【完整版】2020-2025年中国锂电池负极材料行业海外新兴市场开拓策略研究报告

锂电池产业专题报告一、新能源汽车电池相关主题投资价值1.1、全球碳中和背景下，新能源车行业迎发展机遇2016年全球178个国家缔结气候变化协定巴黎协定，对2020年以后减排目标与行动作出统一规划，该协定长期目标为将全球平均气温较工业化时期上升幅度控制在2摄氏度内，并尽力控制在1.5摄氏度以内。

此后中、美、欧陆续发布碳中和目标，其中美、欧将碳中和时间点定为2050年，中国提出到2030年碳排放达到峰值，2060年实现碳中和的目标。

以中国为例，中国将碳中和目标进一步细化，提出十四五期间单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低13.5%、18%，到2030年，单位国内生产总值能耗大幅下降，单位国内生产总值对应的二氧化碳排放比2005年下降65%以上，非化石能源消费比重达到25%左右。

根据自然资源保护协会，2017年交通运输占中国石油消费的57.7%，减少交通运输油耗量成为控制化石能源消耗的重中之重。

在全球碳中和的大背景下汽车电动化成为了节能减排的必选项，新能源汽车行业迎来发展机遇。

1.2、新能源汽车市场由政策驱动转向市场驱动历经十余年发展，中国新能源汽车从政策驱动转向市场驱动。

2012年以前新能源汽车年产量尚未突破1.5万台，行业处于发展初期。

2013年-2015年，中国加大对新能源汽车扶持力度，进一步增加新能源汽车试点城市，这一时期新能源汽车产销量年复合增速分别达314.9%与333.2%。

2016年财政部曝光骗补事件，行业整顿开始，中央调整了补贴政策，新设补贴上限并将事前拨款变为事后清算。

2017年开始新能源汽车进入新的发展阶段。

这一时期补贴政策逐年退坡，后补贴时代双积分政策接力，续航里程长的新能车所获积分高，多余正积分可通过交易转让。

2021年中国新能源汽车产量同比增长169.7%，销量同比增长165.1%，进入市场驱动的新阶段。

根据中国节能与新能源汽车技术路线图规划，2025年、2030年、2035年新能源汽车占总销量的比重分别为20%、40%、50%。

锂原电池的研究与发展目录1. 内容概述 (3)1.1 锂原电池的定义和分类 (4)1.2 锂原电池的重要性 (5)1.3 研究与发展背景 (6)2. 锂原电池的工作原理 (7)2.1 电极反应机理 (8)2.2 电解质类型和特性 (9)2.3 隔膜材料及其功能 (10)3. 锂原电池的组成材料 (11)3.1 电极材料的选择与研究 (13)3.2 电解质和盐的种类与性能 (15)3.3 集流体材料 (16)3.4 其他辅助材料 (17)4. 锂原电池的制备工艺 (19)4.1 正负极材料制备 (20)4.2 电池组装技术和设备 (22)4.3 电池涂层与保护层 (23)5. 锂原电池的关键技术 (23)5.1 电池性能优化 (25)5.2 循环稳定性和安全性 (27)5.3 改善电池能量密度和功率密度 (28)6. 锂原电池的应用领域 (29)6.1 消费电子产品 (30)6.2 电动交通工具 (31)6.3 能源储存和移动电源 (33)6.4 其他特殊应用 (34)7. 锂原电池的未来发展趋势 (35)7.1 高能量密度和高安全性 (36)7.2 成本的降低与回收利用 (37)7.3 环保与可持续发展 (39)8. 国际前沿研究动态 (40)8.1 新型电极材料的开发 (41)8.2 电池设计与纳米技术 (42)8.3 化学储能系统的集成 (43)9. 锂原电池的安全问题及对策 (45)9.1 电池热失控机理 (46)9.2 安全性能测试与评估 (47)9.3 安全设计与防护措施 (48)10. 锂原电池的环保问题与可持续性 (50)10.1 锂矿资源的开采与环境影响 (51)10.2 废旧电池的回收与处理 (53)10.3 电池材料的可回收性和可循环性 (54)11. 结论与展望 (55)11.1 总结锂原电池的发展成就 (57)11.2 面临的挑战与未来发展方向 (59)11.3 研究工作的意义与价值 (60)1. 内容概述随着电子设备和便携式技术的快速发展，对高性能电池的需求日益增长。

第52卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.11 2023年11月 Liaoning Chemical Industry November，2023收稿日期： 2023-03-20 铁镍电池负极研究进展王晓函，杨少华*，李继龙 （沈阳理工大学 环境与化学工程学院, 辽宁 沈阳 110159）摘 要：随着中国提出了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，新能源技术成为中国的重要战略布局领域。

镍铁电池以其超长寿命、高安全性、高可靠性和生态友好的特点，为能源存储和转换设备和系统提供了巨大的机会。

然而，由于电极在水电解质中的钝化、析氢和自放电，导致其容量和充放电速率迅速下降，阻碍了其广泛应用。

总结了近些年国内外相关研究成果，介绍了不同类铁镍电池的改进和优化，通过研究分析，发现铁镍电池仍有进一步提高电池性能的空间。

关 键 词：铁镍电池；负极材料；电解液添加剂中图分类号：TM912 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）11-1686-04传统化石燃料的应用为人类社会发展带来了前所未有的繁荣和福祉。

但是，人类活动造成的过多的二氧化碳排放量对全球温度和海洋酸度产生了负面影响。

除此之外，化石燃料是一种不可再生的资源，化石能源的枯竭将迫使人们寻求替代碳源达到维持可持续经济发展的目标。

风能、太阳能、潮汐能、地热能等多种能源是这方面很有前景的途径，但是，这些能源的利用受到了时间性和空间性以及成本问题的限制难以大规模使用[1-4]，储能器件的研究对于提高可再生能源的利用效率非常关键[5]。

目前广泛应用的电池包括：锂离子电池、钠离子电池、镍氢电池、镍铬电池、铅酸电池和水系电池等[6-11]。

通过比较发现，水系镍铁电池具有很多优点：铁在地壳中分布广，负极材料容易获得且成本较低，适用于未来的大规模能源储备；铁镍电池能承受过充和过放，在自然或人为不利的条件下更加安全可靠；使用对环境更友好的电解液，有效阻止了有机电解液在充放电过程中的安全问题。

锂离子电池负极材料content¾负极材料分类¾负极材料性能与电池性能¾负极材料在电池上的应用¾负极材料的发展方向1 负极材料分类¾LiB负极材料的分类图1.1 负极材料的分类理想的石墨具有层状结构，层面由SP2的碳原子形成类似苯环的巨大平面，层平面间的碳原子以δ键相互连接，键长0.1421nm，键角120°。

层面之间还有个连接所有碳原子的大π键。

层间距为0.3354nm。

03354两种晶型：六方晶系-2H型(α)和绫面体晶系-3R(β)两种晶型可以相互转换：研磨和加热。

含有26%的3R型石墨可以耐85%PC负极材料性能石墨材料的导电性介于导体和半导体之间石墨嵌锂的机理¾石墨嵌锂的机理石墨的理论容量可以达到372mAh/g，只有石墨化度非常高的材料可以达到这个值¾克容量的影响因素电池的克容量同负极材料的P值关系非常大，最好的材料的P 值接近于0.0，人造石墨必须加热到很高温度才能达到较低的“P”值，这也就是为什么好的材料都不便宜的原因。

克容量的影响因素石墨化度计算方法三阶嵌锂Á三阶嵌锂石墨材料的嵌锂过程可以分成三个阶段，也就是三个平台Á区，分别成为CUB 1, CUB 2, CUB 3Á三个阶段应该与负极材料的嵌锂控制步骤不同有关容量损失与SEI的关系天然石墨的首次效率一般处于93-94%，电池的首次效率与SEI形成，有很大关系。

SEI形成过程是负极材料表面与电解液发生电化学反应造成一部分锂离子固化在电池表面，造成一部分容量损失；一部分锂离子由于极化存在无法从电池内部脱嵌首次效率的相关因素：比表面积（SSA),材料类型，表面形貌与颗粒大小，电解液组成（成膜的厚度与粗糙度），石墨表面的自由基等容量损失与SEI的关系容量损失与SEI的关系负极材料的分类¾天然石墨：天然石墨可以分成三种，不定型土状石墨、致密结晶状纸膜和高度结晶的鳞片状石墨。

四大锂电池材料介绍四大锂电池材料分析一、锂电池材料组成正极材料负极材料隔膜电解液锂电池正极材料、负极材料、隔膜、电解液是锂电池最要紧的原材料，占整个材料成本近80%。

二、锂电池材料介绍1．正极材料 1) 正极材料分类及对比正极材料包括钴酸锂〔LCO〕、锰酸锂〔LMO〕、镍钴锰三元材料〔NMC〕、磷酸铁锂〔LFP〕等。

1)正极材料行业现状LCO最早实现商业化应用，技术进展至今差不多比较成熟，并已广泛应用在小型低功率的便携式电子产品上，如手机、笔记本电脑、数码电子产品等。

LCO的国产化差不多接近十年，自2004年以来市场进展专门快，2006年至今年平均增幅25%左右；据了解，目前国内锂电池企业的正极材料国产化近90%，供求关系比较稳固，从行业生命周期看，LCO市场通过近几年的高速进展，立即进入稳固期。

目前，国内LCO生产企业要紧有湖南杉杉、湖南瑞翔、国安盟固利、北京当升等。

LMO要紧作为LCO的替代产品，优点是锰资源丰富，价格廉价，安全性高，但其最大的缺点是容量低，循环性能不佳，这也是限制LMO进展的要紧缘故，目前通过掺杂等方法提高其性能。

LMO应用范畴较广，不仅可用于手机、数码等小型电池，也是目前动力电池要紧选择材料之一，与LFP在动力电池领域形成竞争态势。

国内LMO生产企业包括湖南杉杉、国安盟固利、青岛乾运、深圳源源等。

NMC，即三元材料，融合了LCO和LMO的优点，在小型低功率电池和大功率动力电池上都有应用。

要紧厂家包括深圳天骄、河南思维等。

LFP是被认为最适合用于动力电池的正极材料，具有高稳固性，安全性，现已成为各国、各企业竞相研究的热点。

慧聪邓白氏认为，目前，国内宣称能够生产LFP的企业专门多，全国LFP产能规模近6,000吨，但实际量产数远低于产能数，要紧缘故在于技术性能仍达不到锂电池厂家的要求，同时LFP专利的国际纠纷仍旧阻碍了其在国内的进展。

目前，要紧厂家包括天津斯特兰、北大先行等。

智研瞻产业研究院专注于中国产业经济情报及研究，目前主要提供的产品和服务包括传统及新兴行业研究、商业计划书、可行性研究、市场调研、专题报告、定制报告等。

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固态电池的概念界定固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池。

在固态离子学中，固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池。

固态电池一般功率密度较低，能量密度较高。

由于固态电池的功率重量比较高，所以它是电动汽车很理想的电池。

固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池。

与传统锂电池相比，全固态电池最突出的优点是安全性。

固态电池具有不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性，固态电解质是固态电池的核心，电解质材料很大程度上决定了固态锂电池的各项性能参数，如功率密度、循环稳定性、安全性能、高低温性能以及使用寿命。

固态电池的待解问题当然，固态电池仍然不可避免地存在一些需要解决的问题：(1)高阻抗：固态电解质电池内部的离子活性变差(即导电能力变差)。

固体和固体间的接触性差，导致离子内部传输效率堪忧。

当电极表面暴露在空气中时，电阻会增加，从而降低电池容量和性能。

(2)成本高昂，不易量产：固态电池在技术、工艺、材料、成本等方面还存在有待突破的难题，阻碍其大规模量产;由于固态电池产量少，锂金属附件价格偏高，导致当前制造成本较高。

(3)循环不好：要保证车主们频繁的充放电使用场景，就要保证足够的充放电次数。

(4)高速高效率全固态电池的制造工艺和装备尚不成熟。

图表：固态电池的待解问题资料来源：智研瞻产业研究院整理中国固态电池行业发展痛点无论企业是仍然坚持全固态电池路线，还是折中选择半固态路线，固态电池的技术路线都存在不确定性。

半固态电池或许能够在2025年左右实现大规模量产，但全固态电池完全实现商业化至少还要10年的时间。

2021年中国锂电池负极材料行业相关政
策汇总
根据国民经济行业分类（GB/T4754－2017）的行业划分，锂电池负极材料行业为“非金属矿物制品业（C30）”范畴下的“石墨及其他非金属矿物制品制造（C309）”之“石墨及碳素制品制造（C3091）”，具体为锂电池负极材料及碳素制品制造。

根据战略性新兴产业分类（2018），锂电池负极材料行业属于“新材料产业”之“新能源材料制造”和“新一代信息技术产业”之“高储能和关键电子材料制造”，被纳入“十三五”国家战略性新兴产业，进行统计监测和管理。

1、行业主管部门及监管体制
锂电池负极材料行业主要由政府有关部门和行业协会共同管理。

行业主管部门为工信部。

锂电池负极材料行业协会主要是中国化学和物理电源行业协会
2、行业法律法规及政策
锂电池负极材料行业涉及的主要法律法规和政策情况如下：。

2024年锂电负极包覆材料市场发展现状概述锂电池是当前主流的电池技术，广泛应用于移动通信、电动车辆和储能等领域。

其中，负极材料作为锂电池的重要组成部分，广泛使用于锂离子电池系统中。

负极包覆材料是一种保护负极材料不受环境氧化和机械损伤的薄膜材料。

本文将对2024年锂电负极包覆材料市场发展现状进行分析。

锂电负极包覆材料市场规模随着锂电池市场需求的不断增长，锂电负极包覆材料市场在过去几年中实现了快速发展。

根据市场研究数据，2019年全球锂电负极包覆材料市场规模达到X亿美元，并预计到2025年有望达到Y亿美元。

锂电负极包覆材料市场驱动因素1.锂电池需求增长：移动通信、电动车辆和储能等领域的快速发展带动了锂电池的需求增长，从而推动了负极包覆材料市场的发展。

2.新能源政策支持：全球各国对于新能源的重视和支持，为锂电池产业的发展提供了良好的政策环境，进一步促进了负极包覆材料市场的增长。

3.技术进步：负极包覆材料的研发持续推进，不断提升锂电池性能和循环寿命，这为负极包覆材料市场的发展提供了技术基础。

锂电负极包覆材料市场发展趋势1.持续创新：锂电负极包覆材料市场将继续推动技术和材料的创新，以提高锂电池的能量密度、循环寿命和安全性。

2.环保要求：越来越多的国家和地区对于环境保护的要求日益严格，负极包覆材料市场将朝着更加环保的方向发展，减少对环境的污染。

3.多元化需求：不同应用领域对锂电池的需求差异化，将推动负极包覆材料市场向多元化方向发展，满足不同行业的要求。

锂电负极包覆材料市场竞争格局目前，全球锂电负极包覆材料市场竞争激烈，主要厂商包括A公司、B公司、C 公司等。

这些公司通过技术创新、产品质量和服务等方面的优势，争夺市场份额。

同时，新进入者也在不断涌现，加剧了市场竞争。

锂电负极包覆材料市场面临的挑战1.原材料供应不稳定：负极包覆材料生产过程中所需的原材料供应链不稳定，难以满足市场需求。

2.价格竞争：市场竞争激烈导致负极包覆材料的价格下降，影响了企业的盈利能力。

消费锂电池行业下游现状：笔电市场进入成熟期新兴市场赋能出货量增长消费锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的，具有比能量高，内阻低、自放电小、安全性能高等特点，主要应用在笔记本电脑、平板电脑、智能手机、消费类无人机、以及蓝牙耳机、可穿戴设备、智能音箱等领域。

根据观研报告网发布的《中国消费锂电池行业发展现状研究与未来投资调研报告（2023-2029年）》显示，目前，我国消费锂电池行业主流市场进入成熟期，而新兴市场赋能产业出货量增长。

从近几年消费锂电池下游应用市场份额占比来看，新兴市场快速发展占比不断提升，2020年达到50.61%，而手机及电脑市场已趋于成熟，市场份额占比分别为21.95%、27.44%。

数据来源：中国消费锂电池行业发展现状研究与未来投资调研报告（2023-2029年）1、PC/平板电脑领域：疫情后出货量增长后进入平稳期2018-2019年，全球PC/平板电脑市场进入发展成熟期，出货量增速放缓，而进入2020年在疫情影响下，大部分人们居家隔离及部分地区采取学生上网课模式，导致对PC/平板电脑需求增加，出货量在2021年分别达到3.49亿台、1.69亿台，驱动消费锂电池出货量高增。

不过，预计进入2022年随着全球疫情有效控制，PC/平板电脑行业需求稳定，市场将进入平稳期，预计2023年出货量将分别达到3.29亿台、1.60亿台。

数据来源：中国消费锂电池行业发展现状研究与未来投资调研报告（2023-2029年）数据来源：中国消费锂电池行业发展现状研究与未来投资调研报告（2023-2029年）2、智能手机：5G技术拉动市场需求恢复式提升2017-2020年，我国智能手机市场进入成熟期，出货量增速下滑。

进入2021年，在5G技术不断成熟及应用范围拓宽的背景下，大众换机需求提升，智能手机销量需求量呈现恢复性增长，为13.55亿部，同比增长4.8%，其中5G智能手机出货量达到5.42亿部，市场渗透率为40%；预计2023年后将恢复增长，2025年将达到14.45亿部，届时5G智能手机出货量将为10.12亿部，市场渗透率约为70%左右。

Be掺杂石墨双炔作为锂离子电池负极材料的第一性原理研究目录一、内容简述 (2)1.1 锂离子电池的发展现状及挑战 (3)1.2 Be掺杂石墨双炔材料的研究进展 (4)1.3 研究目的与意义 (5)二、材料结构与性质 (6)2.1 石墨双炔的基本结构 (7)2.2 Be掺杂石墨双炔的制备与表征 (8)2.3 Be掺杂石墨双炔的物理性质 (9)2.4 Be掺杂石墨双炔的化学性质 (11)三、第一性原理计算方法 (12)3.1 第一性原理概述 (13)3.2 计算软件与模型选择 (13)3.3 计算参数设置与优化 (14)四、Be掺杂石墨双炔作为锂离子电池负极材料的性能研究 (15)4.1 锂离子电池工作原理 (16)4.2 Be掺杂石墨双炔的储锂性能 (18)4.3 材料的电化学稳定性 (19)4.4 材料的循环性能及安全性 (20)五、结果与讨论 (21)5.1 第一性原理计算结果分析 (22)5.2 Be掺杂石墨双炔的储锂机制 (23)5.3 材料性能的优化与调控 (24)5.4 结果对比与讨论 (26)六、实验验证与表征 (27)6.1 实验设计与制备 (28)6.2 材料表征 (29)6.3 电池性能测试 (29)七、结论与展望 (31)7.1 研究结论 (32)7.2 研究创新点 (33)7.3 展望与建议 (34)一、内容简述本研究旨在通过第一性原理计算，深入探讨Be掺杂石墨双炔作为锂离子电池负极材料的潜力与性能。

石墨双炔作为一种新型碳材料，以其独特的结构和高比表面积在锂离子电池领域展现出巨大应用前景。

其较低的导电性和循环稳定性限制了其在大规模应用中的性能表现。

本研究提出将Be原子引入石墨双炔结构，期望通过掺杂作用改善其电导率和循环稳定性。

在第一性原理计算中，我们详细研究了不同比例Be掺杂的石墨双炔的结构稳定性、电子结构和能带结构。

Be掺杂能够显著提高石墨双炔的电导率，降低其电子陷阱浓度，从而提升其充放电过程中的电荷转移效率。