新能源汽车动力电池行业研究报告
目录
1 汽车动力电池行业总体概况 (1)
2 汽车动力电池的分类及发展现状 (1)
2.1 铅酸电池 (2)
2.1.1 铅酸电池的特点 (2)
2.1.2 铅酸电池在中国的发展现状 (3)
2.2 镍氢电池发展现状分析 (3)
2.2.1 国内政策的有利支持 (3)
2.2.2 镍氢电池在汽车生产方面的应用 (4)
2.2.3 镍氢电池与锂电池的对比 (4)
2.3 锂电池发展现状分析 (4)
2.3.1 锂电池的特点 (4)
2.3.2 开发锂电池汽车的主要厂商 (5)
2.3.3 锂电池在我国的发展 (5)
2.3.4 锂离子电池发展的瓶颈 (6)
2.3.5 日本在锂电池标准化方面的发展 (6)
3 世界主要动力电池生产国的发展现状 (6)
3.1日本 (7)
3.2 中国 (8)
3.3 韩国 (10)
3.4 美国 (11)
3.5 电池厂商供应对照表 (11)
4 中国新能源汽车的发展分析 (12)
4.1 政策的支撑下的行业发展 (12)
4.2 目前面临的问题 (14)
4.2.1 价格仍然偏高 (14)
4.2.2 尚无完备的充电站等配套设施 (14)
4.3 新能源汽车在中国市场的主要车型 (14)
4.3.1 在售车型 (14)
4.3.2 即将上市的车型 (15)
4.4 动力电池的检测机构 (15)
1 汽车动力电池行业总体概况
新能源汽车是指采用汽油、柴油之外的动力作为动力源的汽车的总称，按动力源的不同，主要有三种：混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）、纯电动汽车（Electric Vehicle，EV）和燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV）。按照是否依赖外部充电，混合动力汽车又可分为普通HEV和插电式混合动力汽车PHEV（Plug-in hybrid）。
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。新能源汽车对电池的要求很高, 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，使用寿命尽量长。
从世界范围来看，新能源汽车将朝着“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径发展，短期能够大范围使用的只有镍氢动力电池，不过，未来3-5年，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，近年来燃料电池技术的突飞猛进使得氢能的梦想21 世纪开始变成现实，而以氢为动力的燃料电池汽车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年内燃料电池汽车将正式进入市场。
2 汽车动力电池的分类及发展现状
当前在电动汽车上得到应用的有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池。具体分类如下：
下图是铅酸电池、镍氢电池、锂电池在各项性能指标上的对比分析：
2.1 铅酸电池
2.1.1 铅酸电池的特点
铅酸蓄电池已有100多年的历史，广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池，它可靠性好、原材料易得、价格便宜；比功率也基本
上能满足电动汽车的动力性要求。但它有三大缺点；一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；一个是使用寿命短，使用成本过高；另一个是污染严重。
2.1.2 铅酸电池在中国的发展现状
铅酸电池由于自身性能的限制，且存在较为严重的铅污染，将逐渐退出市场。2011年5月，国家环保部门对全国的铅酸电池企业进行了停产整顿，全国共排查铅蓄电池生产、组装及回收(再生铅)企业1930家，没有达到500米防护距离的铅酸电池企业一律关停，取缔关闭、停产整治与停产的企业共计1598家，占全部排查企业的83%。在政策方面，工信部即将出台《铅酸蓄电池行业准入条件》，主要是为了遏制盲目投资、低水平重复建设，淘汰落后产能，加强污染治理，促进铅酸蓄电池行业的结构调整和优化升级。对现有企业，《准入条件》将要求其应依法取得生产许可证、安全生产许可证、排污许可证和开展环境影响后环评，并要求其在1年内采用自动配酸、自动分板、刷板以及自动烧焊或自动铸焊等先进技术，同时确定了现有项目的改扩建均应采用节能减排的内化技术。为达到相关要求，一个铅酸蓄电池企业起码要投入500万元的技术改造资金，部分实力不达标的企业只能退出市场。预计《准入条件》出台后，全国半数的铅酸电池生产企业将退出市场。
2.2 镍氢电池发展现状分析
2.2.1 国内政策的有利支持
2009年6月，工信部对外公布了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，并于7 月 1 日起施行，到2010 年12 月31 日前适用。根据该管理准则, 以镍氢电池生产的混合动力乘用车被归类为成熟产品, 允许在全国范围内销售使用，对镍氢电池产业是一大利好。镍氢动力电池刚刚进入成熟期, 是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系，全球已经批量生产的混合动力汽车全部采用镍氢动力电池体系，现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池。
2.2.2 镍氢电池在汽车生产方面的应用
目前全球主要的镍氢动力电池厂商主要有日本的PEVE 和Sanyo，PEVE 占据全球Hybrid 动力车用镍氢电池85%的市场份额，目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的Prius、Alphard 和Estima, 以及本田的Civic、Insight 等均采用PEVE 的镍氢动力电池组。目前，长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行，他们采用的也都是镍氢电池，不过电池主要向国外采购，国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。
2.2.3 镍氢电池与锂电池的对比
在发展新能源汽车上，镍氢电池技术最成熟，目前是新能源车的主流，具有成熟稳定可靠的优点，但是其比能量和循环次数低于锂电池。镍的价格昂贵，镍氢电池在生产成本上比锂电池高出不少。与镍氢电池相比，新一代锂电池重量将减轻一半，蓄电容量则增加1倍以上，一次充电后行驶里程将大大提高未来将与锂电池在较长时间内共存。镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料电池三分天下，之后将逐渐被锂电池及燃料电池所取代。电池巨头松下和三洋也均认为，锂离子动力电池不可能在短期内取代镍氢动力电池，主要原因是镍氢动力电池便宜安全，已经达到规模化生产，而锂电池还有课题需要继续攻关，如安全性，因此商业化尚需时日。
2.3 锂电池发展现状分析
2.3.1 锂电池的特点
传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟，但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大的问题。目前，越来越多的汽车厂家选择在不久的未来采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。锂电池具有以下优点：体积小、质量轻、工作电压高(是镍镉电池，氢镍电池的3倍)、比能量大(可达氢镍电池的3倍)、循环寿长、自放电率低、无记忆效应、无污染等优点。
2.3.2 开发锂电池汽车的主要厂商
当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力锂电池汽车，如美国福特、克莱斯勒，日本丰田、三菱、日产，韩国现代，法国Courreges、Ventury等。而国内汽车制造商比亚迪、吉利、奇瑞、力帆、中兴等车企也纷纷在自己的混合动力和纯电动汽车中搭载动力锂电池。上海汽车计划于2012年锂动力电池正式建成投产，初步形成年产6000套规模。从发展周期看，目前汽车锂电池市场正在走出导入期，开始跨入快速成长期。
由于汽车锂电池产业蕴含非常巨大的产值潜力，电动汽车上游的电池材料供应商和下游的汽车厂商对汽车锂电池业务也已窥觑已久。据德意志银行调研显示,整车企业最愿意与以下10家企业合作开发汽车锂电池:1)Johnson Controls-Saft(美国江森自控和和法国Saft 的合资公司); 2)A123 系统公司(由麻省理工学院、通用电气等投资成立，该公司与大陆集团有合作);3)LG 化学(该公司在美国有子公司Compact Power);4) Ener Del (Ener1 和德尔福的合资公司);
5)AESC(日产和NEC 的合资公司); 6)PEVE (丰田和松下的合资公司); 7)GS 汤浅; 8)日立; 9)三洋电机; 10)三星。
2.3.3 锂电池在我国的发展
近几年来，我国的汽车锂电池产业从无到有、从小到大，发展很快，生产能力仅次于日本。中国在动力锂离子电池的研发上投入了大量财力、物力。我国的汽车锂离子电池研发项目一直是国家"863"的重点项目，大部分材料实现了国产化，国内已自建和引进多条生产线，配套材料厂也有多个，均已形成大规模生产，市场竞争激烈，主要是产业投资推动。我国的比亚迪、万向集团、深圳比克电池、天津力神电池与美国迈尔斯的合资企业等都置身于锂电池的研究。不过，目前国内唯一掌握车用磷酸铁锂电池组规模化生产技术的企业是比亚迪，在世界上处于领先地位。比亚迪纯电动车E6和混合动力车F3DM 已正式推出搭载其自主研发的锂动力电池。
2.3.4 锂离子电池发展的瓶颈
目前阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是安全性能和汽车动力电池的管理系统。安全性能方面，由于锂离子动力电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境恶劣等方面的原因，加上以人为本的安全理念，因此，用户对电池的安全性提出了非常高的要求。汽车动力电池的管理系统方面，由于汽车动力电池的工作电压是12V 或24V，而单个动力锂离子电池的工作电压是 3.7V，因此必须由多个电池串联而提高电压，但由于电池难以做到完全均一的充放电，因此导致串联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况，电池会出现充电不足和过放电现象，而这种状况会导致电池性能的急剧恶化，最终导致整组电池无法正常工作甚至报废，从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。动力锂离子电池要得到很好的应用，技术上需要从材料、电池管理系统、机械加工等多方面同时考虑。因此，需要上下游企业通力合作，以电池为核心，对材料、管理系统等提出要求，形成一个产业群，更有利于技术的进步和系统成本的降低。
2.3.5 日本在锂电池标准化方面的发展
日本《经济新闻》近日报道，日本将以日本经济产业省的外围团体为中心制订方案，日本丰田、日产、本田、铃木、三菱、马自达、富士重工、大发、雅马哈9 家汽车、摩托车生产企业和三洋电机、日立制作所、松下电池工业、pasona 能源、GSYUASA 公司等电池生产商,再加上东京电力公司、日本汽车研究所、经济产业省、国土交通省等单位将共同参与实施试验，制定统一的锂电池规格和安全标准。同时，充电方式也将标准化。据日本汽车研究所预计，按现在混合动力车的普及程度推算，到2020 年日本国内的混合动力车将达到约360 万辆。如果高性能锂电池得到更多推广，使用量有可能进一步达到720 万辆的水平。
3 世界主要动力电池生产国的发展现状
目前，亚洲电池厂商已占据了全球98%动力电池的市场份额，其中，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；中国在最近几年大力发展动力电池的生产，将会形成较大的规模，同时吸引了美国的投资；韩国的三星和LG化学制造的动力电池得到了汽车生产厂商的认可。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。
3.1日本
日本2007年发布了“下一代汽车及燃料计划”：力争在2010年左右使小型纯电动汽车商业化，2015年将可充电式（plug-in）混合动力商业化，2030年左右使燃料电池汽车商业化。因此，车用动力电池成为了日本投资的热点。目前, 日本的锂电池供应商在全球市场中确实占有较大的优势地位。据日本经产省披露，日本力争在2010 年将新型锂电池用于下一代电动汽车，丰田、日产汽车及松下电器等相关企业签署协议，合力开发统一规格的新一代汽车锂电池，并计划在 2 年内实现量产；东芝公司决定斥资500 亿日元开发电动汽车用的锂离子电池，这种高效动力将于两年内进入半商品化生产。
1）三洋电机
该公司预测，到2020年，每20台车里就有1台是混合动力车（HEV）。HEV 累计销售将达1300万台，作为全球最大的二次电池供应商，公司的目标是获得HEV动力电池40%的份额。该公司的镍氢动力电池已经供应给本田和福特。另外，该公司2009年底与大众公司缔结合作协议，携手开发基于锂离子技术的新型高效高性能动力电池，并将应用于大众汽车。
2）PEVE
松下和丰田合作的PEVE公司是镍氢动力电池的霸主。另外，2009年底，松下收购了三洋电机50.19%的股份，松下最看重的就是三洋能源方面的业务，希望通过吸收三洋电机公司所擅长的锂电池和太阳能电池部门，扩大在海外市场的业务。
3）日立
首次开发出了插入式混合动力车用锂离子电池，从2010年春季开始，向国内外的汽车制造厂家进行样品供货。日立此次开发的锂离子电池是一种适合PHEV搭载的高性能、高可靠性电池，同时具备了高能量（持续力：持续行驶能
力）与高功率（瞬间爆发力）的性能特点。2010年，日立开始与美国江森控制公司(Johnson Controls)合作开发汽车锂离子电池及其他电池技术。
4）AESC
2007年4月，日产汽车与NEC集团成立了合资公司AESC，对外宣布了将生产车用锂电池的计划。2008年，日产和NEC更声明将提前1年实施增产计划，投资1000多亿日元，分别在日本国内及欧美国家建设新的工厂，以确保锂电池产量在2011年之后达到供应20万辆车使用的水平。
5）GS汤浅
在电动汽车用锂离子充电电池方面，该公司开发出了电动混合动力车用高输出功率型的“EH6”和电动汽车用高容量型的“LEV50”。在与汽车生产商合作方面，GS汤浅对其与三菱商事与三菱汽车的合资公司——Lithium Energy Japan投资40亿日元设立量产线，预计首先于2009年以年产20万单元的规模，生产三菱电动汽车“i MiEV”使用的LEV50锂离子充电电池；2008年底，GS汤浅和本田公司就成立锂离子充电电池合资公司（Blue Energy）达成基本协议。另外，GS汤浅2010年9月9日宣布开发出锂离子充电电池正极材料“磷酸钒锂”，不仅能提高电池的输出密度及安全性，也有望降低成本。
3.2 中国
预计到2012 年，中国新能源汽车年产量将达到100 万辆，而预计到2025 年后，中国普通汽油车占乘用车的保有量将仅占50%左右，而先进柴油车、燃气汽车、生物燃料汽车、新能源汽车将迅猛发展。与这样的的新能源汽车生产规模相匹配的则是大规模的动力电池产量。我国已有多家电池厂商开始研制并生产动力电池，在不久的将来会形成较大的规模。同时，中国的动力电池企业还吸引了不少美国企业的投资。
1）比亚迪
2008年，巴菲特以18亿港元持有比亚迪公司10%的股份。2009年，比亚迪投资50亿建立惠州产业园，目前比亚迪电动车电池生产基本建设完成，已可以进行锂电池的大规模生产。
2）天津力神
2009年，中海油投资50亿控股天津力神，规划中的6期工程则全部是用于电动车的锂离子动力电池，力争产能达到20万套规模，处于全球汽车动力电池前5位的水平。
2010年，天津力神电池公司与美国加州CODA电动汽车公司合作在天津成立了生产基地，旨在从2010年开始为美国加州电动汽车公司生产锂离子汽车用电池。
3）中信国安
其控股90%的子公司盟固利主要从事锂离子二次电池关键材料和高能量密度动力锂离子二次电池的研发、生产与销售，是国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家，同时也是国内外唯一大规模生产动力锂离子二次电池的厂家，形成了从锂电池材料和锂电池，到电动汽车研发与生产的完整产业链。
4）万向集团
万向电动车已与美国Ener1公司签署合资合作的框架协议，约定将建立全自动化的电芯及电池系统生产基地，计划首期投资3亿多美元，2011年底形成3亿安时电芯及4万套电动车用蓄电池组系统的产能。
5）科力远
该公司产品覆盖电池材料和二次电池两大领域。电池材料产品主要有连续化带状泡沫镍；二次电池产品主要有镍氢电池、镍锌电池、锂电池、汽车动力电池、铅布铅酸电池等系列，产品广泛应用于信息、通讯、新能源领域，各类电池产品达到日产160万只的生产能力。其中电动工具、电动自行车、混合动力汽车用电池和光伏电池等产品在同行业处于领先水平。2008年7月启动的汽车动力电池能量包项目计划总投资25亿元，形成年产30万台套生产能力，预计在3—5年内达到销售收入过100亿。科力远目前正与国内奇瑞汽车、长安汽车等合作，首条生产线的产品主要供应奇瑞汽车。
6）比克电池
比克电池是一家集锂离子电芯研发、生产、销售为一体的高新技术企业。2008年7月，成功申报国家863计划“电动汽车用锂离子动力电池系统产业化技术研究”项目，“电动工具用高安全长寿命锂离子电池的清洁技术”成为国家发改委重大产业技术项目；2010年，“锂离子动力电池及关键材料研发与产业化”项目当
选为“深圳经济特区成立三十周年十大自主创新项目”。该公司与奇瑞汽车、长春一汽、宇通客车等汽车制造商建立了合作关系。
7）中炬森莱
主要从事镍氢动力电池的研发和生产，是国家863 镍氢动力电池产业化基地。2006 年起参与863 计划，为长安、奇瑞、一汽、东风、北汽控股和夏利提供镍氢动力电池组，部分车辆运行里程达10 万公里以上。
3.3 韩国
1)三星
2008年，三星公司和博世公司签订协议，于2008年9月合资建立了一所混合动力车电池公司。该公司被命名为“SB Li Motive”，总部设在韩国，双方公司各占50%的股份。该公司将主要致力于研发、生产以及销售车用锂离子电池，这种电池将主要用于汽油-电动混合动力车款和纯电动动力车款。
2）LG化学
LG化学2009年宣布，未来4年将向电动汽车电池工厂投资1万亿韩元，希望电池业务到2015年能实现2万亿韩元的总营收。该公司去年还称，将与现代汽车旗下汽车零部件制造商现代摩比斯公司(Hyundai Mobis Co)组建电池合资公司。
2010年1月，该公司宣布将向福特汽车公司供应混合动力车的充电电池，估计年销售额将达到4.47亿美元。2011年8月，通用汽车和LG集团联合宣布双方将深化合作，联合设计和开发未来的电动汽车并销往全球各地。此前，LG 为通用的雪佛兰V olt沃蓝达和欧宝Ampera增程型电动车供应电池组，2010年双方还合作生产了一批雪佛兰科鲁兹电动车的示范车辆。根据双方签署的最终协议，通用汽车将借助LG在电池和其他相关系统领域的专业经验，拓宽其电动汽车的数量和种类。同时LG作为汽车解决方案供应商，也将通过此合作丰富其业务范畴。有关通过双方合作开发的第一批车辆上市时间，双方表示将另择时机再作公布。
3.4 美国
奥巴马提出了到2015年使美国电动汽车保有量达到100万辆的计划。美国的研究人员已经研发出了先进的电动汽车电池，但却缺少将之变成产品的生产商。尽管密歇根州在政府资助下正在建设电池工厂，使这一尴尬状况逐渐改善，可惜速度缓慢。美国目前在电动汽车电池市场上只占有2%的份额，但根据《复苏法案》（向电池生产商提供了15亿美元资金）所作的投资将在5年内使这一数字达到40%，A123系统公司等美国生产商已经建立新工厂，开始生产电池。
1）江森自控-Saft
江森自控-Saft（Johnson Controls-Saft）成立于2006年1月，是江森自控与法国电池制造商Saft的合资公司。江森自控-Saft于2009年12月1号宣布，已经和福特签订福特全顺（Transit ）连接电池电动车的锂离子电池供应合同。福特全顺连接电池电动车是一款纯电动车，预计将从2010年底开始生产。
据悉，除了福特之外，江森自控-Saft目前正在给梅赛德斯-奔驰S级混合动力车、宝马7系混合动力车供应锂离子电池。
2）A123 Systems
A123 Systems是一家先进磷酸锂铁电池生产商，通用汽车公司于近期宣布，向其授予一份新的电池组生产合约，以配合该公司未来电动轿车的生产。根据该公司此次与通用汽车签署的合同，其将为通用汽车公司提供先进磷酸锂铁电池元件及成套电子零件等产品。
3.5 电池厂商供应对照表
4 中国新能源汽车的发展分析
4.1 政策的支撑下的行业发展
我国原油对外依存度高达48%，原油消费中60%是交通用油。同时我国又是世界第二大二氧化碳排放国，占全球排放总量的18.8%，而汽车尾气排放占二氧化碳排放总量的15.9%，面临着很大的碳减排压力。因此，推广使用新能源汽车，是我国的必然选择。
中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来，我国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。
2008年，新能源汽车在国内已呈全面出击之势。2008年成为我国“新能源汽车元年”。2008年1-12月新能源汽车的销量增长主要是乘用车的增长，1-12月新能源乘用车销售899台，同比增长117%，而商用车的新能源车共销售1536台，1-12月同比下滑17%。
2009年，国务院颁布《汽车产业调整与振兴规划》，开始倾向于发展电动车。《规划》提出，“形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能；推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化”。在密集的扶持政策出台背景下，我国新能源汽车驶入快速发展轨道。虽然新能源汽车在中国汽车市场的比重依然微乎其微，但它在中国商用车市场上的增长潜力已开始释放。2009年1-11月，新能源乘用车销量同比下降61.96%，至310辆。2009年1-11月，新能源商用车——主要是液化石油气客车、液化天然气客车、
混合动力客车等——销量同比增长178.98%，至4034辆。相比在乘用车市场的冷遇，“新能源汽车”在中国商用车市场已开始迅猛增长。
2010年以来，我国加大对新能源汽车的扶持力度，2010年6月1日，财政部、科技部、工信部、发改委等联合发布了《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》，并圈定上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作，对于满足条件的新能源汽车将进行3000元～6万元的补贴。随后，深圳市政府确定在国家政府补贴的基础上，还将对双模电动车追加补贴3万元，对纯电动车追加补贴6万元。杭州也出台办法，在国家补贴的基础上，给予额外的多种补贴，并编制了《杭州市电动汽车充电站近期建设布点规划》，到2012年底，杭州市计划建成集中充电站4座、充(换)电站38座、配送中心145座、充电桩3500套，同时力争做到在方圆1公里范围内，新能源汽车都能得到快速能源补充，甚至在家里也可以配送电池。2010年7月，国家将十城千辆节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至25个。新能源汽车正进入全面政策扶持阶段。2011年8月，北京市政府发布《北京市加快培育和发展战略性新兴产业实施意见的通知》，列出了私人新能源车的发展规划，到2012年达3万辆。同时建设多个充(换)电站、100座专供私人使用的快速充电站、3.6万个慢速充电桩以及2座电池回收处理站。为鼓励私人购买新能源汽车，北京将采取补贴政策。2010年10月，国务院发布了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，将新能源汽车确定为现阶段要重点培育和发展的七大战略性新兴产业之一。据工信部统计，自2010年6月国家开始对个人购买新能源汽车给予补贴至2011年8月，个人购买纯电动汽车和插电式混合动力汽车1000多辆。
同时，政府大型活动的举办也促进了新能源汽车的销售。以今年8月举办的第26届世界大学生运动会为契机，深圳市向比亚迪采购了200辆电动大巴以及250辆电动出租车，使深圳的电动车拥有量达到500台，成为全球电动汽车运营规模最大的城市之一。2010年，借助世博会推广，我国新能源乘用车于2010年2月至2011年1月期间共销售2417辆。其中，纯电动轿车销售148辆、纯电动轻型客车销售72辆、混合动力轿车销售2189辆、氢燃料锂电池轿车销售8辆。
在能源和环保的压力下，新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。“十
二五”期间，我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段：2011-2015年开始进入产业化阶段，在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。“十三五”期间即2016-2020年，我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车，插电式电动轿车，氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。
4.2 目前面临的问题
4.2.1 价格仍然偏高
丰田的普锐斯在全球的销量已经累计超过了200万辆，然而，在中国生产及销售不足4千辆。业界人士认为价格过高是主要原因，而其背后的因素是，混合动力汽车之前几年在中国没有获得财政大规模的节能补贴。这在相当大程度上限制了私人购买新能源汽车的意愿。如果能够继续加大财政补贴的力度并扩大补贴的地域范围，或许中国的新能源汽车在2011年能够实现实质性的跨越。
4.2.2 尚无完备的充电站等配套设施
纯电动汽车和插电式混合动力汽车的日常行驶需使用便捷的充电站及其他配套设施，但至目前为止，我国的各大城市在这一方面仍有很多欠缺。虽然很多鼓励新能源汽车购买的大城市已经有了充电站的建设规划，但距离全部建成还需一段时间，在这期间，新能源汽车的销售仍会面临一定的阻力。
4.3 新能源汽车在中国市场的主要车型
4.3.1 在售车型
4.3.2 即将上市的车型
即将上市的有雪佛兰的沃蓝达、比亚迪E6、日产聆风、长城腾翼C20EV、MINI E、奥迪Q5混合动力、保时捷Panamera混合动力、雷克萨斯CT200h、广汽本田的飞度EV、奔驰B级电动、郑州海马的海马王子电动版、江淮汽车的同悦纯电动车及和悦电动车。
4.4 动力电池的检测机构
北方汽车质量监督检验鉴定试验所(简称北方汽检所)是汽车行业认可的具有第三方公正地位的汽车质量监督检验鉴定的试验机构。北方汽检所拥有整车道路室、底盘部件试验室、电磁兼容试验室、动力电池试验室等13个专业试验室，具备涉及车辆行业的42种产品类型的检测能力，已通过国家实验室认可、国家质量监督检验检疫总局计量认证和国家机械工业联合会的机构认可，并于2010年6月通过了中国实验室国家认可委和国家认监委的复评审。动力电池试验室于2010年5月被正式列入国家工信部汽车产品及零部件公告管理的强制性检测单位名单，成为汽车行业动力电池强制检测执行单位。动力电池试验室是我国汽车行业具有国际专业水准的、综合性强的、独立于任何电池生产和研究单位的电动车用动力电池第三方公正试验室，是国家科技部列入国家高科技发展计划(863)、
“十五规划”的电动汽车重大专项并予以重点支持的试验室，具有对锂离子、镍氢、锌空气、硅合金、铅酸等各类电池和超级电容器进行单体和成组检测的能力。该试验室也是国家进行电池组检测方法、标准研究的基地；是国家以质量监控手段指导、监督动力电池行业发展的检测基地。
新能源汽车动力电池及其管理系统试卷A 汽运19-301（26人） 一、【单选题】(每题2分共20分) 【单选题】 1、可逆电池的定义是：外接电源电压（A）电池装置电动势。（2分） A.大于 B.等于 C.小于 D.不一定 【单选题】 2、以下电池中不作为电动汽车动力电池的是（D）。（2分） A.铅酸电池 B.锂离子电池 C.镍氢电池 D.锌银电池 【单选题】 3、关于蓄电池的检测，下列说法正确的是（D）。（2分） A.外观检查时，只检查蓄电池接线柱、电缆和托架固定架是否有腐蚀即可。 B.外观检查时，只检查蓄电池周围无漏液，壳体和桩柱无破损裂纹即可。 C.用万用表检测蓄电池电压，只要在12.6V以上就一定可以用。 D.万用表检测的蓄电池端电压，只能作为检测的参考因素。 【单选题】 4、（B）电池性能比较高，可以快速充电、高功率放电、能量密度高，且循环寿命长，但高温下安全性能差。（2分） A.镍氢电池 B.锂离子电池 C.铅酸电池 D.锌银电池 【单选题】 5、动力电池包衰减诊断故障代码在下列（B）情况下可能出现。（2分） A.电池组已经退化到需要进行更换 B.电池组已经退化到只有原电池容量的20%左右 C.车辆的动力电池包电压为0伏 D.这些诊断故障代码是根据汽车的行驶里程设定的 【单选题】 6、动力电池的能量储存与输出都需要模块来进行管理，即动力电池能量管理模块，也称为动力电池管理系统，或动力电池能量管理系统，简称(C) 。（2分） A.BBC B.ABS C.BMS D.EPS 【单选题】 7、集中式动力电池管理系统的特征是（D）。（2分） A.电池管理系统与电池包分开 B.电池信息采集器与电池管理控制器分开 C.电池信息采集器与电池模组分开 D.信息采集器和管理器集合在一起
锂离子电池负极材料研究进展介绍 来源：中国燃料电池网时间：2015-09-08 09:11 编辑：周奕 我国能源生产量和消费量均已居世界前列，但在能源供给和利用形式上存在着一系列突出问题，如能源结构不合理、能源利用效率不高、可再生能源开发利用比例低、能源利用安全水平有待进一步提高。总体上讲，我国能源工业大而不强，与发达国家相比，在技术创新能力方面还存在较大差距。因此，提高能源利用效率，调整能源结构，开发和利用可再生能源将是我国能源发展的必然选择。为了解决我国能源工业所面临的难题，寻求替代传统化石燃料的可再生绿色能源显得尤为迫切。与此同时，随着人们环保意识的日益增强和对资源利用率的关注，可充电电池逐渐成为研究的焦点，而锂原电池的成功应用大大推动了锂离子电池的研究和发展，使锂离子电池成为关注的重点。 １锂离子电池发展状况 锂电池最早出现于１９５８年，２０世纪７０年代开始进入实用化［２］。由于具有重量轻、体积小、安全性好、工作电压高、能量密度高、使用寿命长等优点成为近年来最受关注的储能器件之一。随着世界全面步入信息时代，电子化和信息化己经成为各个领域的共同发展趋势，锂离子电池也被越来越多地应用于多个方面。医疗上，锂离子电池可以为心脏起搏器、助听器等设备供能，对于病人更安全、更便捷；交通上，锂离子电池己经被广泛应用于电动单车、电动汽车上；军事上，锂离子电池可为电磁武器充能，为小型定位系统供能，甚至作为潜艇等大型作战设备的备用动力源；航天上，锂离子电池可作为航天器及各种仪器设备的电力补充单元。 电池按工作性质可以分为一次电池和二次电池［３］。一次电池是指不可循环使用的电池，如碱锰电池、锌锰电池等。二次电池指可以多次充放电、循环使用的电池，如先
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。
新能源汽车之动力电池（2020）市场拐点将至 新能源汽车之动力电池（2020）报告，重点分析了动力电池领域最新的技术路线革新和政策变迁对行业竞争格局的新变化。 ■动力电池市场规模有望达860亿，未来拥有一定的增量空间。动力电池市场规模的三大核心因素是新能源汽车销量、单车带电量、动力电池售价。关于新能源汽车销量，随着补贴退坡平缓、产品力显著提升、配套设施持续完善和C 端用户需求释放，2021年有望迎来拐点。预计2022年销量有望达到160万，未来2年的年复合增长率约为22.57%。关于单车带电量，在技术、政策、用户需求驱动下，续航里程逐年提升，助力单车带电量持续攀升，预计未来2年的年复合增长率约为10.02%；关于动力电池售价，在下游整车平价需求、上游原材料成本下降和自身制造成本下降三维度助力之下，动力电池售价逐年下降，预计未来2年的年复合增长率约为-9.93%。单车带电量的提升有望对冲掉动力电池售价的下降，动力电池市场规模随销量的增加而呈上升的趋势，预计2022年有望达860亿，约为2019规模的1.2倍。 ■技术路线：磷酸铁锂有望回暖至40%，模组技术有所革新。目前动力电池技术路线有所波动，在材料层面：动力电池领域形成了三元（69.96%）为主、磷酸铁锂为辅（28.18%）的产品结构。随着补贴退坡、新国标5 min热扩散要求、能量密度边际改善，磷酸铁锂呈现回暖趋势，预计2021年有望回暖至35~40%。而高镍三元由于能量密度优势凸出，成本和安全边际逐渐改善，未来仍将是动力电池的主流方向。在工艺层面：推出了具有革新性的无模组技术（CTP和刀片电池），在高镍电芯的基础上，新能源汽车续航里程有望达到接近800km，助力新能源汽车渗透率进一步提升，利好拥有无模组技术的龙头企业。 ■竞争格局：外资有望重回前列，二线企业有望崛起。动力电池白名单取消，外资企业强势进入，2020 Q1 LG（10.7%）和松下（4.7%）分别位列第三、第四，未来随着原材料国产化进程、客户资源增加、现有车型放量，其市场份额呈上升趋势，外资企业有望重回前列；外资车企对供应商的新一轮选择和车企二供的开发，有望孕育新的微巨头，优质二线电池企业仍有望崛起。
锂离子电池三元正极材料的研究进展 2009年09月01日作者：丁楚雄／孟秋实／陈春华来源：《化学与物理电源系统》编辑：樊晓琳 摘要：本文综述了锂离子电池正极材料层状三元过渡金属氧化物 Li-Ni-Co-Mn-O的研究进展，讨论了三元材料的结构特性与电化学反应特征，重点介绍了三元材料的制备方法和掺杂、表面修饰等改性手段，并分析了三元材料目前存在的问题和未来的研究重点。 关键词：锂离子电池；Li-Ni-Co-Mn-O；层状结构；制备方法；改性 Abstract: The research progress of the ternary transition metal oxides LiNi1-x-yCoxMnyO2 as layered cathode materials for lithium ion batteries is reviewed. The structure and electrochemical performances of the materials are discussed. Various synthesis methods, doping and surface-modification approaches are introduced in detail. Finally, the current main problems and further research trend of the materials are pointed out. Key words: lithium ion battery; cathode; layered structure; synthesis methods; modification 1、引言 锂离子电池因其电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点倍受青睐[1, 2]，但随着电子信息技术的快速发展，对锂离子电池的性能也提出了更高的要求。正极材料作为目前锂离子电池中最关键的材料，它的发展也最值得关注。 目前常见的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂、镍酸锂，尖晶石结构的锰酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂。其中，钴酸锂（LiCoO2）制备工艺简单，充放电电压较高，循环性能优异而获得广泛应用。但是，因钴资源稀少、成本较高、环境污染较大和抗过充能力较差，其发展空间受到限制[3, 4]。镍酸锂（LiNiO2）比容量较大，但是制备时易生成非化学计量比的产物，结构稳定性和热稳定性差[5]。锰酸锂除了尖晶石结构的LiMn2O4外，还有层状结构的LiMnO2。其中层状LiMnO2比容量较大，但其属于热力学亚稳态，结构不稳定，存在Jahn-Teller效应而循环性能较差[6]。尖晶石结构LiMn2O4工艺简单，价格低廉，充放电电压高，对环境友好，安全性能优异，但比容量较低，高温下容量衰减较严重[7]。磷酸铁锂属于较新的正极材料，其安全性高、成本较低，但存在放电电
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)
新能源汽车动力电池行业研究报告
目录 1 汽车动力电池行业总体概况 (1) 2 汽车动力电池的分类及发展现状 (1) 2.1 铅酸电池 (2) 2.1.1 铅酸电池的特点 (2) 2.1.2 铅酸电池在中国的发展现状 (3) 2.2 镍氢电池发展现状分析 (3) 2.2.1 国内政策的有利支持 (3) 2.2.2 镍氢电池在汽车生产方面的应用 (4) 2.2.3 镍氢电池与锂电池的对比 (4) 2.3 锂电池发展现状分析 (4) 2.3.1 锂电池的特点 (4) 2.3.2 开发锂电池汽车的主要厂商 (5) 2.3.3 锂电池在我国的发展 (5) 2.3.4 锂离子电池发展的瓶颈 (6) 2.3.5 日本在锂电池标准化方面的发展 (6) 3 世界主要动力电池生产国的发展现状 (6) 3.1日本 (7) 3.2 中国 (8) 3.3 韩国 (10) 3.4 美国 (11) 3.5 电池厂商供应对照表 (11) 4 中国新能源汽车的发展分析 (12) 4.1 政策的支撑下的行业发展 (12) 4.2 目前面临的问题 (14) 4.2.1 价格仍然偏高 (14) 4.2.2 尚无完备的充电站等配套设施 (14) 4.3 新能源汽车在中国市场的主要车型 (14) 4.3.1 在售车型 (14) 4.3.2 即将上市的车型 (15) 4.4 动力电池的检测机构 (15)
1 汽车动力电池行业总体概况 新能源汽车是指采用汽油、柴油之外的动力作为动力源的汽车的总称，按动力源的不同，主要有三种：混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）、纯电动汽车（Electric Vehicle，EV）和燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV）。按照是否依赖外部充电，混合动力汽车又可分为普通HEV和插电式混合动力汽车PHEV（Plug-in hybrid）。 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。新能源汽车对电池的要求很高, 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，使用寿命尽量长。 从世界范围来看，新能源汽车将朝着“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径发展，短期能够大范围使用的只有镍氢动力电池，不过，未来3-5年，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，近年来燃料电池技术的突飞猛进使得氢能的梦想21 世纪开始变成现实，而以氢为动力的燃料电池汽车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年内燃料电池汽车将正式进入市场。 2 汽车动力电池的分类及发展现状 当前在电动汽车上得到应用的有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池。具体分类如下：
动力电池产业深度研究报告 一、动力电池产业简介 动力电池是电动汽车的动力源，是车载能量的存贮装置。动力电池在纯电动汽车、燃料电池汽车、非插电式混合动力汽车和插电式混合动力汽车上作为驱动力能源，同时向空调系统、动力转向系统、照明、信号系统、刮水器和喷淋器以及车载娱乐和通信设备等设施提供电能。在新能源汽车中其还作为驱动电机的动力源，为新能源汽车提供动力。 随着近两年新能源汽车行业的快速发展，动力电池作为在新能源汽车占比高达50%的动力系统的核心部件未来将随着行业的发展呈现爆发式的增长。 2. 行业产业链
3．技术发展趋势 由于目前动力电池的主要应用方是新能源汽车，并且由于续航里程一直是该行业的主要限制因素，因此高能量密度的三元锂电池将逐步成为行业趋势（在没有其他技术颠覆的情况下）。对于磷酸铁锂电池，目前主要应用于新能源客车行业，由于新能源客车行业目前主要的替代方是公交车，因此安全问题的考虑反而大于续航问题，伴随着城市公交替代的逐步完成，磷酸铁锂电池的行业天花板也逐渐显现，未来的发展空间有可能在储能领域的渗透（因为储能领域的安全考虑大于能量密度考虑） 二、动力电池产业全球现状分析 1.全球产销分析 动力锂电池属于锂电池行业的一个分支，因此对于锂电池行业的研究十分必要。全球锂电池行业近5年来发展迅速，在2014年之前主要得益于消费电子的快速增长，随着消费电子的增速放缓，2014年之后新能源汽车行业异军突起，继续带动整个锂电池行业的发展。全球的锂电池出货量从2011年的26.64GWH增长到2016年的118.7GWH，年复合增长率达到34.83%，可谓是增长迅速。
随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大，越来越多的新能源汽车走进大众的视野。很多汽车品牌强势进军新能源汽车领域，使得新能源汽车技术不断成熟、供消费者选择的车型也越来越多，加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点，越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择。 新能源汽车江湖有句话：“新能源汽车，得电池者得天下”。动力电池技术成了关乎一台新能源汽车性能的关键，因此本期文章，知科君为大家普及一下新能源电动汽车最重要的核心部件---汽车动力电池 首先我们了解下电池，总称为化学电池，现阶段我们将总类的化学电池可以分为； 一次电池，也称干电池，即不能够再充电的电池，如生活中常用的5号碱性电池； 二次电池，即可充电的电池，这也是汽车动力电池最基本的要求； 燃料电池，指正负极本身不含活性物质，活性材料连续不断从外部加入，如氢燃料电池; 对于新能源汽车动力电池，我们主要关注化学电池中的二次电池和燃料电池，也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池，目前发展迅速可谓“炙手可热”；另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池， 氢燃料电池，目前与二次电池比起来，有一个很大的优势，就是可以在很快时间（五分钟左右）给电池加满燃料，而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气，而最终产生水分，也没有废旧电池回收的问题，可以说是真正的新能源汽车，但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用、以及最重要的安全、储存等方面因素，目前发展还是很大的瓶颈，不如二次电池发展的成熟。
在二次电池中，就目前锂电池无论在能量密度，循环寿命和环保性能上都具有很大的优势，是目前动力电池的首选，动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键，因此很多车企纷纷押宝在新能源电池领域。目前市面上主流的新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元锂（镍钴锰酸锂）等几大门类。今天知科君就带大家从目前市场上动力电池的主流技术路线。去研究研究关于动力电池中的各种门道，看看这些电池都有什么优缺点！哪种才是适合咱们家用的电池类型。 铅酸电池 优点：成本低、低温性较好，价比高 不足：能量密度低、比功率低、寿命特别短、体积大、安全性差 作为比较成熟的技术，因其成本较低，而且能够高倍率放电，性价比高、依然是可供大批量生产的电动车用电池、如电动自行车、摩托车、低速电动车及老年代步车。但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度及使用寿命都很低，以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及较高的续航里程、因此一般只能用于低速车的使用。 铅酸图片 镍氢电池 优点：价格低廉、技术成熟、寿命耐用性长
2010年第7期广东化工 第37卷总第207期https://www.doczj.com/doc/2215463013.html, · 59 · 动力电池用正极材料磷酸铁锂的研究进展 侯贤华，胡社军，彭薇 (华南师范大学物理与电信工程学院，广东广州 510006) [摘要]文章综述了锂离子动力电池关键正极材料磷酸铁锂的产业化制备方法，市场状况分析和近年来国内外对该正极材料的研究进展情况。结果表明：产业化制备方法目前主要是固相反应法和水热合成，市场需求大于市场供给，具有很好的市场前景，高倍率磷酸铁锂将成为未来的一个重要研究方向。 [关键词]磷酸铁锂；正极材料；倍率性能 [中图分类号]TM912 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2010)07-0059-02 Research Progress of LiFePO4 Cathode Materials for Power Lithium-ion Battery Hou Xianhua, Hu Shejun, Peng Wei (School of Physics and Telecommunication Engineering, South China Normal University, Guangzhou 510006, China) Abstract: The research progress in LiFePO4 Cathode materials for lithium ion battery was reviewed. The emphasis was expressed preparation method of industrialization, market analysis and cathode materials progress for the past few years. The result suggested that the industrialized method have solid state reaction and hydrothermal synthesis, market requirement is more than supply, this product has excellent market prospects, high rate property will become one of the research fields in the future. Keywords: LiFePO4；cathode material；rate property 锂离子电池因具有电压高、比能量高、工作温度范围广、 环境友好等优点，而被广泛应用于各种便携式电子产品[1-2]， 如手机、数码相机、笔记本电脑和电动工具等，并有望成为未 来混合动力汽车和纯动力汽车的能源供给之一[3]。正极材料是 决定锂离子电池综合性能优劣的关键因素之一，目前商业化正 极材料主要是LiCoO2，因钴为战略资源，由此导致电池的成 本较高(目前在整个电池成本中，正极材料成本占35 %)，且 LiCoO2安全性较差，因而限制了其使用范围。LiFePO4具有稳 定的橄榄石结构，理论容量约为170 mAh/g，原材料价格低廉 丰富，工作电压适中、电容量大、高放电功率、可快速充电且 循环寿命长、稳定性高，是一种理想的动力电池用正极材料。 1 磷铁铁锂晶体结构 LiFePO4晶体是有序的橄榄石型结构，属于正交晶系，空间群为Pnma，晶胞参数a = 1.0329 nm，b = 0.60072 nm，c= 0. 46905 nm。在LiFePO4晶体中氧原子呈微变形的六方密堆积，磷原子占据四面体空隙，锂原子和铁原子占据八面体空隙。八面体结构的FeO6在晶体的bc面上相互连接，在b轴方向上八面体结构的LiO6相互连接成链状结构。1个FeO6与2个LiO6共边，1个PO4和FeO6共用一条边，与LiO6共用两条边。 充放电反应是在LiFePO4和FePO4两相之间进行，如图1所示。在充电过程中，LiFePO4逐渐脱出锂离子形成FePO4，在放电过程中锂离子插入FePO4形成LiFePO4。在锂离子反复嵌入与脱出的过程中，当晶格结构由LiFePO4转变为Li1-x FePO4时，磷酸根离子(FePO4-)可稳定整个材料的晶格结构。由于在这2种物相互变过程中铁氧配位关系变化很小，故此电极材料虽然存在物相的变化，但是没有影响电化学效应的体积效应产生。当磷酸铁锂进行充电时，材料本身的体积约减少6.5 %，这也是材料具有良好循环性能的主要原因。LiFePO4的电化学曲线非常平坦，具有较高的理论容量，约为170 mAh/g。 2 磷酸铁锂产业化制备方法 目前产业化制备LiFePO4材料最常用的方法是固相法，此法工艺简单，制备条件容易控制和规模化，缺点是球磨的均匀程度以及强度同样制约了产物的性能，产物颗粒不均匀，晶形无规则，粒径分布范围广，实验周期长。S.A.Anna等测试了LiFePO4在不同温度下的充放电性能，发现即使在85 ℃下，它仍然能稳定工作，而且经过20次循环以后，60 ℃下测试的样品比23 ℃下测试的样品中的Fe3+含量低了14 % ，说明在较低温度下，锂离子的嵌入比较困难。 图１ 充放电前后LiFePO4和FePO4两相图 Fig.1 The structural modes of LiFePO4 and FePO4 before and after charge/discharge 水热法也是制备磷酸铁锂的另一种常见方法，具有操作简单、物相均匀、粒径小的优点。在密闭体系中，以水为溶剂，在一定温度下，在水的自生压强下，溶液内部的金属盐具有较高的活性，在溶液中进行结晶反应。S.Yang等对水热法合成LiFePO4晶体进行了大量研究。他们发现pH值对实验结果的影响不大，而且水热法比高温固相法合成的晶体颗粒要小，Fe2+含量高。A.K.Padhi等发现用水热法在还原性条件下可得LiFePO4晶体，在氧化性条件下则得LiFePO4(OH) 晶体。当锂盐的量很少时，则会有多孔的FePO4·2H2O生成，它在高温时失水生成电化学非活性的FePO4。在用水热法合成LiFePO4晶体时要保证锂盐的量，以防止电化学非活性的FePO4晶体的生成。 除了固相法和水热法两种产业化方法外，在研究过程中还有各种各样的合成方法涌现出来，包括共沉淀法，乳化干燥法，机械化学激活法，微波炉加热法等。 3 磷酸铁锂的市场状况 采用磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的电池被称为磷酸铁锂电池(简称铁电池)，由于铁电池的众多优点被广泛使用于各个领域。其中主要应用领域有： (1)储能设备：风力发电系统的储能设备，太阳能电池的储能设备，如太阳能LED路灯(比亚迪已经生产出该类电池)； (2)电动工具：高功率电动工具、电钻、除草机等；(3)电动车辆：电动摩托车、电动自行车、电动婴儿车、电动轮椅和电动 [收稿日期] 2010-4-19 [基金项目] 国家自然科学基金资助项目(50771046) [作者简介] 侯贤华(1977-)，男，湖北恩施人，博士后，主要研究方向为清洁能源材料。LiFePO4 FePO4 充电 放电
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2017, 5(2), 50-59 Published Online April 2017 in Hans. https://www.doczj.com/doc/2215463013.html,/journal/aepe https://https://www.doczj.com/doc/2215463013.html,/10.12677/aepe.2017.52009 文章引用: 周禕, 白阳, 闫婉. 新能源汽车动力电池发展现状及展望[J]. 电力与能源进展, 2017, 5(2): 50-59. Present Situation and Prospect of New Energy Vehicle Power Battery Yi Zhou, Yang Bai, Wan Yan Pan Asia Technical Automotive Center Co., Ltd., Shanghai Received: Apr. 7th , 2017; accepted: Apr. 27th , 2017; published: Apr. 30th , 2017 Abstract Batteries, as the core component of the new-energy vehicle (NEV), play an important role in the development of NEV. Considering the development tendency of NEV, we raise a possible develop- ment route for the batteries in NEV, which is Nickel-metal hydride battery, Lithium ion battery, All solid state battery, Fuel cell and Lithium air battery. The current states of the above batteries are analyzed based on the overall arrangement of major vehicle companies in NEV field. We focus on the problems occurred in the development process of the batteries, and try to give some solutions for these problems or predict the improvement direction. Finally, we compare the advantages and disadvantages of these batteries, and then forecast the key point and research orientation of bat-teries in NEV in the next 10 years. Keywords New-Energy Vehicle, Nickel-Metal Hydride Battery, Lithium Ion Battery, All Solid State Battery, Fuel Cell, Lithium Air Battery 新能源汽车动力电池发展现状及展望 周 禕，白 阳，闫 婉 泛亚汽车技术中心有限公司，上海 收稿日期：2017年4月7日；录用日期：2017年4月27日；发布日期：2017年4月30日 摘 要 动力电池作为新能源汽车的核心部件对其的发展起着至关重要的作用。本文结合新能源汽车的发展趋势，
电池 ———新能源汽车电池（battery）指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装臵。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。 电池原理 在化学电池中，化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等 化学反应的结果，这种反应分别在两个电 极上进行。负极活性物质由电位较负并在 电解质中稳定的还原剂组成，如锌、镉、 铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正极 活性物质由电位较正并在电解质中稳定 的氧化剂组成，如二氧化锰、二氧化铅、 氧化镍等金属氧化物，氧或空气，卤素及 其盐类，含氧酸及其盐类等。电解质则是 具有良好离子导电性的材料，如酸、碱、 盐的水溶液，有机或无机非水溶液、熔融 盐或固体电解质等。当外电路断开时，两极之间虽然有电位差(开路电压)，但没有电流，存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时，在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部，由于电解质中不存在自由电子，电荷的传递必然伴随两极活性物质
与电解质界面的氧化或还原反应，以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此，电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。充电时，电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反；电极反应必须是可逆的，才能保证反方向传质与传电过程的正常进行。因此，电极反应可逆是构成蓄电池的必要条件。G为吉布斯反应自由能增量(焦)；F为法拉第常数=96500库=26.8安〃小时；n为电池反应的当量数。这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式，也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。实际上，当电流流过电极时，电极电势都要偏离热力学平衡的电极电势，这种现象称为极化。电流密度（单位电极面积上通过的电流）越大，极化越严重。极化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。极化的原因有三：①由电池中各部分电阻造成的极化称为欧姆极化；②由电极－电解质界面层中电荷传递过程的阻滞造成的极化称为活化极化；③由电极－电解质界面层中传质过程迟缓而造成的极化称为浓差极化。减小极化的方法是增大电极反应面积、减小电流密度、提高反应温度以及改善电极表面的催化活性。 2012年4月18日国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，研究部署今年政府信息公开重点工作，讨论通过《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》，会议指出，加快培育和发展节能与新能源汽车产业，对于缓解能源和环境压力，推动汽车产 业转型升级，培育新的经济增长点，具有重要意义。要以纯电驱动为汽车工业转型的 主要战略取向，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非 插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。争取到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆，到2020年超过500万辆；2015年当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至每百公里6.9升，到2020年降至5.0升；新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平
动力电池的研究进展 作者：胡信国来源：《化学与物理电源系统》编辑：樊晓琳 摘要：本文综述了动力电池的研发历程，对各类车载电池的性能、价格等进行了比较，介绍了动力电池在EV、HEV和EB的应用市场。着重讨论了VRLA电池作为HEV和电动自行车（EB）的车载动力存在的问题和解决方案，以及Li-ion动力电池的安全问题和新型安全正极活性材料。 关键词：动力电池，VRLA，Li-ion，Ni-MH，DMFC，PEMFC Abstract：The research history of motive power batteries was reviewed. The properties and price of various batteries for vehicle were compared. The applications of motive power batteries in EV, HEV and EB were introduced. The emphasis lies in the problems and solutions of VRLA batteries for HEV and EB, the safety and advanced positive active material of lithium-ion power battery. Key words： Motive battery; VRLA; Ni-MH; Li-ion; DMFC; PEMFC 1、前言 图1 世界石油消耗趋势 全球石油危机日益严重，石油储量仅剩人类使用约40年。但是石油消耗量的快速增长趋势仍没有得到缓解，世界石油消耗量统计与预测如图1所示。从美国石油消耗的结构（图2）来看，美国汽车消耗的石油占总消耗的60%，2004年全球汽车消耗8亿多吨汽油，占石油总消耗的50%。汽车燃油排放大量的CO、NOx等有害气体，严重地污染了人类的生活环境，目前全球汽车饱有量约8亿辆，2005年中国汽车产量600万辆，到2010年汽车饱有量也将达到7000万辆，高速发展的中国汽车业对世界环境和能源的影响越来越大。据统计，全球大气污染42%来源于交通车辆的污染，大城市的交通车辆更使大气污染的比例高达60%。为此，世界各国对发展电动车和混合电动车高度重视，2002年美国推出“Freedom car &Technologies”计划；2000年以来，中国政府实施“清洁汽车行动”，电动自行车业有了巨大发展，电动车列入了863计划，加快了EV和HEV的研发进程，作为车载动力的动力电池的研发，成为EV和HEV发展的主要瓶颈。
新能源汽车各种电池详 细解释 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大，越来越多的新能源汽车走进大众的视野。很多汽车品牌强势进军新能源汽车领域，使得新能源汽车技术不断成熟、供消费者选择的车型也越来越多，加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点，越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择。 新能源汽车江湖有句话：“新能源汽车，得电池者得天下”。动力电池技术成了关乎一台新能源汽车性能的关键，因此本期文章，知科君为大家普及一下新能源电动汽车最重要的核心部件---汽车动力电池 首先我们了解下电池，总称为化学电池，现阶段我们将总类的化学电池可以分为； 一次电池，也称干电池，即不能够再充电的电池，如生活中常用的5号碱性电池； 二次电池，即可充电的电池，这也是汽车动力电池最基本的要求； 燃料电池，指正负极本身不含活性物质，活性材料连续不断从外部加入，如氢燃料电池; 对于新能源汽车动力电池，我们主要关注化学电池中的二次电池和燃料电池，也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池，目前发展迅速可谓“炙手可热”；另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池，氢燃料电池，目前与二次电池比起来，有一个很大的优势，就是可以在很快时间（五分钟左右）给电池加满燃料，而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气，而最终产生水分，也没有废旧电池回收的问题，可以说是真正的新能源汽车，但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用、以及最重要的安全、储存等方面因素，目前发展还是很大的瓶颈，不如二次电池发展的成熟。
《能源化学工程专业导论》 小论文作业 周宇 能源化学工程 2015年1月
锂离子正极材料的研究现状 摘要 本文粗略介绍了几种当前主流的锂离子电池正极材料，并大概地认识了这些材料的优缺点。从绿色化学的角度了解了铬酸锂电池的缺点，同时金属铬产量稀少，不利于该种电池在各方面的普及应用。对于还在研究中的LiNiO2、LiMnO2等性能良好、富有潜力的材料也各自简述了其优劣。 I
目录 第1章绪论 (1) 1．1 引言 (1) 1.2 锂离子电池的基本结构 (2) 1.3 主要内容 (3) 第二章锂离子电池的正极材料 (3) 2.1 LiCoO2 (3) 2.2 LiNiO2 (3) 2.3 LiMnO2 (4) 2.4橄榄石结构LiMPO4 (4) 2.5 其它正极材料 (4) 第三章部分制备工艺 (4) 3.1 一步固相法合成Li1-x Na x Mn2O4[2] (4) 3.2 Li1-x Na x Mn2O4材料的优化合成[2] (5) 第四章发展前景 (5)
第1章绪论 1．1 引言 能源是工业的支柱，而锂离子电池是绿色高能的新一代电池，同样是高新技术产业的支柱，现已广泛应用到了通讯、微电子等民用及军事领域。 锂离子电池的研究现在已经是市场上极具科学前景和商业价值的一项科技产业了，锂离子电池曾凭其高能量密度、高功率密度以及更高的安全性能的特点在微电子领域、通信工程领域等高新科技产业中起到了不可替代的作用，直接或间接地推动各领域的科研和工业进步。现在兴起的新能源汽车行业更是以电池为心脏，锂离子电池的研究进展在目前可以说把握住了电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）能否颠覆传统的关键，锂离子电池正是由其便携性和高能量密度的特点成为了新能源汽车的首选能源。 而锂离子电池目前的研究虽然如火如荼，但是还是不可否认，在提高电池性能的研究上遭遇了瓶颈。而且，其安全性问题的紧要也在电动汽车上体现了出来，研究携带大量安全性没有绝对保证的电池的汽车是舍本逐末的做法。即使通过研究，找到了安全性较好的磷酸铁锂材料，但同时也舍弃了锂离子电池便携性的优点。所以总结下来，新型锂离子电池不仅要高能量密度、高功率密度，也要集储能量大、安全性极好的优点于一身。 锂离子电池的组成不外乎正负极与电解质体系（在过去的非水液态电解质外，目前还在研究双电解质系等），还要加上可以让锂离子自由穿过的隔膜（这同锂离子电池的工作原理相关，后文不赘述）。于是，“新材料、新结构”的突破是变革锂离子电池的好方法。本章主要介绍锂离子电池的正极材料的研究近况与热点，同时也包括负极和电解液的部分性质和研究情况。 1
新能源汽车动力电池有哪些？ 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多相关内容，就在深圳机械展！ 中国动力电池市场以本土企业占主导，企业格局分层明显，按照技术水平和市场表现主要分为四个梯队，一梯队企业比亚迪和宁德时代技术领先，规模效应导致成本下降明显，在竞争中占据优势。 三元电池和磷酸铁锂电池在乘用车和商用车领域是主导应用，而目前乘用车电池以三元为主，商用车电池以磷酸铁锂电池为主。 一、新能源汽车动力电池简介 动力电池主要由正极、负极、电解液、隔膜等组成，要求高能量密度、长寿命、可靠安全。其工作原理是通过正负极材料及电解液之间的化学反应产生电子的移动从而产生电流。 充电时(以估算锂电池为例)，电池的正极上有Li﹢生成，Li﹢从正极脱嵌经过电解液嵌入负极;放电时则相反，Li﹢从负极脱嵌，经过电解液嵌入正极。 以下时目前动力电池中最常见的三种，镍氢电池面临淘汰，铅酸电池全凭保有量在职称，故目前以锂电池为主流。 二、新能源汽车动力电池的性能 1. 比能量和比功率 比能量是指电池单位质量所能输出的电能，单位是Wh/kg; 比功率是描述电池在瞬间能放出能量的能力，单位是W/kg; 比能量高的动力电池就像龟兔赛跑里的乌龟，耐力好，可以长时间工作，续航里程长;而比功率高的动力电池就像百米赛跑里的博尔特，速度快，可以提供很高的瞬间电流，以保证汽车的加速性能。然而鱼与熊掌不可兼得，通常一种电池不能同时具备高比能量和高比功率。能量密度方面电池肯定不如汽油，但是究竟差别多大呢?一箱50L的汽油大概可以跑600km，续航同样里程的电动车需要多少电池呢：
汽油的比能量为11kWh/kg，1L汽油约重0.742kg，按车载50L计算，满载是37.1kg，释放的能量为408.1kWh。 三元锂电池的比能量为150Wh/kg，408.1kWh的能量需电池2700kg，假设汽油发动机和电动机的效率差为3倍，相当于900kg电池的能量。 2. 电池的稳定性 动力电池作为新能源汽车上的能量源，必然会比我们平时生活中使用的电池有高的稳定性要求。高温、低寒、强碰撞等情况都有可能出现，故作为动力电池，稳定性也是至关重要的一个指标。