点击题目上方↑蓝字关注中科华联
锂电池材料概述
锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。
锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成,此外还有电池外壳。

锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。
正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业,为锂离子电芯厂商提供原材料。
电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品;模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。
锂离子电池产业链的下游应用包括消费电子产品、电动交通工具和工业储能等,产业链结构图如下:

锂电池行业生命周期
锂电池的容量比高,重量轻,循环次数多,材料环保,被广泛应用在消费电子、动力和储能市场。近年来,随着智能手机的普及以及新能源汽车的兴起,锂电池市场需求快速增长,从业企业、电池产能产量持续增加,从行业生命周期的阶段来看,锂电池行业目前正处于快速成长期。
锂电池行业成长期阶段主要呈现以下几个特点:
1、需求持续快速提升;
2、应用领域不断扩大;
3、各项标准、各项工艺尚不统一;
4、从业企业不断增加;
5、产品价格持续下降;
6、规模优势企业逐步体现。

锂电池隔膜材料市场现状
从全球锂离子电池隔膜市场来看,目前世界上只有美国、日本、韩国等少数几个国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。 2015年,全球隔膜出货量为 15.5 亿平米,同比增长 42.67%,其中湿法隔膜为 9.06亿平,占比58.53%;中国隔膜出货量6.28亿平米,同比增长49.5%,其中,湿法隔膜产量仅为2.38亿平米,同比增长90.5%。中国国产隔膜仍以干法为主,但是湿法出货量增速正在加快。

锂电池材料技术特点及技术趋势
锂离子电池产业需要多项技术整合,包括电化学技术,生产技术、电子技术、材料开发技术等。锂离子电池不仅在理论上需要不断开发,对生产要求也相当高,必须要借助良好的设备和厂房条件以及高素质的技术工人,才能生产出合格的锂离子电池。
从原材料的技术壁垒上看,锂离子电池行业技术上隔膜>正极材料>电解液>负极材料。隔膜的生产技术壁垒最高,市场上的隔膜材料主要是以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)为主的聚烯烃类隔膜。未来隔膜行业发展趋势是更轻薄、更安全。随着锂离子电池在消费类电子产品、电动汽车等应用领域的快速增长,锂离子电池隔膜要为未来的市场爆发提前布局,需要在产品的性能和品质上有所突破,隔膜未来发展趋势是满足高功率、大容量、长寿命循环和安全可靠等性能要求。
目前从技术发展方向看,有以下三大趋势:(1)发展电动汽车用大容量锂离子动力电池;(2)开发和使用新的高性能电极材料,尤其是高性能正极材料的开发;(3)进一步降低锂离子电池的成本和提高电池的安全性能。
来源:新材料在线


