消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)鋰電池的需求穩(wěn)定增長(zhǎng)
目前,消費(fèi)類電子產(chǎn)品占鋰電池需求的58%,鋰電池在消費(fèi)類電子產(chǎn)品方面的應(yīng)用主要包括:手機(jī)、個(gè)人電腦、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電源、電子煙等。
近年來(lái),隨著智能手機(jī)不斷的更新?lián)Q代以及售價(jià)的降低,全球手機(jī)的比重不斷攀升,從而增加了鋰電池的需求量。2013年全球手機(jī)出貨量較2012年增長(zhǎng)4%,其中智能手機(jī)出貨量為10.04億部,占全球手機(jī)出貨量的55%,較2012年增長(zhǎng)38%。
非手機(jī)消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域:最近幾年雖然數(shù)碼相機(jī)和筆記本電腦趨于飽和,但平板電腦、電子煙出貨量一直維持著高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。2013年,全球平板電腦出貨量為2.2億臺(tái),較2012年1.4億臺(tái)增長(zhǎng)57%。全球電子煙市場(chǎng)規(guī)模在2013年達(dá)25億美元,占全球煙草0.1%,有報(bào)道預(yù)測(cè)至2050年電子煙占比將達(dá)到4%,帶動(dòng)鋰電池行業(yè)快速發(fā)展。
工業(yè)儲(chǔ)能是鋰電池需求新的增長(zhǎng)點(diǎn)
鋰電池在工業(yè)儲(chǔ)能中的應(yīng)用包括一般UPS儲(chǔ)能電源、電動(dòng)工具、工業(yè)機(jī)械、移動(dòng)基站電源、風(fēng)光發(fā)電配套。雖然目前鉛酸蓄電池多用于儲(chǔ)能設(shè)備,但隨著鋰電池技術(shù)的不斷成熟,鋰電池將慢慢取代鉛酸蓄電池。2012年全球鋰電池需求總量中,工業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)消耗467.36萬(wàn)kWh,占比12.25%,中國(guó)電動(dòng)工具用鋰電池市場(chǎng)需求稍大,工業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng)共消耗鋰離子電池73.15萬(wàn)kWh,占比15.65%,高于全球。此外,移動(dòng)基站電源市場(chǎng)成長(zhǎng)最快,2012年消耗5.80萬(wàn)kWh的鋰電池,較2011年有大幅度攀升。
鋰電池行業(yè)日韓暫時(shí)領(lǐng)先,中國(guó)迎頭趕上
日本和韓國(guó)鋰電池市場(chǎng)領(lǐng)先于中國(guó),中國(guó)的發(fā)展?jié)摿薮蟆>腿蜾囯姵厥袌?chǎng)來(lái)看,韓國(guó)已經(jīng)超過(guò)日本成為最大的鋰電池國(guó)家,日本的松下、索尼、韓國(guó)的三星、LG鋰電池在全球鋰電池市場(chǎng)中遙遙領(lǐng)先,中國(guó)的比克、力神以及新能源等公司正迎頭趕上,近幾年增長(zhǎng)迅猛,逐漸縮短與日韓的差距,未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
我國(guó)鋰電池企業(yè)逐漸呈現(xiàn)出強(qiáng)者更強(qiáng)的局面。國(guó)內(nèi)鋰電池的發(fā)展晚于發(fā)達(dá)國(guó)家,技術(shù)水平還不及美日韓,但通過(guò)近幾年的不斷努力,鋰電池走出了萌芽期,已經(jīng)步入成長(zhǎng)期。目前我國(guó)市場(chǎng)上涌現(xiàn)出一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的鋰電池企業(yè),這些企業(yè)不斷開拓創(chuàng)新,開發(fā)出高性能的鋰電池,并加強(qiáng)與國(guó)外頂尖廠商的協(xié)同合作,進(jìn)一步提高公司的實(shí)力,形成良性循環(huán),達(dá)到強(qiáng)者更強(qiáng)的局面。
應(yīng)用領(lǐng)域需求爆發(fā),鋰電池關(guān)鍵材料飛速發(fā)展
鋰電池四大關(guān)鍵材料中技術(shù)逐漸突破,高端鋰電池材料發(fā)展空間廣闊。雖然目前我國(guó)鋰電池材料技術(shù)水平偏低,鋰電池材料多集中在中低端領(lǐng)域,但是隨著電動(dòng)汽車快速發(fā)展以及國(guó)家政策的支持,鋰電材料開發(fā)動(dòng)力十足,技術(shù)水平將會(huì)進(jìn)一步提高,高端產(chǎn)品發(fā)展空間巨大。
從技術(shù)壁壘上看,隔膜>六氟磷酸鋰電解質(zhì)>正極材料>電解液>負(fù)極材料。
正極材料發(fā)展迅猛,三元材料或成明日之星
正極材料是鋰電池最為關(guān)鍵的原材料。四大材料生產(chǎn)中,正極材料是鋰電池的核心,占鋰電池成本的30%以上,比重最大。正極材料的好壞直接決定了鋰電池各種性能指標(biāo),如能量密度性能、比功率、溫度適用范圍及安全性能等等。
磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料并駕齊驅(qū),共同發(fā)展。目前已進(jìn)入商業(yè)化的正極材料包括鈷酸鋰(LCO)、三元材料(NCM)、錳酸鋰(LMO)和磷酸鐵鋰(LFP)等。各個(gè)國(guó)家乃至各個(gè)廠商對(duì)正極材料的選擇不盡相同,日本和韓國(guó)主要開發(fā)錳酸鋰(LMO)和鎳鈷錳酸鋰三元材料(NCM),中國(guó)更偏向磷酸鐵鋰(LFP)的發(fā)展。
正極材料的性能各有利弊,根據(jù)下游產(chǎn)品的需求,選擇的正極材料品種不盡相同:消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域鋰電正極材料的性能需求側(cè)重鋰電能量密度和安全性;動(dòng)力電池正極材料的性能需求為高電壓、高能量、高功率和寬溫度范圍。
鈷酸鋰(LiCoO2),最早商業(yè)化的鋰正極材料,因鈷(Co)價(jià)格昂貴,環(huán)境污染嚴(yán)重,替代趨勢(shì)明顯。LiCoO2的研究始于二十世紀(jì)八十年代,LiCoO2的合成方法包括高溫固相反應(yīng)法、低溫共沉淀法和凝膠法。其中比較成熟的方法是高溫固相反應(yīng)法,即用碳酸鋰(Li2CO3)或氫氧化鋰(LiOH)與碳酸鈷(CoCO3)等鈷鹽按鋰與鈷摩爾比為1.0配料,在700~900℃空氣氣氛中煅燒而成。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,電化學(xué)性能穩(wěn)定,容量達(dá)到145mAh/g,近年來(lái)高電壓(4.5V)高壓實(shí)(4.1V)LiCoO2的發(fā)展,使容量達(dá)到185mAh/g的容量。但是,LiCoO2安全性差且Co價(jià)格昂貴、資源短缺,污染大,因此急需開發(fā)比能量高、穩(wěn)定性好、成本低廉的新型正極材料。
鋰離子電池成為新能源車、電動(dòng)車用電池首選
[摘要]鋰電池上游是鋰電池材料所需的礦產(chǎn)資源,中游為鋰電池生產(chǎn)廠商,包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜、導(dǎo)電劑和粘合劑的生產(chǎn)等,下游主要是鋰電配套應(yīng)用領(lǐng)域,目前已廣泛用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、工業(yè)儲(chǔ)能。