(一)鋰離子電池
鋰離子電池是一種二次化學(xué)電池(充電化學(xué)電池),其正負(fù)極由兩種不同的物質(zhì)構(gòu)成,可供鋰離子可逆地嵌入和脫出。充電過(guò)程中,鋰離子從正極脫出,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極的晶格之中,從而正極處于高電位的貧鋰狀態(tài),負(fù)極則處于低電位的富鋰狀態(tài);放電時(shí)則相反,具有電壓高、比能量高、比功率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、無(wú)記憶效應(yīng)、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn),因此鋰電池被稱為綠色新能源產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
鋰電池按正極材料不同,可分為鐵酸鋰電池、鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、鎳酸鋰電池、三元材料鋰電池、磷酸鐵鋰電池等。
(二)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈
1,產(chǎn)業(yè)鏈上游
鋰電行業(yè)的上游企業(yè)基本均為各類資源企業(yè),包括鋰礦、石墨等正負(fù)極材料以及六氟磷酸鋰、有機(jī)溶劑和石化產(chǎn)品等大宗原材料。
2,產(chǎn)業(yè)鏈中游
鋰離電行業(yè)的中游為鋰電池制造環(huán)節(jié)。即:將四大主材加工后形成鋰電芯,鋰電芯進(jìn)行模組裝配及PACK形成鋰電池包。以四大主材和鋰電池生產(chǎn)企業(yè)為主。
(1)四大主材
四大材料中,正極材料主要由碳酸鋰(Li2CO3)、氫氧化鋰(LiOH)及硫酸鈷(CoSO )為主要原材料構(gòu)成,約占電芯總成本的55%。
負(fù)極材料主要包括石墨類碳材料,以天然石墨或人造石墨為主,約占電芯成本15%。
電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽(六氟磷酸鋰,LiBF4)、添加劑等原料,按比例配制,約占電芯成本9%;
隔膜基體材料主要包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加劑,以濕法工藝為主且基本實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代,約占電芯成本8%。
(2)電芯制造與封裝PACK
鋰電池生產(chǎn)企業(yè)采購(gòu)四大主材,然后經(jīng)由前段工序(極片制造)、中段工序(電芯合成)、后段工序(化成封裝)等全過(guò)程生產(chǎn)制成電芯,再根據(jù)具體需要將電芯整合成為模組,或?qū)⒍鄠€(gè)模組整合成為適配不同下游企業(yè)所應(yīng)用的PACK,最終交付。
3,產(chǎn)業(yè)鏈上游
鋰電池產(chǎn)業(yè)下游企業(yè)為消費(fèi)電子企業(yè)、新能源汽車(chē)企業(yè)和儲(chǔ)能系統(tǒng)企業(yè)。
(三)鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域
鋰電池由于其優(yōu)良的綜合性能,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,需求市場(chǎng)主要在動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、消費(fèi)電池三大領(lǐng)域。
1,動(dòng)力鋰電池
新能源汽車(chē)是鋰離子電池在動(dòng)力領(lǐng)域上的最大應(yīng)用,作為新能源汽車(chē)的核心部件,動(dòng)力電池的成本占據(jù)了整車(chē)成本的40%左右。
2,儲(chǔ)能鋰電池
由于風(fēng)能、太陽(yáng)能在使用過(guò)程中存在不穩(wěn)定、不連續(xù)的缺點(diǎn),需要經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)穩(wěn)定后再連入電網(wǎng),并且儲(chǔ)能系統(tǒng)可以消除電能在使用過(guò)程中不均衡的現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)削峰填谷,提高供電可靠性和利用率。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及成本的下降,鋰電池已經(jīng)逐步成為儲(chǔ)能的主要技術(shù)路線,特別用于充電樁、5G基站和數(shù)據(jù)中心等高耗能行業(yè)的儲(chǔ)能需求。
3,消費(fèi)鋰電池
鋰電池在3C產(chǎn)品上滲透率已經(jīng)非常高,未來(lái)該市場(chǎng)中最值得關(guān)注的是移動(dòng)電源細(xì)分市場(chǎng)以及可穿戴產(chǎn)品及消費(fèi)型無(wú)人機(jī)等產(chǎn)品。
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