下一代电池实现实用化，系统的比能量达到250瓦每公斤，成本降到八毛以下，2013年以后锂离子电池实现实用化。 从新一代锂离子电池来讲主要是在我们国家大概一般的叫做新一代动力电池的研发主要围绕新一代锂离子动力电池和新体系电池。新一代锂离子电池和目前现有的体系不一样，正极材料，负极材料，电极都要发生发生变化，电池比能量可以达到三百瓦每公斤，成本可以达到一块钱以下。这个表里面列了两件事，一个是最近日立公司宣布采用镍系的正极和负极单电池的比能量作330每公斤，寿命有50次，另外是福利蒙基，作为正极，归制作为负极，寿命可以达到100。但是目前这一电池体系的成本和安全有待进一步的验证。
2017年动力锂电池市场研 究报告 2016年12月
目录 前言 (6) 1.动力锂电池产能阶段性过剩，高能量密度三元电池是发展方向 (8) 1.1磷酸铁锂电池市占率暂时领先，高性能三元电池后来居上 (8) 1.1.1 14-15年国内新能源汽车行业维持高增长 (8) 1.1.2新能源客车和乘用车对动力电池需求量较大 (9) 1.1.3磷酸铁锂动力电池装载比例暂具优势 (10) 1.1.4三元材料动力锂电池能量密度优于磷酸铁锂 (11) 1.22020国内动力锂电池需求84GW H，其中三元需求65GW H (13) 1.2.1预计2017年国内新能源汽车产销量达到66万辆 (13) 1.2.2预计2017年国内动力锂电池需求量约30GWh (14) 1.316年底国内动力锂电池产能估算超过100GW H，其中三元产能约39GW H (17) 1.3.1动力锂电池产能主要以磷酸铁锂和三元为主 (17) 1.3.2达到8GWh产能锂电池企业目前仅3家 (17) 1.4锂电池产能过剩推动行业洗牌，高镍NCM和NCA三元电池迎来发展 .. 19 1.4.1 17-18年国内磷酸铁锂和三元锂电池产能均处于过剩 (19) 1.4.2三元需求仍有增长空间，看好高镍NCM和NCA三元材料电池 (20) 1.4.3 17年动力锂电池价格下调压力较大，预计毛利率可维持相对稳定 (21) 2.政策护航，引导锂电池行业健康可持续发展 (23) 2.1新能源汽车补贴政策调整，对电池系统能量密度提出更高要求 (23) 2.1.1新能源客车补贴退坡较大，能量密度要求提升推动磷酸铁锂电池行业洗 牌 (23)
锂电池行业发展现状及未来发展前景预测 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示：全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下， 2016 年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的 98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下， 2016 年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的 98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020 年中国及全球锂电产值 数据来源：公开资料整理国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。 2010 年至2016 年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。 2016 年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响，我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。 2016 年，我国电动汽车产量达到 51.7 万辆，带动我国动力电池产量达到 33.0GWh，同比增长 65.83%。随着储能电站建设步伐加快，锂
离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广， 2016 年储能型锂离子电池的应用占比达到 4.94%。 2010-2016 年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源：公开资料整理业务发展方向契合政策，发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势，在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言，在低端负极产品和涂布机领域，门槛低，竞争充分，利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜，产品技术含量高，在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高，附加价值较高，优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高，江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本，两国总量占全球负极材料产销量 90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015 年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%，全球前五大企业市场份额合计占比为 68%。江西紫宸 2016 年全球份额提升至 10.5%，国内份额提升至 14.8%，预计 2017 年份额维持提升趋势。江西紫宸国内排名前三，行业集中度有望进一步提高。目前国内锂电池负极材料生产企业中：贝特瑞、杉杉科技、江西紫宸为行业前三名，处于行业领先地位。
动力锂电池 充放电控制策略调研报告
目录 1. 动力锂离子电池 (3) 2. 动力锂离子电池充放电策略 (4) 2.1 锂电池充放电特性 (4) 2.2 锂电池充电控制策略 (5) 2.2.1 恒流恒压充电 (5) 2.2.2 模糊控制充电 (6) 2.2.3 锁相充电法 (8) 2.2.4 灰度预测充电 (10) 2.2.5 正弦-恒流充电 (11) 2.2.6 分阶段恒流充电 (12) 参考文献 (14)
1. 动力锂离子电池 锂离子电池（下面简称锂电池）是1990年日本索尼公司首先推向市场的新型高能蓄电池，是目前世界上最新一代的充电电池。随着成本的急剧下降和性能的大幅度提高，锂电池的生产和应用已得到迅速发展。 根据正极材料的不同，锂电池单体（cell）的标称电压从3.2V到3.7V，能量密度从100mAh/g到140mAh/g不等。严格来说，动力锂电池是指容量在3Ah 以上的锂离子电池。目前则泛指能够通过放电给设备、器械、模型、车辆等驱动的锂离子电池。通过对锂电池单体进行串并联，可满足各种应用场合对电压和容量的不同的要求。 相较于传统的充电电池（镍氢电池、铅酸电池等），锂电池作为动力电池具有显著的优势： (1)高能量密度(高比能量)：锂电池的比能量已能达1500Wh/kg，是镍镉电池的3倍，镍氢电池的1.5倍。同等容量要求下，能够减轻电池系统的重量。 (2)工作电压高：一个锂电池单体的工作电压可达到3.7V，是镍镉或镍氢电池的3倍。同等电压要求下，能够减少串联单体的数目。 (3)循环寿命长：在正常条件下，锂电池的循环次数可超过500次，磷酸亚铁锂电池可达到2000次。 (4)可快速充放电：1C充电30分钟可达到标称容量（State of Charge, SOC）的80%以上，磷酸亚铁锂电池可以在10分钟内充电到90%SOC。这使得锂电池电动汽车能够实现快充，更加方便。 (5)工作温度范围宽：工作温度为-25~45℃，随着电解液和正极的改进，有希望能扩宽到-40~70℃。这使得锂电池系统能适应各种环境。 除此之外，锂电池还具有无污染、无记忆效应、自放电率低和可塑性强等优点。 但锂电池也存在以下缺点： (1)成本高：主要是正极材料价格较高。 (2)不能耐受过充、过放，温度过高时还会有爆炸危险。必须有特殊的保护电路以防止过充。尤其是多个单体串联成电池组（pack）时，由于单体的特性不一致造成的不均衡，会导致某些单体过充而另外一些充不满，为保护电池需要加均衡电路或在充电策略上做改进。这些都增加了充电的成本。
2017年新能源汽车动力锂电池行业前景发展分析报告2017年1月出版
正文目录 1、动力锂电池产能阶段性过剩，高能量密度三元电池是发展方向 (4) 1.1、磷酸铁锂电池市占率暂时领先，高性能三元电池后来居上 (4) 1.1.1、14-15年国内新能源汽车行业维持高增长 (4) 1.1.2、新能源客车和乘用车对动力电池需求量较大 (5) 1.1.3、磷酸铁锂动力电池装载比例暂具优势 (6) 1.1.4、三元材料动力锂电池能量密度优于磷酸铁锂 (7) 1.2、2020国内动力锂电池需求84GWh，其中三元需求65GWh (8) 1.2.1、预计2017年国内新能源汽车产销量达到66万辆 (8) 1.2.2、预计2017年国内动力锂电池需求量约30GWh (9) 1.3、16年底国内动力锂电池产能估算超过100GWh，其中三元产能约39GWh (12) 1.3.1、动力锂电池产能主要以磷酸铁锂和三元为主 (12) 1.3.2、达到8GWh产能锂电池企业目前仅3家 (12) 1.4、锂电池产能过剩推动行业洗牌，高镍NCM和NCA三元电池迎来发展 (14) 1.4.1、17-18年国内磷酸铁锂和三元锂电池产能均处于过剩 (14) 1.4.2、三元需求仍有增长空间，看好高镍NCM和NCA三元材料电池 (15) 1.5、17年动力锂电池价格下调压力较大，预计毛利率可维持相对稳定 (15) 2、政策护航，引导锂电池行业健康可持续发展 (17) 2.1、新能源汽车补贴政策调整，对电池系统能量密度提出更高要求 (17) 2.1.1、新能源客车补贴退坡较大，能量密度要求提升推动磷酸铁锂电池行业洗牌 (17) 2.2.2、乘用车补贴奖励高能量密度车型，行业向高密度三元锂电发展 (18) 2.2.3、专用车补贴和推广目录落地助力17年销售放量，三元电池需求有望进一步提升 (19) 2.2、新能源汽车相关政策陆续出台，约束和规范行业发展 (20) 3、透过第四、五批新能源汽车目录看动力锂电池行业格局 (22) 3.1、17年1-5批新能源汽车目录需要重新核定，第4、5批参考意义较大 (22) 3.1.1、1-5批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》需重新核定 (22) 3.1.2、第4、5批新能源汽车目录对17年目录参考意义预计较大 (23) 3.2、第4、5批目录商用车为主，宁德时代供应车型数量优势明显 (23) 3.2.1、第四、五批目录客车和专用车车型数目较多 (23) 3.2.2、宁德时代总量领先，亿纬锂能、比克电池和远东福斯特三元数量领先 (25) 3.3、客车：前五大电池供应商磷酸铁锂和锰酸锂电池势均力敌 (26) 3.4、乘用车：比亚迪优势仍在，CATL、力神、国轩高科紧随其后 (27) 3.5、专用车：力神、沃特玛、星恒电源、远东福斯特和比克电池领跑 (28) 4、总结：看好三元技术产能领先和下游市占率高的动力电池企业 (30) 5、重点公司 (31) 5.1、亿纬锂能：技术领先、三元产能扩张迅速的锂电池企业 (31) 5.2、国轩高科：产业链上下游积极布局的锂电池龙头 (33) 6、风险提示 (35) 附录 (35) 图表目录
动力电池行业品牌企业宁德时代调研分析报告
目录 宁德时代该用PE还是EV/EBITDA？ (5) 经营性现金流亮眼，现金周期如何演绎？ (8) 自我造血伊始，不可低估的利息收入 (13) 远期空间广阔，冉冉升起的锂电巨头 (16) 图表目录 图1：以PE衡量锂电产业链标的估值，宁德时代位于中枢偏上 (5) 图2：以EV/EBITDA衡量锂电产业链标的估值，宁德时代位于中枢偏下 (5) 图3：宁德时代有息负债较少，2019年中有息负债率约15%（亿元） (5) 图4：宁德时代货币资金持续增长，2019年中达到326亿元（亿元） (5) 图5：宁德时代机器设备平均折旧年限不到5年，远低于行业水平 (6) 图6：宁德时代历年归属净利润与当期折旧金额对比（亿元） (6) 图7：2018Q2以来宁德时代经营性现金流净额远大于净利润（亿元） (8) 图8：宁德时代营运资金自2018年以来净减少（亿元） (8) 图9：2018H2以来EV乘用车快速向高级别、长续航升级 (8) 图10：宁德时代、比亚迪几乎垄断高级别车型供应链（2018年数据） (8) 图11：产品差异化逐步凸显，龙头与行业其他企业产能利用率分化 (9) 图12：宁德时代存货中发出商品占比明显提升，库存商品占比相对下降 (9) 图13：宁德时代季度末预收账款持续增长（亿元） (9) 图14：宁德时代季度末应收账款及票据平稳增长（亿元） (9) 图15：宁德时代市场份额持续提升 (9)
图16：宁德时代季度末应付账款及票据逐步抬升（亿元） (9) 图17：宁德时代动力电池产能加速扩张，产能紧缺或将缓解 (10) 图18：美的集团营运资金净变动情况（亿元） (10) 图19：华域汽车营运资金净变动情况（亿元） (10) 图20：宁德时代应收款项周转天数低于其他动力电池公司 (11) 图21：宁德时代应付款项周转天数同样低于其他动力电池公司 (11) 图22：宁德时代存货周转天数明显低于其他动力电池公司 (11) 图23：产业链各环节集中度情况（根据2019Q2产销数据计算） (12) 图24：宁德时代逐步打造自身供应链的产业集群（未完全列示） (12) 图25：2018、2019H1宁德时代经营性现金流净额已经能够覆盖资本开支（亿元） (13) 图26：宁德时代未来几年资本开支估算（亿元） (14) 图27：宁德时代未来几年净利润与折旧估算（亿元） (14) 图28：根据现金流推算的宁德时代货币现金变动（亿元） (15) 图29：宁德时代历年利息收入及测算年化收益率水平 (15) 图30：宁德时代未来几年财务费用预测（亿元） (15) 图31：宁德时代快速实现国内客户的深度绑定以及海外客户突破 (16) 图32：动力电池行业龙头中期盈利、市占率及行业要素分析 (18) 图33：CATL中期毛利率及净利率趋势预测 (18) 表1：宁德时代各类固定资产折旧年限 (6) 表2：公司部分设备折旧年限变更前后对税前利润的边际影响（亿元） (7) 表3：宁德时代已规划及在建项目明细表（亿元） (13)
锂电池材料行业调研报告（简版） 2017-08-0817697 阅读 ? 4 喜欢 ? 0 评论来源：新材料在线 一 锂电池材料概述 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。 图表 1：锂电池材料构成 资料来源：赛瑞研究 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：
资料来源：赛瑞研究图表 2：锂电池产业链结构图 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。 图表 3：锂电池行业生命周期
新能源汽车动力锂电池调研报告 一、项目概况 1、动力电池 动力电池是为电动汽车动力系统提供能量的蓄电池，主要包括锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池等。 铅酸电池由于安全性好，成本低，在微混和城市型纯电动汽车上具有一定优势；但由于能量密度低，无法在其它类型电动汽车上应用。 镍氢电池技术成熟、安全性好，在近几年内占据混合动力的主流地位，尤其是在轻混、中混和重混等车型上；但由于能量密度低，成本高，技术发展已接近极限，性能进一步提高的余地不大。 锂离子电池具有零污染、零排放、能量密度高、体积小和循环使用寿命长等优点，是国内外动力电池发展和应用的趋势，将逐步占据未来市场的主流地位；但由于安全性和成本问题，目前正处于发展期。动力锂电池产业链下游主要是电动自行车、电动摩托车、电动轿车、电动客车等需要大功率的应用领域。 2、锂电池 （1）锂电池的分类 ①按内部材料分为锂金属电池和锂离子电池两大类。锂金属电池由于其性质不够稳定而且不能充电，所以无法作为反复使用的动力电池；而锂离子电池则具有反复充电的能力，被作为主要的动力电池发展，锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。 ②按用途分为数码电池和动力电池两大类。 ③按外壳材料分为钢壳电池、铝壳电池和聚合物电池三类。
④按形状分为圆柱电池、方形电池和异形电池三类。 （2）锂电池的结构 锂电池结构分为五部分，即正极、负极、隔膜、电解液和外壳。 锂电池正极包含活性物质、导电剂、溶剂、粘合剂、基体等物质；锂电池负极包含活性物质、粘合剂、溶剂、基体等物质；锂电池外壳包含钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘胶带等五金件。 3、车用锂电池 车用锂电池是混合动力汽车及电动汽车的动力电池，通常我们说得最多的车用锂电池按正极材料分主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池以及三元锂电池（三元镍钴锰）。 锰酸锂电池安全性较好，成本低，但高温性能较差，寿命较低；.三元锂电池能量密度高，性能比较均衡，但成本较高；磷酸铁锂电池安全性最好，循环寿命长，但低温特性较差、能量密度较低。 目前国外多数电池企业，如松下、三洋、SBL、LG、JCS等，主要选择三元材料；国内多数电池企业和美国A123，主要选择磷酸铁锂。磷酸铁锂电池能够成为国内动力电池中的主力，归功于高效率输出、高安全性、电池的结构简单而稳定、极好的循环寿命、可快速充电及对环境无污染。然而，随着美国特斯拉电动汽车进入中国，能量密度高、续航能力强的三元锂电池优势显现。在乘用车市场上，由于乘用车留给电池的空间不多，鉴于目前磷酸铁锂电池能量密度已经基本达到理论的极致，而三元电池的能量密度还有很大的提升空间，不少厂家纷纷着手研发和应用三元材料，两种锂电池得到均衡发展。 业内专家表示，作为目前动力电池的主力军，磷酸铁锂的电池能量密度已经基本达到理论的极致，但是由于成本，安全等方面的优势，使得其在工业化生产上仍被需求。
动力锂电池，是以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池。磷酸铁锂具有很好的安全性能，因而是目前最理想的动力汽车用锂电正极材料。我国车企推出的纯电动车车型中，动力电池均为锂电池，奇瑞、比亚迪使用的均是磷酸铁锂。磷酸铁锂是引发锂电革命行业的一种新兴材料，是锂电池行业发展的最前沿。 下面将用波特五力模型分析动力锂电池行业： （一新进入者的威胁 新进入者在给行业带来新生产能力、新资源的同时，将希望在已被现有企业瓜分完毕的市场中赢得一席之地，这就有可能会与现有企业发生原材料与市场份额的竞争，最终导致行业中现有企业盈利水平降低，严重的话还有可能危及这些企业的生存。 磷酸铁锂行业有一定的门槛，不是谁来做就会做成功的，尤其是材料领域，技术壁垒很高，可以避免太多的竞争。作为新进入这个产业的企业，选择做材料可能要比做电池更为明智，因为现有的一些锂电池厂商很多，尤其是大厂的地位很难撼动，他们切入到磷酸铁锂电池更具优势。 由于制造动力电池涉及到电芯的组合，必须保证电芯的一致性，这样对电池的生产设备提出了更高更专业的要求，所以设备资金投入很大，一般来说，建设一条磷酸铁锂电芯生产线至少需要5000万元的启动资金。创业企业在进入这一领域有一定的 难度,传统的电池生产企业将具有较大的优势。 （二供应商的议价能力 供方主要通过其提高投入要素价格与降低单位价值质量的能力，来影响行业中现有企业的盈利能力与产品竞争力。 锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。磷酸铁锂正极材料做出大
容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点。 目前磷酸铁锂材料全球可查的产能是1500吨,如果按照未来5年内年产100万辆电动汽车的需求，每年就需要6万吨磷酸铁锂，潜在的供需缺口非常大，锂电池原材料之一是电解液，电解液约占锂电池成本12%,毛利率约40%,是锂电 产业链中盈利能力较强的环节之一。目前全国产能约 1.8万吨，供需基本平衡。 我国磷酸铁锂原材料丰富，价格低廉,这对于磷酸铁锂产业是一个极大的利好。 (三购买商的议价能力 购买者主要通过其压价与要求提供较高的产品或服务质量的能力，来影响行业中现有企业的盈利能力。 (1目前中国大陆锂电池产业正处于优胜劣汰的发展过程，唯具有技术和品牌优势的厂家，才有机会获得更大的市场空间。 (2电芯生产由于生产工艺和技术相对成熟，在有稳定的正极材料货源情况下，国内大部分锂离子电池厂商均能生产出磷酸铁锂电芯。 (四替代品的威胁 两个处于不同行业中的企业，可能会由于所生产的产品是互为替代品，从而在它们之间产生相互竞争行为，这种源自于替代品的竞争会以各种形式影响行业中现有企业的竞争战略 随着补贴和充电便利性的解决，新能源汽车市场将出现爆发式增长，而随着新能源汽车规模的迅速扩大，对动力电池、电机、电控等的需求也将显著增加，这有望成为未来10年行业增长的核心驱动因素。这其中，动力电池的性能对新能源汽车的发展
关于石墨烯电池的调研报告 0引言 《世界报》的一则关于西班牙Graphenano 公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池的消息，引起了世界各地的转发与评论，该消息称石墨烯聚合材料电池能够提给电动车1000公里的续航能力，而其充电时间不到8分钟。为调查此消息的真实性与石墨烯聚合材料电池的可行性，于是检索、收集了大量的资料，并总结做出了自己的调查结果。 1石墨烯简介 石墨烯（Graphene ）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因「在二维石墨烯材料的开创性实验」为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收%的光；导热系数高达K m W ?/5300，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过s V cm ?/215000，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约m ?Ω-810，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 特斯拉CEO 马斯克近目在接受英国汽车杂志采访时表示，正在研究高性能电池，特斯拉电动车的续行里程很快将能达到800公里，比目前增长近70％。其表示，特斯拉始终致力于打造纯电动汽车，将继续革新电池技术，不考虑造混合动力车。特斯拉Model3电动汽车的续行里程有望达N320公里，售价约为万美元。[]《功能材料信息》 2014年第11卷第4期 56-56页据悉，石墨烯兼具高强度、高导电性、柔韧性等优点，应用于锂电池负极材料后，可大幅度提高其电容量和大倍率充放电性能 ，或成特斯拉电池的理想材料。 特斯拉研究高能电池石墨烯或为理想材料 这项新技术的核心在于，新型多孔石墨烯材料含有巨大的内部表面区域，因此能实现在极短时间内充电。所充电能量与普通锂电池的电能量相当。更重要的是，石墨烯电池电极在经过1万次充放电之后。能量密度并未出现明显损失。 这种多孔石墨烯材料的超级电容，还可以为电动车节省大量的能量"如今，电动车的电能浪费现象仍旧普遍存在" 1新闻方面 首先，我从网上搜索了相关的新闻，包括ZOL 新闻中心科技频道的“”说道“这项突破性研究，为人类认知石墨烯等材料特性带来全新发现，并有望为燃料电池和氢相关技术领域带来革命性的进步”；21世纪经济报道的“”说道“2014年12月初，西方媒体报道，西班牙Graphenano 公司和西班牙科尔瓦多大学合作研发的石墨烯电池，一次充电时间只需8分钟，