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浅析新能源锂电池的工作原理与发展方向
作者：张博
来源：《新教育时代·教师版》2017年第24期
摘要：1860年干电池的出现，揭开了电池能源的新纪元，但是当时的干电池都是一次性充电的电池，用完之后不能充电，对环境的污染十分严重。随着时代的变迁，科技的发展电池逐渐被改良，到今天为止，锂电池已经成为电池业的主流。并且被广泛的的使用在手机，笔记本电脑，平板电脑等便携式电子产品中。随着国家对新能源概念的推广在不久的将来也会被广泛的应用于汽车行业。所以锂电池的发展迎来了一个新的时代，也迎来了一个新的挑战。它们拥有容量大，污染低，性能可靠，成本低等优点，本文将对锂电池的工作原理、制作材料，以及其发展历史和发展状况进行述论。
关键词：锂电池电解质新能源
随着便携式产品的体积越来越小性能越来越高，对锂电池的要求也越来越强，现在锂电池的电池容量不断增大，质量不断减小，体积也变的更小巧，制作成本也在不断降低，使得其成为电子产品制作商的首选电源，并且由于其性能越来越稳定，现在电子产品已经把不可拆卸式的内置锂电池作为电子产品业发展的主流。除此之外全球每年的电子产品大量被生产，随着迭代更新，电子垃圾也逐渐增多，电池的污染也变大，尤其是曾经作为主流电池的镍镉电池和镍氢电池，已经逐渐被历史所淘汰，锂电池的出现大大的降低了污染。其高容量、高工作电压、记忆效应低，衰减缓慢的特性迅速引起厂商的极大兴趣，并且促进了全世界各地的科学家对锂电池发展的研究。使得锂电池的研究进入了一个高潮期。作为新型能源之一的锂电池在21世纪的电子产品科学技术领域起到了举足轻重的作用。[1]
一、锂电池的工作原理
锂电池的主要结构由以下几部分组成：电池阳极、电池阴极、电解质、隔离膜。锂电池充电时锂电子从阴极穿透隔离膜向电池阳极方向进行移动，并在电池阳极补货一个电子进行还原成Li并存储于石墨中。电池放电时候阳极的Li会失去一个电子通过隔离膜专项电池阴极移动。这就是充放电时锂电子在电池阴阳两极之间来回移动产生的。[2]
二、锂电池的工作效率
锂电池的重量仅仅为同容量的镍镉电池和镍氢电池的一半，所以说他的体积也比镍镉电池和镍氢电池要小很多。在这么小的体积内要完成如此高的转换效率，显然就对电池的性能指标要求很严格，要在如此小的体积里完成更高的工作效率，显然这是镍镉和镍氢电池所不能完成的，因为锂电池的电池能量密度很大，而且输出电压也要高出镍镉和镍氢电池。循环充电的特性也非常优良，可以快速的进行充放电而且效率很高，最高可达到100%，寿命也很长电池的充放电记忆也几乎可以忽略不计。[3]
2018年中国锂离子电池行业市场前景研究报告 一、锂离子电池是实现商业化应用的二次电池 电池按工作性质可以分为一次电池和二次电池。一次电池是不可循环使用的电池；二次电池则以多次充放电、循环使用，如先后实现商业化应用的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。锂离子电池是指分别使用两种不同的能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正极与负极的二次电池。 电池充电时，正极的锂原子电离为带正电荷的锂离子和电子。带正电的锂离子从正极出发，穿过薄膜后来到负极，并在负极与电子合成锂原子。电池放电时则完全相反，锂离子从负极材料表面电离为锂离子和电子，其中带正电荷的锂离子从负极出发，穿过薄膜后来到正极，并与电子合成锂原子。 相对于传统的二次电池（如铅酸电池），锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、充放电性能好、使用电压高、无记忆效应、污染较小和安全性高等优势。 锂离子电池经过多年的发展，工艺已经趋于成熟，价格逐步下降，加上国家政策助推，导致锂离子电池在电池行业的市场份额持续提升。锂离子电池的终端应用包括消费电池市场、动力电池市场及储能电池市场。其中，消费电池市场是最大的终端应用，2016年在锂离子电池的终端应用中占到49.84%。动力电池市
场是锂离子电池的第二大终端应用，2016年在锂离子电池终端应用中占比达到45.08%，是近年来增长最快的领域。 负极材料是锂离子电池最重要的原材料构成之一，与正极材料、电解液、隔膜合称锂离子电池的四大原材料。根据统计数据，负极材料在锂离子电池材料成本中占比为10%左右。 锂电池材料成本占比 数据来源：中商产业研究院 二、全球锂离子电池行业高速发展 随着锂离子电池在消费电池市场得到广泛普及，并在汽车领域逐步得到应用，锂离子电池全球市场规模自2009年以来始终保持正增长。2015年，全球锂离子电池市场规模达到约215亿美元。 全球锂电池市场规模统计与预测
２０１８年新能源汽车电池行业专题分析报告
目录 总量：电芯将成为战略级大宗商品 格局：从解放战争，到抗日战争趋势：更高、更快、更廉价前瞻之一：固态电池量产可期电池回收：从动力到储能前瞻之二：燃料电池任重道远谁是下一个壳牌？
1.1 电芯将成为下一个战略级大宗商品 图2、2014-2018年国内锂电池产量分应用终端占比(%) 图1、全球锂电池分应用场景产值演变（十亿欧元） ?汽车已成为锂电池最大的市场，但仍处在萌芽期。随着新能源汽车2014年以来的销量提升，动力电芯已经超越3C 电芯和储能电芯，成为锂电池的最广应用场景?电池将成为继石油、存储器外，下一个战略级存储市场。终极假设之下，全球年销售8000万台电动车，单车带电量40KWH ，对应总电池需求3200GWH ，0.5元/wh 电芯成本之下，对应1.6万亿RMB ； ?假设全球每天消费石油1亿桶，按70美元/桶测算，全球石油市场约2.5万亿美金（合17.5万亿RMB ）； ?Gartner 测算2017年全球半导体营收4200亿美元，其中DRAM 、NAND Flash 等存储器约1300亿美金（合9100亿RMB ） 0% 10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%14Q114Q3 15Q1 15Q3 16Q1 16Q3 17Q1 17Q3储能电动汽车电动自行车其他数码电动工具 笔记本 平板电脑 移动电源 手机
1.2 看2020年，突破200万台 ?预计2018-2020年新能源汽车动力电池需求复合增速45%，增量主要来自乘用车，双积分是主机厂的强约束 表1、新能源汽车销量及电池需求量预测预测（单位：万辆，GWh） 2014201520162017A2018E2019E2020E 新能源销量（万辆）9385179107145202 YOY299%36%54%36%36%39% 乘用车部分 6.321.531.955.778.0110.7160.6 YOY241%48%75%40%42%45% 乘用车BEV（万辆） 4.615.124.244.960.088.7134.6 平均单车带电量（KWH）25222223304045 乘用车PHEV（万辆） 1.7 6.47.710.818.022.026.0 平均单车带电量（KWH）13141618202020 客车部分 2.711.313.210.511.611.912.3 YOY319%16%-20%10%3%3% 客车BEV（万辆） 1.38.810.18.910.010.310.7 平均单车带电量（KWH）180104150150160160160 客车PHEV（万辆） 1.4 2.5 3.1 1.6 1.6 1.6 1.6 平均单车带电量（KWH）30203030303030 专用车部分0.4 4.8 6.012.317.222.429.1 YOY1100%25%105%40%30%30% 专用车BEV（万辆）0.4 4.8 6.012.317.222.429.1 平均单车带电量（KWH）38394040424446 年度总电池需求 (GWH) 4.315.725.031.045.266.796.7 总体平均带电量（KWH）45.642.048.939.542.446.047.9
锂电池行业发展现状及未来发展前景预测 Revised by Chen Zhen in 2021
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
中国新能源的发展现状与未来趋势The Current Development Situation and the Future Trend of Chinese New Energy 新能源发展趋势、前景 从新能源行业发展总体情况来看,大部分新能源利用方式始于20世纪70年底,并在90年代开始普及应用,虽然部分技术趋向成熟,但无论从市场扩张速度还是成长前景看,新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期,并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。 由于技术的限制,短期内电力行业没有替代品,电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型,比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性,因此新能源行业的成熟期持续时间将较长,即使到了行业的饱和衰退期,其衰退速度也将很慢。 具体来看,水电行业历史悠久,技术已经比较成熟,可以看作是步入成熟期的行业;风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家,风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点,在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得到广泛应用,风电设备产业在部分国家开始饱和,逐步向外技术输出。从这些特征可以确定,风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期,但在中国、印度等新兴国家,风电产业仍处于快速成长期;太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显著成效,已经脱离了幼稚期,但由于成本仍然过高,限制了技术的推广应用,可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。 新能源行业目前投资成本仍然较高,尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高,行业存在一定风险,但短期来看,国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈,部分企业发展面临困难。但在2020年前,在国家节能减排及能源结构调整的大背景下,新能源行业均将保持在景气区间,行业盈利水平有望持续提高。一、中国能源行业发展历史
（发展战略）中国国家计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力
中国国家“863”计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力 7月16～18日于北京举行的“第十六届中国电动车辆学术年会暨第二届电动汽车产业发展战略研讨会”上，中国国家“863计划”动力电池测试中心主任王子冬从市场和技术层面全面分析了全球锂离子动力电池的发展潜力。他指出，全球锂离子动力电池市场正处于壹个重大转型期，于电动车（EV）市场需求带动下，预计该市场规模于未来5年内将超过2000亿元人民币。 王子冬首先以日产绿叶（Leaf）电动车为例，介绍了锂离子动力电池的市场需求情况。该车将于2010年秋季上市，且计划于2010年生产5万辆，2012年生产20万辆。以锂离子动力电池产量来见，每辆绿叶的电池容量为24kWh,20万辆的容量相当于48亿kWh。这是目前全球手机锂离子电池30亿kWh市场的1.6倍。即壹款汽车就能够完全改变整个市场状态。目前，全球主要汽车制造商均已宣布要大规模生产采用锂离子电池的电动车，而日产只是其中壹家而已。 诱人的行业前景吸引了业内外大量投资 王子冬指出，电动汽车的量产为锂离子电池产业带来了重要的发展机会。按照上述测算，几年之内，锂离子动力电池市场将超过全球手机锂离子电池市场的规模。这种改变将引发关联制造设备和厂房的新壹轮投资，同时，众多新进入锂离子动力电池及材料的厂商将使关联领域的技术竞争更趋激烈。 受到诱人行业前景的吸引，很多来自不同行业的厂商将目标定位于电动汽车市场，欲于锂离子动力电池商机中分壹杯羹。 例如，索尼于2009年11月进入了电动汽车和大容量蓄电池领域，且表示未来几年内将于量产设施上投资1000亿日元。三洋电机将于2015年前投资800亿日元，松下也准备于2012年前投入1230亿日元。另外，三菱重工于其长崎造船厂也投资了约100亿日元建立实验基
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
新能源与未来发展趋势研究概况 摘要：通过简单介绍能源的概念与内涵，引出了新能源的内涵及其在国内外的应用。然后又介绍了未来几种新能源的发展和应用趋势，并且对新能源的现状及发展趋势进行了分析，论述了新能源在减少二氧化碳中的地位和作用，最后对新能源提出了未来展望。 关键词：能源；新能源；未来的新能源；新能源发展愿景 一能源概念及内涵 能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可作功的物质的统称；是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。 能源是整个世界发展和经济增长最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。自工业革命以来，能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天，国际能源安全已上升到了国家的高度，各国均制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的二十多年里，在能源稳定供应的支持下，世界经济规模取得了较大增长。但是，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到了一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题正在威胁着人类的生存与发展。 能源种类繁多，而且经过人类不断的开发与研究，更多的新型能源已开始能够满足人类的需求。根据不同的划分方式，能源可分为不同的类型。 1 按能源来源分类 （1）来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换而来。 （2）地球本身蕴藏的能量。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70km不等。地壳下面是地幔，其大部分为熔融状的岩浆，厚
新能源电池行业价值分析看这篇就够了 资产信息网 目录 第一章行业概况 (1) 第二章商业模式和发展技术 (3) 2.1锂电池产业链和价值链 (3) 2.2技术发展 (4) 第三章行业估值、定价机制和全球龙头企业 (7) 3.1行业综合财务分析和估值方法 (7) 3.2发展和价格驱动机制 (8) 3.3竞争格局 (8) 3.4中国企业排名 (9) 3.5全球重要竞争者 (10) 第四章未来行业展望 (11) 第一章行业概况 对于新能源汽车来说，电池是最为关键的部件，也是近年来产业链中投资火热的领域之一。动力电池根据正极材料不同，可分为三元材料电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池等。由于国家政策的实行以及消费者对高续航里程、高安全性能、快充新能源汽车的需求，又因为许多动力电池企业对三元材料电池研发的突破和生产工艺的优化，三元材料电池超过磷酸铁锂电池，成为装机量占比第一的动力电池类型，尤其是在新能源乘用车领域。该领域的发展前景较为客观。目前，动力锂电池主要为三元材料电池及磷酸铁锂电池。 图动力电池产业服务链
资料来源：资产信息网千际投行图动力电池产量 资料来源：资产信息网千际投行
第二章商业模式和发展技术 2.1锂电池产业链和价值链 动力电池四大上游原材料：隔膜（恩捷股份、星源材质）正极（当升科技）负极（璞泰来）电解液（天赐材料、新宙邦，其中石大胜华生产的碳酸脂又是电解液溶剂的原材料）。中游厂商负责把原材料搜集经过一系列复杂制备工艺做成电池包，代表企业有：宁德时代、孚能科技亿纬锂能等。下游企业主要分为新能源车消费电子储能这三块，其中新能源车是主要供给方向，国内代表有：北汽新能源上汽广汽吉利长安长城等等整车企业。 图锂电池产业链结构图 图锂电池产业链动态推演 资料来源：资产信息网千际投行 作为目前新能源汽车的核心部件，动力电池的产销量受到新能源汽车产销量的带动快速增长。 GGII 预计2022 年全球电动汽车锂电池需求量将超过325GWh。其次动力电池主要由三块组成：电芯、模组、电池包，其中电芯是核心具体制备工艺。 图电芯生产工艺流程图
2017年三元锂电池行业前景 分析报告 (此文档为word格式，可任意修改编辑！） 2017年8月
正文目录 一、全球视角：汽车电动化浪潮来袭，新能源汽车产业崛起 (6) （一）全球的汽车电动化浪潮正在来袭 (6) （二）我国已成为全球最大的新能源汽车消费国 (9) 二、我国情况：政策风云发幻，产业运行砥砺前行 (11) （一）政策引领我国新能源汽车行业砥砺前行 (12) （二）新能源汽车产销量逐步恢复，下半年逐月增长 (14) 三、三元锂电池大势所趋，行业回暖高增长可持续 (15) （一）三元锂具备高能量密度，引领电池技术发展方向 (17) （二）三元锂贴合政策要求，推荐目录见微知著 (19) 2.1 补贴政策——高能量密度电池车型可获得1.1~1.2倍补贴 (20) 2.2 积分政策——高能量密度电池车型获得1.2倍积分概率更大 (21) 2.3推荐目录——三元锂电池比例提升至约70% (23) （三）海外Model 3放量在即，指明三元锂方向 (26) （四）三元锂材料价格已进入上行通道，印证行业需求持续回暖 (28) （五）三元锂需求测算，到2020年渗透率达80%，复合增速88% (30) 四、湿法隔膜锦上添花，逐步突破海外封锁 (33) （一）隔膜决定电池安全性能，行业壁垒较高 (33) （二）湿法隔膜能够提升能量密度，干法工艺转湿法有难度 (35) （三）湿法隔膜国产化率有望稳步提升，未来三年需求持续增长 (38) 五、主要公司分析 (40) （一）当升科技 (40) （二）国轩高科 (41) （三）科恒股份 (42) （四）创新股份 (43) 六、风险提示 (44)
中国新能源的利用现状与趋势 1 引言 随着全球化石能源枯竭供应紧张、气候变化形势严峻，世界各国都认识到了发展新能源的重要性,特别是中国长期以来主要依靠煤炭,在一次能源供给中一直保持在2/３以上的比例。而中国的石油进口量连续增长，2009年进口原油约2.04亿吨。据测算,中国石油消费进口依存度已达到50%的“警戒线”。同时随着2000年以来，在国家和地方政府的政策支持下，城镇燃气行业改革加速，燃气行业得到了长足发展，对天然气的需求一直处于高速增长,这种状况将在未来将长时间存在，毕竟中国的人均能源消耗只有的美国的1/11。随着中国的社会经济进一步发展，生活水平的改善意味着人均能源消耗量将有十分巨大的增长，近几年来汽车保量的快速增加即是例证。 随着传统化石燃料，如石油、煤矿、天然气等储存量不断减少，而同时社会经济不断发展,对能源的需求日益增加,以及环境恶化的巨大压力，新能源被提到了更重要的位置。虽然中国还处于工业化、城镇化快速发展的关键阶段，但是仍然在哥本哈根会议上提出努力的方向，“到20２0年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降４０％-4５%”。新能源是一个有力的工具。 2 新能源的利用现状 2.１新能源 新能源,是指新的能源利用方式，既包括风电、太阳能、生物质能等,又包括对传统能源进行技术变革所形成的新能源,如煤层气、煤制天然气等。新能源产业具有资源消耗低、清洁程度高、潜在市场大、带动能力强、综合效益好的优势,正在成为富有活力、最具前景的战略性新兴产业,对推动我国经济社会可持续发展具有重要战略意义。 2．2 太阳能 太阳能利用主要有太阳能的热利用和发电两种途径。热利用以太阳能热水器为代表，主要集中在小城镇和农村地区，由于城市土地紧张以及政策、规划和设计等因素，太阳能的热利用在城市属于个案，如位于深圳市龙岗区的振业城是华
2017中国锂电行业前景及政策分析 在国家新能源政策的大力推动下，新能源汽车市场从2015年开始大幅上量，以锂电为主的动力电池市场也随之呈现爆发趋势。保守统计2016年动力电池出货总量达28GWh，同比增长78.06%。2015年、2016年动力电池出货量CAGR高达202.22%，锂电行业处于放量上升期。 动力电池出货量高速增长 1、新能源汽车热度不减，动力锂电池需求旺盛 限购政策助推新能源乘用车市场持续火爆。为缓解交通压力，部分城市施行汽车限购政策，但普遍对新能源车不限购或者放低限购门槛，为新能源车的快速放量创造了条件。 以北京为例，从北京市小客车示范应用新能源车指标配置情况来看，2016年全年6批次新能源车指标个人申请平均满足率（配置数/为申请数）仅为62.49%，单位申请平均满足率仅为23.16%，处于供不应求的状态。2017年北京小客车示范应用新能源指标总额度为6万个。其他受限购政策影响的城市新能源车需求同样强劲，预计市场火爆程度将会延续。
新能源乘用车1月销量颓势不影响后续热度。从新能源乘用车销量来看，从2015年开始大幅上量，全年销量176814台，同比增长了2倍；2016年全年销量327864台，同比增长85%。虽然2017年1月销量仅5423台，同比大幅下降了60%，但主要是由于春节提早，节前旺销期同比缩短所致，对市场后续趋势影响不大。根据最新数据，2月新能源乘用车销量已实现反弹，售出16521台，同比增长64%。认为未来几年内新能源汽车产销将延续高增长的趋势。 新能源乘用车销量从2015年开始进入增长快车道 2、需求端热度向上游传导，锂电设备供应商业绩高增长 锂电池生产商大力扩产能。新能源车热销带来动力电池企业积极扩大产能抢占市场。根据统计数据，2016年一年内，国内锂电池企业投产产能翻倍，达到68.55GWh，其中，沃特玛、比亚迪、CATL、国轩高科国能等企业扩产力度最大，2016年产能扩张规模均翻倍。
未来新能源汽车电池行业分析(精)
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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部指出,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2009年批准了250亿美元的贷款。相比较之下,欧洲的汽车企业虽然在绿色节能环保方面非常激进,甚至更为激进,但他们在改进传统的发动机(如使其“小型化”,利用汽/柴油直喷技术等方面,或者氢动力车方面,优势更为明显。 1. 政策利好镍氢电池迎来投资盛宴 产业研究中心获悉,2010年6月25日工信部对外公布了《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。根据工信部出台的新标准,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。 1.1. 镍氢电池发展现状分析 3
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
新能源汽车动力源及未来发展方向 陈俊 （海南大学机电工程学院，海南儋州５７１７３７） 摘要：关键词：传统汽车一直使用的是石油等化石燃料，，石油是不可再生的能源，其储藏量和可开采量资源正面临枯竭，加上化石燃料燃烧所产生的污染问题也日趋严重。采用混合动力、乙醇燃料、氢燃料等作为动力源的新能源汽车必将成为未来汽车主流的发展方向。本文探讨国内外新能源汽车动力源方面的现状及未来发展趋势。 新能源；汽车；动力源；前景 １前言 ２国内外新能源汽车的研究现状及发展趋势 近年来世界主要汽车厂商都开始投入大量资金到新能源汽车的研制中，在美国，以通用汽车为例，多年来通用公司一直将燃料电池车汽车作为长远发展战略，并取得诸多进展。２００４年４月，通用在底特律车展首次公开的Ｓｅｑｕｅｌ氢燃料电池车，其储氢量达到８公斤，连续行驶距离达到４８２公里，０～９６．５公里／小时加速只需１０秒。通用公司希望燃料电池车“２０１０年以前在耐用性和性能上能与目前的内燃机系统一争高下，最终实现经济量产，成为普通消费者买得起的车型”。随着能源技术的发展，新能源动力汽车必将在未来占据主导位置。 多年以来，美国节能清洁汽车的发展重点主要在燃料电池汽车上，氢＋燃料电池模式是清洁节能汽车的最终解决方案，但燃料电池汽车目前价格太高、氢燃料的存储和运输比较困难，国际汽车界普遍认为２０２０年以后，燃料电池汽车才能真正得到大规模的商业应用。近些年，美国开始重视混合动力汽车和先进柴油车的发展，目前，美国是最大的混合动汽车市场。先进柴油车在美国发展也很快，过去３年美国先进柴油车的销售增长了５６％。预计在燃料电池汽车大规模商业运行以前，混合动力汽车和先进柴油车会保持较快的发展。 过去１５年欧盟节能环保汽车的发展重点在先进柴油车上（以生物柴油为燃料），并且获得了成功，不仅在技术上获得了突破，使柴油车的气体污染物排放大为减少，而且由于先进柴油车价格明显低于相对其他节能环保车，先进柴油车在市场上也获得了很大的扩展，２００４年欧盟新增商用车中几乎１００％是柴油车，新增轿车中５０％是柴油车。从欧盟下一步的发展方向上看，一方面继续提高柴油车的技术水平，使其满足更加严格排放标准。 日本多年来始终在节能环保汽车的研发与产业化方面处于世界先进水平，在技术路线的选择上也呈现出多种技术共同发展的态势，但其在混合动力技术的产业化进程上取得的成就更加突出。特别是日本丰田公司和本田公司在混合动力汽车的技术研发和国际市场的推广上处于领先位置。以日本国内市场为例，由于日本国土面积狭小，居民以公共交通为主，家用轿车的年行驶里程较短，混合动力汽车经济激励弱的特点更为明显。根据丰田公司的估计，普通的家用轿车大体上需要１０年的时间才能够收回增加的购车成本。所以尽管日本的混合动力技术比较先进，但混合动力汽车在本国市场上表现平平，每年销售混合动力汽车不及日本汽车市场的１％。尽管目前的市场表现不是太好，但混合动力汽车技术相对成熟，使用传统燃料，技术的进一步成熟以及市场份额扩大带来的规模效益会逐渐减低混合动力汽车的成本，混合动力发展的潜力还很大。丰田汽车公 ２０１０年海南省机械工程学会 Ⅱ－１１
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。
新能源的发展现状与未 来趋势精 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
中国新能源的发展现状与未来趋势The Current Development Situation and the Future Trend of Chinese New Energy 新能源发展趋势、前景 从新能源行业发展总体情况来看,大部分新能源利用方式始于20世纪70年底,并在90年代开始普及应用,虽然部分技术趋向成熟,但无论从市场扩张速度还是成长前景看,新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期,并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。 由于技术的限制,短期内电力行业没有替代品,电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型,比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性,因此新能源行业的成熟期持续时间将较长,即使到了行业的饱和衰退期,其衰退速度也将很慢。 具体来看,水电行业历史悠久,技术已经比较成熟,可以看作是步入成熟期的行业;风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家,风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点,在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得到广泛应用,风电设备产业在部分国家开始饱和,逐步向外技术输出。从这些特征可以确定,风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期,但在中国、印度等新兴国家,风电产业仍处于快速成长期;太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显着成效,已经脱离了幼稚期,但由于成本仍然过高,限制了技术的推广应用,可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。 新能源行业目前投资成本仍然较高,尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高,行业存在一定风险,但短期来看,国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈,部分企业发展面临困难。但在2020年前,在国家节能减排及能源结构调整的大背景下,新能源行业均将保持在景气区间,行业盈利水平有望持续提高。一、中国能源行业发展历史
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：
中国锂电池产业策略 ——跟踪国外先进技术，制定国内统一标准强化知识产权保护 “锂电池产业与智能电网等新能源和新能源汽车这两大战略型新兴产业关系密切，中国政府将加快出台发展规划和政策支持细则，并鼓励民间创新型高科技企业担当研发生力军。另外，将从财税和信贷等方面给予支持，尤其是向中小型企业倾斜信贷政策。”中国国家信息中心首席经济师范剑平在7月29～30日于深圳举行的“2010锂离子电池新材料国际论坛”上，从宏观政策方面阐述了中国锂电池产业的发展方向。 图1 中国国家信息中心首席经济师范剑平 范剑平还指出，政府推进锂电池产业的发展，重点将关注三个方面的问题：一、跟踪跨国公司最新动向，选择正确的、有希望成为未来主流方向的技术，组织力量进行联合攻关。二、尽快解决中国实用技术标准问题，形成联合攻关和成果共享的统一标准，为产业化应用创造基本条件。三、建立中国高标准知识产权保护体系。 专利问题困扰中国企业 上面第三点关于知识产权保护的问题引起了出席本论坛专业人士的强烈共鸣。台湾立凯电能科技的杨智伟用“专利：中国消失的一块拼图”来形容他对中国目前专利市场现状的担忧。他表示，其实，对于知识产权问题，中国电池产业长期以来一直面临国外专利的商业阻碍以及技术垄断的干扰。 例如，早在2000年，中国镍氢电池企业就曾受到美国Ovonic公司在专利侵权方面的指控。包括比亚迪、乐凯、沈阳三普、南海新力和深圳三俊等8家中国电池公司向Ovonic缴纳了大笔专利许可费。 2003年7月，索尼在北京对比亚迪提出锂电池专利诉讼。目前，比亚迪每年用于相关事件的法律开支大约在100万美元。 2008年7月，3M对索尼、索尼电子、联想、联想美国、日立、松下等11家公司进行了电池专利技术方面的起诉。 因此，中国相关管理部门和企业应该在电池专利方面给予更多重视，尤其是电池外销的企业，应尽可能多地掌握知识产权方面的法律知识，保护自身的权益，以免受到巨额专利授权费的伤害。 另一方面，截至2010年7月29日，中国关于磷酸铁锂电池的专利有201个，包括材料组成专利24个，材料工艺专利177个。从2003年到2010年，中国企业在这方面的专利申请数量一直在上升。但从2005年起，最终核准件数与实际申请件数的比率反而呈现出持续下降的趋势。 针对上述情况，杨智伟指出，企业要注意专利申请的盲目性问题，因为专利数量多少并不能完全代表一个企业
我国未来新能源现状与发展趋势分析：能源和环境问题是本世纪最具挑战性的问题之一，为了应对这一挑战，开发和利用新能源成了世界各国的共同选择，中国自然也不例外。随着中国经济快速发展和人民生活水平的提高，中国对石油需求不断增加，从1993年就由石油净出口国变为净进口国，对外依存度逐年提高，目前已达到50%以上，然而，寻找石油资源的成本却越来越高。因此，新能源的发展对中国来说更显迫切和重要。 第一，中国新能源发展现状 新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，包括太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等。 新能源一方面作为传统能源的补充，另一方面可有效降低环境污染。中国可再生能源和新能源开发利用虽然起步较晚，但近年来也以年均超过25%的速度增长。 中国在新能源和可再生能源的开发利用方面已经取得显著进展，技术水平有了很大提高，产业化已初具规模。生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等新能源发展潜力巨大，近年来得到较大发展。 新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一，将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。 第二，中国新能源发展趋势 中国正处于工业化、城市化加速发展的历史阶段，能源需求有着很大的增长空间。为抑制高耗能行业过快增长，中国政府正研究建立能源消费总量控制制度，未来将研究开征化石能源消费税，并实现原油、天然气和煤炭资源税从价计征。根据中国政府制定的“十二五”能源规划，到2015年中国能源消费总量将控制在41亿吨标煤左右，非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%，到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%。 一是大力发展风能。中国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。“十一五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。2011年中国全国累计风电装机容量再创新高，海上风电大规模开发也正式起步。“十二五”期间，中国风电产业仍将持续每年10,000兆瓦以上的新增装机速度，风电场建设、并网发电、风电设备制造等领域成为投资热点，市场前景看好。 二是大力发展太阳能。太阳能的利用主要是指太阳能光伏发电和太阳能电池。在光伏发电方面，中国仍处在起步阶段，发展水平远远落后于经济发达国家，但随着中国国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升，光伏发电成本会逐步下降，未来中国国内光伏容量将大幅增加。按照《可再生能源发展“十二五”规划》提出的目标，未来5年内中国太阳能屋顶电站装机规模将达现有规模的十倍。在太阳能电池方面，近年来，中国太阳能电池制造业通过引进、消化、吸收和再创新，获得了长足的发展，中国已在太阳能电池生产制造方面取得很大进展，也将成为使用太阳能的大市场。 三是大力发展水能。目前，中国不但是世界水电装机第一大国，也是世界上在建规模最大、发展速度最快的国家，已逐步成为世界水电创新的中心。随着中国经济进入新的发展时期，加快西部水力资源开发、实现西电东送，对于解决国民经济发展中的能源短缺问题、改善生态环境、促进区域经济的协调和可持续发展，无疑将会发挥极其重要的作用。 四是积极发展核能。发展核电是中国调整能源结构的重点之一，未来5~10年，我国新建核电机组将以每年5~8台的速度递增，成为世界核电发展的火车头。 五是大力发展氢能。在氢能领域，中国着重要解决的是燃料电池发动机的关键技术。虽然这方面的技术已有突破，但还需要更进一步对燃料电池产业化技术进行改进、提升，使产业化技术成熟。中国将加大对氢能研发的投入，以提高中国在燃料电池发动机关键技术方面的水平。 六是大力发展生物质能。中国拥有丰富的生物质能资源，理论上生物质能资源达50亿吨左右。现阶段可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪