锂离子动力电池及储能电池行业研究报告(初稿)
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锂离子动力电池及储能电池行业研究报告
目录
一.锂电池行业分析 (3)
1.1锂电池简介 (3)
1.1.1锂电池的概念 (3)
1.1.2锂电池的组成 (3)
1.1.3锂电池常用的金属材料 (4)
1.1.4锂电池发展进程和方向 (4)
1.1.5锂电池的优劣势分析 (5)
1.2锂电池产业链分析 (6)
1.2.1锂电池产业上下游概况 (6)
1.2.2锂电池产业链战略研究 (6)
1.3锂电池产业分析 (11)
1.3.1锂电池产业概况 (11)
1.3.2宏观经济波动对锂电池产业的影响 (13)
1.3.3中国锂电池行业存在的问题 (16)
1.4 2012年全球锂电池行业市场分析 (17)
1.4.1消费锂电池行业的结构变局 (17)
1.4.2快速发展的锂电池行业 (18)
1.4.3动力电池市场方兴未艾 (19)
1.4.4国际竞争对手 (19)
1.4.5核心竞争优势:成本+服务 (20)
1.5 2012年~2013年上半年中国锂电池行业市场分析 (20)
1.5.1 2012年中国整个电池行业发展概况 (20)
1.5.2 2012中国锂电池总产量概况 (22)
1.5.3 2013年上半年锂电池行业分析 (22)
1.5.4 2013年锂电池四大材料市场分析 (23)
1.5.5中国锂电池新政策新标准的影响 (25)
1.6锂电池行业发展预测 (28)
1.6.1电动车电动车革命或将提前 (28)
1.6.2储能后备电源锂电攻城略地 (29)
1.6.3性能锂电池性能全面超越铅酸 (29)
1.6.4锂电需求爆发或在2014年 (29)
1.6.5供给人为偏紧状态有望延续 (30)
1.6.6价格价格上涨缓解供应紧张 (30)
二.动力锂电池行业分析 (30)
2.1.动力锂电池行业简介 (30)
2.1.1动力锂电池相关定义和构成 (30)
2.1.2阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈 (32)
2.2动力锂电池行业现状 (32)
2.2.1动力锂电池行业发展现状 (32)
2.2.2动力锂电池行业亟待解决的问题 (33)
2.2.3 国际动力锂离子电池发展现状 (33)
2.3 动力锂电池行业市场分析 (33)
2.3.1客户需求分析 (33)
2.3.2主要新能源汽车厂商对动力电池的选择 (33)
2.3.3市场区域分布与集中度分析 (34)
2.3.4国内市场竞争格局 (34)
2.3.5行业发展趋势分析 (35)
2.3.6行业新进入者 (36)
2.3.7锂离子电池的替代产品 (36)
2.4 2012年~2013年上半年中国动力锂电池行业发展分析 (37)
2.4.1 2012年四大领域动力锂电池市场需求分析 (37)
2.4.2 2012年中国动力锂电池行业发展分析 (38)
2.4.3 2013年上半年中国动力锂电池行业发展分析 (41)
2.4.4 2013年动力锂电池行业泡沫风险分析 (42)
2.4.5 2013年动力锂电池技术提升加快的影响 (44)
2.4.6新能源汽车动力锂电池三大瓶颈待解 (45)
三.储能锂电池行业分析 (46)
3.1 2012年中国储能锂电池行业发展情况分析 (46)
3.2储能锂电池技术发展情况 (47)
3.2.1储能电池发展技术遇瓶颈寻找新材料是关键 (47)
3.2.2高能量锂离子电池系统开发项目取得重大进展 (47)
3.3储能锂电池行业发展前景 (48)
附录一动力电池与储能电池高峰论坛简介 (50)
附录二锂电池行业内国际、国内企业简介 (51)
一.锂电池行业分析
1.1锂电池简介
1.1.1锂电池的概念
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。最早出现的锂电池使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2,该反应为氧化还原反应,放电。
正极上发生的反应为LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子);
负极上发生的反应为6C+XLi++Xe=====LixC6;
电池总反应:LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6,锂电池原理图请见图1
图1锂电池原理图(以钴酸锂为例)
1.1.2锂电池的组成
图2 锂电池的组成
1.1.3锂电池常用的金属材料
表1 锂电池常用的金属材料
1.1.4锂电池发展进程和方向
由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高,所以锂电池生产要在特殊的环境条件下进行。但是由于锂电池的很多优点,锂电池被广泛的应用在电子仪表、数码和家电产品上。但是,锂电池多数是二次电池,也有一次性电池。少数的二次电池的寿命和安全性比较差。
后来,日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电
池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。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,达到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,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,又运动回正极。回正极的锂离子越多,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。在Li-ion的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion Batteries又叫摇椅式电池。
随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用,锂离子电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用,并在近年逐步向其他产品应用领域发展。1998年,天津电源研究所开始商业化生产锂离子电池。习惯上,人们把锂离子电池也称为锂电池,现在锂离子电池已经成为了主流。
锂离子电池未来应用的发展方向:
①混合动力(HEV、PHEV)纯动力汽车(包括休闲车、高尔夫球车、清洁车、电动叉车等):经过十几年的探索发展,现关键技术国内已掌握,已到产业化的初期。随着电芯的发展成熟和产业相关优惠政策出台,混合动力和纯动电汽车(或PHEV)到时一定会快速发展。但目前由于电池性能还有差距和成本居高不下导致商业化进程缓慢。
②电动自行车及电动轮椅等:目前中国是全球电动自行车生产和消费大国,近年城市人口大量增加,同时政府又禁摩,导致电动自行车飞速发展,预计未来年增速也不会低于20%。
③电动工具类(包括电动工具(无线)、电钻、除草机):由于此类手握式的移动作业电动工具,只有用电池驱动才最适用和方便,所以现得到快速发展,特别在欧美等发达地区。
④电力储能(太阳能、风能、UPS、汽车启动电瓶等):由于太阳能、风能的不连续性和不稳定性,为保证供电系统的稳定性,必须加上太阳能、风能电力储能系统。将来几年国家把发展风力和太阳能等新能源放在优先发展位置,这样相应需大量储能电池。
⑤小型设备和医疗设备:电动轮椅车、电动代步车、电动玩具、航模、矿灯等市场前景也相当广阔。
1.1.5锂电池的优劣势分析
(1)锂电池主要优点
①比能量1比较高。具有高储存能量密度,目前已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;
②使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池用1CDOD充放,有可以使用10,000次的记录;
③额定电压高(单体工作电压为3.7V或3.2V),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,便于组成电池电源组;
1比能量: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,