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2020年动力电池行业市场分析报告【调研】

2020年动力电池行业市场分析报告【调研】
2020年动力电池行业市场分析报告【调研】

2020年动力电池行业市场分析报告【调研】

2020年2月

目录

1. 动力电池行业概况及市场分析 (6)

1.1 动力电池行业市场规模分析 (6)

1.2 动力电池行业结构分析 (6)

1.3 中国动力电池行业市场驱动因素分析 (7)

1.4 动力电池行业特征分析 (7)

1.5 动力电池行业PEST分析 (8)

2. 动力电池行业政策环境 (10)

2.1 行业政策体系趋于完善 (10)

2.2 一级市场火热,国内专利不断攀升 (11)

2.3 宏观环境下动力电池行业的定位 (12)

2.4 “十三五”期间动力电池建设取得显著业绩 (12)

3. 动力电池产业发展前景 (14)

3.1 中国动力电池行业市场规模前景预测 (14)

3.2 中国动力电池行业市场增长点 (14)

3.3 动力电池进入大面积推广应用阶段 (15)

3.4 政策将会持续利好行业发展 (15)

3.5 细分化产品将会最具优势 (15)

3.6 动力电池产业与互联网等产业融合发展机遇 (16)

3.7 动力电池人才培养市场大、国际合作前景广阔 (17)

3.8 巨头合纵连横,行业集中趋势将更加显著 (18)

3.9 建设上升空间较大,需不断注入活力 (18)

3.10 行业发展需突破创新瓶颈 (19)

4. 动力电池行业竞争分析 (20)

4.1 动力电池行业国内外对比分析 (20)

4.2 中国动力电池行业品牌竞争格局分析 (22)

4.3 中国动力电池行业竞争强度分析 (22)

4.4 初创公司大独角兽领衔 (23)

4.5 上市公司双雄深耕多年 (24)

4.6 互联网巨头综合优势明显 (25)

5. 动力电池行业存在的问题分析 (26)

5.1 政策体系不健全 (26)

5.2 基础工作薄弱 (26)

5.3 地方认识不足,激励作用有限 (26)

5.4 产业结构调整进展缓慢 (26)

5.5 技术相对落后 (27)

5.6 隐私安全问题 (27)

5.7 与用户的互动需不断增强 (28)

5.8 管理效率低 (29)

5.9 盈利点单一 (29)

5.10 过于依赖政府,缺乏主观能动性 (30)

5.11 法律风险 (30)

5.12 供给不足,产业化程度较低 (30)

5.13 人才问题 (31)

5.14 产品质量问题 (31)

6. 动力电池行业多元化趋势 (32)

6.1 宏观机制升级 (32)

6.2 服务模式多元化 (32)

6.3 新的价格战将不可避免 (32)

6.4 社会化特征增强 (32)

6.5 信息化实施力度加大 (33)

6.6 生态化建设进一步开放 (33)

6.7 呈现集群化分布 (34)

6.8 各信息化厂商推动"动力电池"建设 (35)

6.9 政府采购政策加码 (35)

6.10 个性化定制受宠 (36)

6.11 品牌不断强化 (36)

6.12 动力电池+互联网已经成为标配“风生水起” (36)

6.13 一体式服务为发展趋势 (37)

6.14 政策手段的奖惩力度加大 (37)

7. 动力电池产业投资分析 (39)

7.1 中国动力电池技术投资趋势分析 (39)

7.2 大项目招商时代已过,精准招商愈发时兴 (39)

7.3 中国动力电池行业投资风险 (40)

7.4 中国动力电池行业投资收益 (41)

1.动力电池行业概况及市场分析

1.1动力电池行业市场规模分析

随着新能源汽车积分制度正式实施,传统燃油车企业将加大对新能源汽车领域的布局,且大众、戴姆勒等外资企业在国内合资建设新能源车企,中国动力电池市场需求量将保持高速增长的态势,预计未来两年动力电池产量CAGR将达56.32%,到2020年动力电池产量将突破158.8GWh。

1.2动力电池行业结构分析

动力电池行业的行业机构主要由原料及服务生产商、产品及服务集成商、设计规划商、行业产品与服务代理、行业的产品与服务经销商与消费者等组成。

原料及服务生产商,负责上游产品与服务,主要包括产品与服务的原厂商,包括各类原料厂商。

?产品及服务集成商,负责中间服务集成,主要为上游服务的

再加工,上游服务的集成。

?设计规划商,负责产品与服务设计,主要为整个业务环节提

供设计与规划。

?行业产品与服务代理,负责行业代理,主要包括代理上游产

业提供的服务、产品。

?行业的产品与服务经销商与消费者,主要是行业经销商以及

产品与服务的消费者。

1.3中国动力电池行业市场驱动因素分析

动力电池市场热度高涨,其应用场景得到跨越式发展的根本原因在于技术、安全、品种的革新。行业用户需求的爆发式增长极大丰富了动力电池的应用场景。

一方面,动力电池的产业链中原料和供应商的进一步推动,有利于产业源端的重组升级,优化产业流程;另一方面动力电池技术、品质、品种的更新迭代,有利于产品的不断升级和质量改进,进一步满足用户的新需求,这些都有利于产业进一步发展。多方的推动使得动力电池应用得到爆发式发展。

1.4动力电池行业特征分析

通过对比动力电池属性和核心服务模式,可将中国整体动力电池行业分为四类。他们分别为创新型动力电池、创投型动力电池、媒体型动力电池、产业型动力电池和服务型动力电池。此外,由于动力电池行业仍处于初级探索阶段,整体服务模式与运营模

电动汽车用动力电池系统安全性设计-0901..

电动汽车用动力锂离子电池系统 安全性设计 拟稿:张建华 2014、7、31

目录 1、序言 2、锂离子电芯安全特性 3、几种锂离子电芯安全特性分析 4、由锂离子电芯组成的电池PACK的安全性特性分析 5、锂离子电池PACK安全性设计 6、结论

一、序言 1、特斯拉电动汽车六次碰触起火事件 7月4日,在一起离奇的盗窃事件中,特斯拉意外成为了主角。一名身份未明的男子7月4日早间盗窃ModelS汽车后,引发警方的高速追逐。该男子随后在西好莱坞撞上多辆汽车,并在撞击路灯后解体成两半,引发电池着火。7月7日,特斯拉表示,该公司将调查在高速追逐中因碰撞而解体成两半,并着火的ModelS汽车残骸。 从2013年下半年开始,特斯拉已经发生了六起起火事件。其中两起是行驶中车辆自燃,两起是碰撞起火,原因是车主驶过路面上的残骸致使电池箱被刺穿后起火,有一起在充电时发生,还有一起原因不明。 1)11月6日,据海外网站报道,一辆特斯拉Model S电动车在美国田纳西州纳什维尔附近再度遭遇起火事故,车头几乎全部烧毁。 2)10月1日,一辆Model S撞上了路中的金属残片引发事故着火燃烧,车辆前部的一块电池包起火。 3)10月18日中旬,在墨西哥,一辆高速行驶特斯拉Model S撞到了一堵混凝土墙,紧接着又撞上了一棵大树,随后起火燃烧。 结论:汽车底盘在受到猛烈冲击变形后会产生着火事故; 底盘受到猛烈冲击类似于挤压和针刺的综合测试。

2、比亚迪e6着火事件 2012年5月26日凌晨3时08分,深圳滨海大道西行侨城东路段发生的一起重大交通事故,让电动汽车的安全问题成为了全世界关注的焦点。当时,一男子载三女驾驶一辆红色日产GT-R跑车,高速撞上两辆同方向行驶的出租车。其中一辆比亚迪E6电动出租车起火燃烧,一名男性出租车司机连同两名女性乘客被困火中当场死亡。 涉及各领域的13名知名专家,包括电动汽车整车及动力系统、部件安全、结构安全、汽车碰撞、电子电气安全、动力电池、汽车交通事故鉴定、火灾调查、材料燃烧特性等专业领域。专家分别来自中国汽车技术研究中心、交通运输部、科学研究院、公安部天津消防研究所、广东省消防总队、北方车辆研究所、S MG等,进行为期70天的调查。 专家组得到的结论是:电池没爆炸,着火起因是e6受到两次严重碰撞,车身后部及电池托盘严重变形、动力电池组和高压配电箱受到严重挤压,导致部分动力电池破损短路、高压配电箱内的高压线路与车体之间形成短路,产生电弧,引燃内饰材料及部分动力电池等可燃物质。e6的动力电池系统在整车上的安装布局、绝缘防护及高压系统等方面设计合理,“整车安全未见设计缺陷”。 结论: 汽车底盘在受到猛烈冲击变形后会产生着火事故; 底盘受到猛烈冲击类似于挤压和针刺的综合测试。

新能源汽车动力电池行业分析报告

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

锂动力电池市场分析及公司最新简介

锂动力电池市场分析及公司最新简介

锂市场分析及上市公司介绍 一、锂及锂产品 1、锂的特点 锂是一种金属化学元素锂是一种金属化学元素,首次发现于1817 年,元素符号为Li,原子编号为3。锂是世界上最轻 的金属,密度为0.53 克/cm3,在同族金属中,锂最轻,能浮 于水面。熔点184.54℃,沸点1,347℃,硬度为0.6,电导性 11.2,在同族金属中均属最高。锂是电位最负的金属,为 -3.043V,也是电化当量最大的金属,为 2.98A·h/g,因此由 锂组成的电池的比能最高。锂非常活泼,是惟一在常温下能与 氮气反应的碱金属元素。锂的化学性质十分活泼,在固体锂矿、 盐湖卤水矿中均以化合物的形式存在,无天然锂。 由于以上优异的特性,锂不仅在原子能、宇航及国防尖端工业使用,而且在冶金、电子、玻璃陶瓷、石油化工、电池、 橡胶、钢铁、机械及医疗等高科技领域及传统工业领域中日益 获得广泛的应用。 (1)锂是“二十一世纪的能源金属” 由于具有密度小、高比能量等特殊的化学特性,锂是电池的理想电极材料,能源领域已成为锂产品最主要的消费市场之

一。随着世界能源的紧张,石油价格不断上涨,替代能源的寻 找已成为全球性的课题,锂具有重要的战略地位,被誉为“二 十一世纪的能源金属”,同时由于其突出的环保特性,锂亦被列 为“二十一世纪的清洁能源”。 (2)锂是“工业味精” 锂的化合物品种多,已得到实际应用的各种锂产品有100 多种,在工业中虽然其用量不多,但作用很大。例如,高性能 的润滑剂都需加入锂元素,以提高其使用性能,特别是低于 -60℃或高于150℃时,一般润滑油已失去润滑作用,加入锂后 可使其性能不变;橡胶轮胎加入丁基锂可使寿命提高 4 倍以 上。此外,锂及其化合物用于核反应堆的冷却剂、化学工业催 化剂、空调制冷剂、玻璃陶瓷工业的添加剂,以及锂的碳酸盐 可用于电解铝提高导电效率,降低成本等,因此锂化合物被称 为“工业味精”。 (3)锂是“明天的宇航合金” 用金属锂生产铝锂及镁锂合金,由于其抗疲劳、强度高、韧性好、重量轻,在发达国家被广泛用于航空工业中,以替代 铝镁合金;飞机如将其做为主要结构材料,可在消耗等量燃料 的情况下,提高运输能力20%以上。锂镁合金更是导弹外壳不 可替代的材料,由于强度高、质量轻、用料少、耐高温,被誉 为“明天的宇航合金”。 2、锂矿资源与储量

锂离子电池安全性

车用锂离子动力电池系统的安全性剖析 国家大力支持以电动汽车为主的新能源汽车新兴产业。然而以热失控为特征的锂离子电池系统的安全性事故时有发生,困扰着电动汽车的发展。动力电池安全性事故的常见形式及成因是什么?又该采取怎样的防范措施?小编带你一览要点。 1 动力电池安全性问题 锂离子动力电池事故主要表现为因热失控带来的起火燃烧。如表1和图1 所示。 表1 近年发生的锂离子动力电池事故 图1 近年来部分锂离子动力电池事故 锂离子动力电池系统安全性问题表现为3个层次(图2)。 1)电池系统安全性的“演变”。即电池系统长期老化——“演化”(事故1、2、3、5、7)和突发事件造成电池系统损坏——“突变”(事故4、6)。 2)“触发”——锂离子动力电池从正常工作到发生热失控与起火燃烧的转折点。 3)“扩展”——热失控带来的向周围传播的次生危害。

图2 动力电池系统安全性问题的层次 2 动力电池安全性演变 2.1 “演化”与“突变” 电池系统长期老化带来的可靠性降低,演化耗时长,可以通过检测电池系统的老化程度来评估电池系统安全性的变化;相比而言安全性突变难以预测,但是可以通过既有事故的形式来改进电池系统的设计。 2.2 安全性演化机理 电池系统任何部件的老化都可能带来安全事故的触发,如事故1、7。除此之外,电池本身的安全性演化主要表现为内短路的发展。电池内部的金属枝晶生长是造成内短路的主要原因之一。值得一提的是,老化电池的能量密度降低,热失控造成的危害可能会降低;另一方面老化电池更容易发生热失控。 图3 锂离子电池内部金属枝晶的生长与隔膜的刺穿

3 电池安全事故触发 3.1 热失控机理 经过演变过程,电池事故将会进入“触发”阶段。一般在这之后,电池内部的能量将会在瞬间集中释放造成热失控,引发冒烟、起火与爆炸等现象。当然电池安全事故中,也可能不发生热失控,热失控后的电池不一定会同时发生冒烟、起火与爆炸,也可能都不发生,这取决于电池材料发生热失控的机理。 图4、图5与表2展示了某款具有三元正极/PE基质的陶瓷隔膜/石墨负极的25 A·h锂离子动力电池的热失控机理。热失控过程分为了7个阶段。 图4 某款三元锂离子动力电池热失控实验数据(实验仪器为大型加速绝热量热仪,EV-ARC) 图5 某款三元锂离子动力电池热失控不同阶段的机理 表2 某款锂离子动力电池热失控的分阶段特征与机理

2020年动力电池行业市场分析报告【调研】

2020年动力电池行业市场分析报告【调研】 2020年2月

目录 1. 动力电池行业概况及市场分析 (6) 1.1 动力电池行业市场规模分析 (6) 1.2 动力电池行业结构分析 (6) 1.3 中国动力电池行业市场驱动因素分析 (7) 1.4 动力电池行业特征分析 (7) 1.5 动力电池行业PEST分析 (8) 2. 动力电池行业政策环境 (10) 2.1 行业政策体系趋于完善 (10) 2.2 一级市场火热,国内专利不断攀升 (11) 2.3 宏观环境下动力电池行业的定位 (12) 2.4 “十三五”期间动力电池建设取得显著业绩 (12) 3. 动力电池产业发展前景 (14) 3.1 中国动力电池行业市场规模前景预测 (14) 3.2 中国动力电池行业市场增长点 (14) 3.3 动力电池进入大面积推广应用阶段 (15) 3.4 政策将会持续利好行业发展 (15) 3.5 细分化产品将会最具优势 (15) 3.6 动力电池产业与互联网等产业融合发展机遇 (16) 3.7 动力电池人才培养市场大、国际合作前景广阔 (17) 3.8 巨头合纵连横,行业集中趋势将更加显著 (18) 3.9 建设上升空间较大,需不断注入活力 (18)

3.10 行业发展需突破创新瓶颈 (19) 4. 动力电池行业竞争分析 (20) 4.1 动力电池行业国内外对比分析 (20) 4.2 中国动力电池行业品牌竞争格局分析 (22) 4.3 中国动力电池行业竞争强度分析 (22) 4.4 初创公司大独角兽领衔 (23) 4.5 上市公司双雄深耕多年 (24) 4.6 互联网巨头综合优势明显 (25) 5. 动力电池行业存在的问题分析 (26) 5.1 政策体系不健全 (26) 5.2 基础工作薄弱 (26) 5.3 地方认识不足,激励作用有限 (26) 5.4 产业结构调整进展缓慢 (26) 5.5 技术相对落后 (27) 5.6 隐私安全问题 (27) 5.7 与用户的互动需不断增强 (28) 5.8 管理效率低 (29) 5.9 盈利点单一 (29) 5.10 过于依赖政府,缺乏主观能动性 (30) 5.11 法律风险 (30) 5.12 供给不足,产业化程度较低 (30) 5.13 人才问题 (31)

锂电池负极材料的研究进展

锂离子电池负极材料研究进展介绍 来源:中国燃料电池网时间:2015-09-08 09:11 编辑:周奕 我国能源生产量和消费量均已居世界前列,但在能源供给和利用形式上存在着一系列突出问题,如能源结构不合理、能源利用效率不高、可再生能源开发利用比例低、能源利用安全水平有待进一步提高。总体上讲,我国能源工业大而不强,与发达国家相比,在技术创新能力方面还存在较大差距。因此,提高能源利用效率,调整能源结构,开发和利用可再生能源将是我国能源发展的必然选择。为了解决我国能源工业所面临的难题,寻求替代传统化石燃料的可再生绿色能源显得尤为迫切。与此同时,随着人们环保意识的日益增强和对资源利用率的关注,可充电电池逐渐成为研究的焦点,而锂原电池的成功应用大大推动了锂离子电池的研究和发展,使锂离子电池成为关注的重点。 1锂离子电池发展状况 锂电池最早出现于1958年,20世纪70年代开始进入实用化[2]。由于具有重量轻、体积小、安全性好、工作电压高、能量密度高、使用寿命长等优点成为近年来最受关注的储能器件之一。随着世界全面步入信息时代,电子化和信息化己经成为各个领域的共同发展趋势,锂离子电池也被越来越多地应用于多个方面。医疗上,锂离子电池可以为心脏起搏器、助听器等设备供能,对于病人更安全、更便捷;交通上,锂离子电池己经被广泛应用于电动单车、电动汽车上;军事上,锂离子电池可为电磁武器充能,为小型定位系统供能,甚至作为潜艇等大型作战设备的备用动力源;航天上,锂离子电池可作为航天器及各种仪器设备的电力补充单元。 电池按工作性质可以分为一次电池和二次电池[3]。一次电池是指不可循环使用的电池,如碱锰电池、锌锰电池等。二次电池指可以多次充放电、循环使用的电池,如先

锂离子电池三元正极材料的研究进展

锂离子电池三元正极材料的研究进展 2009年09月01日作者:丁楚雄/孟秋实/陈春华来源:《化学与物理电源系统》编辑:樊晓琳 摘要:本文综述了锂离子电池正极材料层状三元过渡金属氧化物 Li-Ni-Co-Mn-O的研究进展,讨论了三元材料的结构特性与电化学反应特征,重点介绍了三元材料的制备方法和掺杂、表面修饰等改性手段,并分析了三元材料目前存在的问题和未来的研究重点。 关键词:锂离子电池;Li-Ni-Co-Mn-O;层状结构;制备方法;改性 Abstract: The research progress of the ternary transition metal oxides LiNi1-x-yCoxMnyO2 as layered cathode materials for lithium ion batteries is reviewed. The structure and electrochemical performances of the materials are discussed. Various synthesis methods, doping and surface-modification approaches are introduced in detail. Finally, the current main problems and further research trend of the materials are pointed out. Key words: lithium ion battery; cathode; layered structure; synthesis methods; modification 1、引言 锂离子电池因其电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点倍受青睐[1, 2],但随着电子信息技术的快速发展,对锂离子电池的性能也提出了更高的要求。正极材料作为目前锂离子电池中最关键的材料,它的发展也最值得关注。 目前常见的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂、镍酸锂,尖晶石结构的锰酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂。其中,钴酸锂(LiCoO2)制备工艺简单,充放电电压较高,循环性能优异而获得广泛应用。但是,因钴资源稀少、成本较高、环境污染较大和抗过充能力较差,其发展空间受到限制[3, 4]。镍酸锂(LiNiO2)比容量较大,但是制备时易生成非化学计量比的产物,结构稳定性和热稳定性差[5]。锰酸锂除了尖晶石结构的LiMn2O4外,还有层状结构的LiMnO2。其中层状LiMnO2比容量较大,但其属于热力学亚稳态,结构不稳定,存在Jahn-Teller效应而循环性能较差[6]。尖晶石结构LiMn2O4工艺简单,价格低廉,充放电电压高,对环境友好,安全性能优异,但比容量较低,高温下容量衰减较严重[7]。磷酸铁锂属于较新的正极材料,其安全性高、成本较低,但存在放电电

波特五力模型分析动力锂电池行业及其战略群组概要

动力锂电池,是以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池。磷酸铁锂具有很好的安全性能,因而是目前最理想的动力汽车用锂电正极材料。我国车企推出的纯电动车车型中,动力电池均为锂电池,奇瑞、比亚迪使用的均是磷酸铁锂。磷酸铁锂是引发锂电革命行业的一种新兴材料,是锂电池行业发展的最前沿。 下面将用波特五力模型分析动力锂电池行业: (一新进入者的威胁 新进入者在给行业带来新生产能力、新资源的同时,将希望在已被现有企业瓜分完毕的市场中赢得一席之地,这就有可能会与现有企业发生原材料与市场份额的竞争,最终导致行业中现有企业盈利水平降低,严重的话还有可能危及这些企业的生存。 磷酸铁锂行业有一定的门槛,不是谁来做就会做成功的,尤其是材料领域,技术壁垒很高,可以避免太多的竞争。作为新进入这个产业的企业,选择做材料可能要比做电池更为明智,因为现有的一些锂电池厂商很多,尤其是大厂的地位很难撼动,他们切入到磷酸铁锂电池更具优势。 由于制造动力电池涉及到电芯的组合,必须保证电芯的一致性,这样对电池的生产设备提出了更高更专业的要求,所以设备资金投入很大,一般来说,建设一条磷酸铁锂电芯生产线至少需要5000万元的启动资金。创业企业在进入这一领域有一定的 难度,传统的电池生产企业将具有较大的优势。 (二供应商的议价能力 供方主要通过其提高投入要素价格与降低单位价值质量的能力,来影响行业中现有企业的盈利能力与产品竞争力。 锂离子电池的性能主要取决于正负极材料,其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标。磷酸铁锂正极材料做出大

容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点。 目前磷酸铁锂材料全球可查的产能是1500吨,如果按照未来5年内年产100万辆电动汽车的需求,每年就需要6万吨磷酸铁锂,潜在的供需缺口非常大,锂电池原材料之一是电解液,电解液约占锂电池成本12%,毛利率约40%,是锂电 产业链中盈利能力较强的环节之一。目前全国产能约 1.8万吨,供需基本平衡。 我国磷酸铁锂原材料丰富,价格低廉,这对于磷酸铁锂产业是一个极大的利好。 (三购买商的议价能力 购买者主要通过其压价与要求提供较高的产品或服务质量的能力,来影响行业中现有企业的盈利能力。 (1目前中国大陆锂电池产业正处于优胜劣汰的发展过程,唯具有技术和品牌优势的厂家,才有机会获得更大的市场空间。 (2电芯生产由于生产工艺和技术相对成熟,在有稳定的正极材料货源情况下,国内大部分锂离子电池厂商均能生产出磷酸铁锂电芯。 (四替代品的威胁 两个处于不同行业中的企业,可能会由于所生产的产品是互为替代品,从而在它们之间产生相互竞争行为,这种源自于替代品的竞争会以各种形式影响行业中现有企业的竞争战略 随着补贴和充电便利性的解决,新能源汽车市场将出现爆发式增长,而随着新能源汽车规模的迅速扩大,对动力电池、电机、电控等的需求也将显著增加,这有望成为未来10年行业增长的核心驱动因素。这其中,动力电池的性能对新能源汽车的发展

锂电池的安全性设计(标准版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 锂电池的安全性设计(标准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

锂电池的安全性设计(标准版) 为了避免因使用不当造成电池过放电或者过充电,在单体锂离子电池内设有三重保护机构。一是采用开关元件,当电池内的温度上升时,它的阻值随之上升,当温度过高时,会自动停止供电;二是选择适当的隔板材料,当温度上升到一定数值时,隔板上的微米级微孔会自动溶解掉,从而使锂离子不能通过,电池内部反应停止;三是设置安全阀(就是电池顶部的放气孔),电池内部压力上升到一定数值时,安全阀自动打开,保证电池的使用安全性。 有时,电池本身虽然有安全控制措施,但是因为某些原因造成控制失灵,缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放,电池内压便会急剧上升而引起爆炸。 一般情况下,锂离子电池储存的总能量和其安全性是成反比的,随着电池容量的增加,电池体积也在增加,其散热性能变差,出事故的可能性将大幅增加。对于手机用锂离子电池,基本要求是发生

安全事故的概率要小于百万分之一,这也是社会公众所能接受的最低标准。而对于大容量锂离子电池,特别是汽车等用大容量锂离子电池,采用强制散热尤为重要。 选择更安全的电极材料,选择锰酸锂材料,在分子结构方面保证了在满电状态,正极的锂离子已经完全嵌入到负极炭孔中,从根本上避免了枝晶的产生。同时锰酸锂稳固的结构,使其氧化性能远远低于钴酸锂,分解温度超过钴酸锂100℃,即使由于外力发生内部短路(针刺),外部短路,过充电时,也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸的危险。 另外,采用锰酸锂材料还可以大幅度降低成本。 提高现有安全控制技术的性能,首先要提高锂离子电池芯的安全性能,这对大容量电池尤为重要。选择热关闭性能好的隔膜,隔膜的作用是在隔离电池正负极的同时,允许锂离子的通过。当温度升高时,在隔膜熔化前进行关闭,从而使内阻上升至2000欧姆,让内部反应停止下来。 当内部压力或温度达到预置的标准时,防爆阀将打开,开始进

2017年新能源汽车动力锂电池行业前景发展分析报告

2017年新能源汽车动力锂电池行业前景发展分析报告2017年1月出版

正文目录 1、动力锂电池产能阶段性过剩,高能量密度三元电池是发展方向 (4) 1.1、磷酸铁锂电池市占率暂时领先,高性能三元电池后来居上 (4) 1.1.1、14-15年国内新能源汽车行业维持高增长 (4) 1.1.2、新能源客车和乘用车对动力电池需求量较大 (5) 1.1.3、磷酸铁锂动力电池装载比例暂具优势 (6) 1.1.4、三元材料动力锂电池能量密度优于磷酸铁锂 (7) 1.2、2020国内动力锂电池需求84GWh,其中三元需求65GWh (8) 1.2.1、预计2017年国内新能源汽车产销量达到66万辆 (8) 1.2.2、预计2017年国内动力锂电池需求量约30GWh (9) 1.3、16年底国内动力锂电池产能估算超过100GWh,其中三元产能约39GWh (12) 1.3.1、动力锂电池产能主要以磷酸铁锂和三元为主 (12) 1.3.2、达到8GWh产能锂电池企业目前仅3家 (12) 1.4、锂电池产能过剩推动行业洗牌,高镍NCM和NCA三元电池迎来发展 (14) 1.4.1、17-18年国内磷酸铁锂和三元锂电池产能均处于过剩 (14) 1.4.2、三元需求仍有增长空间,看好高镍NCM和NCA三元材料电池 (15) 1.5、17年动力锂电池价格下调压力较大,预计毛利率可维持相对稳定 (15) 2、政策护航,引导锂电池行业健康可持续发展 (17) 2.1、新能源汽车补贴政策调整,对电池系统能量密度提出更高要求 (17) 2.1.1、新能源客车补贴退坡较大,能量密度要求提升推动磷酸铁锂电池行业洗牌 (17) 2.2.2、乘用车补贴奖励高能量密度车型,行业向高密度三元锂电发展 (18) 2.2.3、专用车补贴和推广目录落地助力17年销售放量,三元电池需求有望进一步提升 (19) 2.2、新能源汽车相关政策陆续出台,约束和规范行业发展 (20) 3、透过第四、五批新能源汽车目录看动力锂电池行业格局 (22) 3.1、17年1-5批新能源汽车目录需要重新核定,第4、5批参考意义较大 (22) 3.1.1、1-5批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》需重新核定 (22) 3.1.2、第4、5批新能源汽车目录对17年目录参考意义预计较大 (23) 3.2、第4、5批目录商用车为主,宁德时代供应车型数量优势明显 (23) 3.2.1、第四、五批目录客车和专用车车型数目较多 (23) 3.2.2、宁德时代总量领先,亿纬锂能、比克电池和远东福斯特三元数量领先 (25) 3.3、客车:前五大电池供应商磷酸铁锂和锰酸锂电池势均力敌 (26) 3.4、乘用车:比亚迪优势仍在,CATL、力神、国轩高科紧随其后 (27) 3.5、专用车:力神、沃特玛、星恒电源、远东福斯特和比克电池领跑 (28) 4、总结:看好三元技术产能领先和下游市占率高的动力电池企业 (30) 5、重点公司 (31) 5.1、亿纬锂能:技术领先、三元产能扩张迅速的锂电池企业 (31) 5.2、国轩高科:产业链上下游积极布局的锂电池龙头 (33) 6、风险提示 (35) 附录 (35) 图表目录

动力电池行业品牌企业宁德时代调研分析报告

动力电池行业品牌企业宁德时代调研分析报告

目录 宁德时代该用PE还是EV/EBITDA? (5) 经营性现金流亮眼,现金周期如何演绎? (8) 自我造血伊始,不可低估的利息收入 (13) 远期空间广阔,冉冉升起的锂电巨头 (16) 图表目录 图1:以PE衡量锂电产业链标的估值,宁德时代位于中枢偏上 (5) 图2:以EV/EBITDA衡量锂电产业链标的估值,宁德时代位于中枢偏下 (5) 图3:宁德时代有息负债较少,2019年中有息负债率约15%(亿元) (5) 图4:宁德时代货币资金持续增长,2019年中达到326亿元(亿元) (5) 图5:宁德时代机器设备平均折旧年限不到5年,远低于行业水平 (6) 图6:宁德时代历年归属净利润与当期折旧金额对比(亿元) (6) 图7:2018Q2以来宁德时代经营性现金流净额远大于净利润(亿元) (8) 图8:宁德时代营运资金自2018年以来净减少(亿元) (8) 图9:2018H2以来EV乘用车快速向高级别、长续航升级 (8) 图10:宁德时代、比亚迪几乎垄断高级别车型供应链(2018年数据) (8) 图11:产品差异化逐步凸显,龙头与行业其他企业产能利用率分化 (9) 图12:宁德时代存货中发出商品占比明显提升,库存商品占比相对下降 (9) 图13:宁德时代季度末预收账款持续增长(亿元) (9) 图14:宁德时代季度末应收账款及票据平稳增长(亿元) (9) 图15:宁德时代市场份额持续提升 (9)

图16:宁德时代季度末应付账款及票据逐步抬升(亿元) (9) 图17:宁德时代动力电池产能加速扩张,产能紧缺或将缓解 (10) 图18:美的集团营运资金净变动情况(亿元) (10) 图19:华域汽车营运资金净变动情况(亿元) (10) 图20:宁德时代应收款项周转天数低于其他动力电池公司 (11) 图21:宁德时代应付款项周转天数同样低于其他动力电池公司 (11) 图22:宁德时代存货周转天数明显低于其他动力电池公司 (11) 图23:产业链各环节集中度情况(根据2019Q2产销数据计算) (12) 图24:宁德时代逐步打造自身供应链的产业集群(未完全列示) (12) 图25:2018、2019H1宁德时代经营性现金流净额已经能够覆盖资本开支(亿元) (13) 图26:宁德时代未来几年资本开支估算(亿元) (14) 图27:宁德时代未来几年净利润与折旧估算(亿元) (14) 图28:根据现金流推算的宁德时代货币现金变动(亿元) (15) 图29:宁德时代历年利息收入及测算年化收益率水平 (15) 图30:宁德时代未来几年财务费用预测(亿元) (15) 图31:宁德时代快速实现国内客户的深度绑定以及海外客户突破 (16) 图32:动力电池行业龙头中期盈利、市占率及行业要素分析 (18) 图33:CATL中期毛利率及净利率趋势预测 (18) 表1:宁德时代各类固定资产折旧年限 (6) 表2:公司部分设备折旧年限变更前后对税前利润的边际影响(亿元) (7) 表3:宁德时代已规划及在建项目明细表(亿元) (13)

动力电池市场分析

动力电池市场分析报告 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。 新能源汽车朝着“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径发展。近几年内,在锂电池技术逐步成熟后,镍氢电池市场将被锂电池逐渐蚕食。 一、锂电池现状分析 传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟,但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大的问题。目前,越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。 锂电池具有以下优点:体积小、质量轻、工作电压高(是镍镉电池、氢镍电池的3倍)、能量大(是氢镍电池的3倍)、循环寿长、自放电率低、无记忆效应、无污染、安全性好等优点。 当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力锂电池汽车,如美国福特、克莱斯勒,日本丰田、三菱、日产、韩国现代、法国Courreges、Ventury等。而国内汽车制造商比亚迪、吉利、奇瑞、力帆、中兴等车企也纷纷在自己的混合动力和纯电动汽车中搭载动力锂电池。 从发展周期看,目前汽车锂电池市场正在走出导入期,开始跨入快速成长期。 二、锂电池生产厂商分析 由于汽车锂电池产业蕴含非常巨大的产值潜力,电动汽车上游的电池材料供应商和下游的汽车厂商对汽车锂电池业务也已窥觑已久。 1、中日美三国汽车锂电池发展情况分析 据德意志银行调研显示,整车企业最愿意与以下10家企业合作开发汽车锂电池:1)Johnson Controls-Saft(美国江森自控和和法国Saft的合资公司);2)A123系统公司(由麻省理工学院、通用电气等投资成立,该公司与大陆集团有合作);3)LG化学(该公司在美国有子公司Compact Power);4) EnerDel(Ener1和德尔福的合资公司);5)AESC(日产和NEC的合资公司);6)PEVE(丰田和松下的合资公司);7)GS汤浅; 8)日立;9)三洋电机;10)三星。 从上面调研中可以发现,目前,日本的锂电池供应商在全球市场中确实占有较大的优势地位。据日本经产省披露,日本力争在2010年将新型锂电池用于下一代电动汽车。丰田、日产汽车及松下电器等相关企业签署协议,合力开发统一规格的新一代汽车锂电池,并计划在2年内实现量产。东芝公司决定,斥资500亿日元开发电动汽车用的锂离子电池,这种高效动力将于两年内进入半商品化生产。 近几年来,我国的汽车锂电池产业,从无到有,从小到大,发展很快,生产能力仅次于日本。中国的锂离子电池产业起步虽晚于日本,但发展非常快,在动力锂离子电池的研发上也投入了大量财力、物力。我国的汽车锂离子电池研发项目一直是国家“863”的重点项目,大部分材料实现了国产化,国内已自建和引进多条生产线,配套材料厂也有多个,均已形成大规模生产,市场竞争激烈,主要是产业投资推动。

磷酸铁锂电池的安全性能研究.docx

磷酸铁锂电池的安全性能研究 电动车应用最基本的要求是保证安全。电池的安全性归根到底体现的是温度问题。任何安全性问题最终的结果就是温度升高直至失控,直至出现安全事故。电池的安全性检测通常包括过充电、过放电、穿刺、挤压、跌落、加热、短路等,在这些情况下,会引起电池温度上升或部分区域温度过高,达到某一底限温度值,大量的热产生由于不能及时被消散引发一系列放热副反应,从而出现热失控。热失控一旦被引发就完全不能停止,直到所有反应物被完全地消耗,在大多数情况下导致电池的破裂,随之伴有火焰和浓烟,有时甚至是电池的爆炸。在锂电池当中,公认的以LiFePO4为正极材料的锂电池具有最好的安全性能。主要是由于LiFePO4在高温条件下的氧保持能力好,即使在超过500℃的高温也不会失氧,比钴酸锂、锰酸锂及三元材料等药高得多。但在滥用条件下,即使LiFePO4为正极的锂电池,也会出现安全性问题。本文主要研究和分析不同的安全性检测条件对磷酸铁锂电池的安全性能检测结果的影响。 安全性问题最终的反映是热量累积或能量短时释放引起的温度迅速升高出现失控。在电池滥用过程中,产生热的原因有以下几个方面:(1)负极SEI膜的分解;(2)负极与电解质的反应;(3)电解液的热分解;(4)电解液在正极的氧化反应;(5)正极的热分解;(6)负极的热分解;(7)隔膜的溶解以及引起的内部短路。电池抵抗各种滥用的能力主要取决于产热和散热的相对速度。当电池的散热速度低于产热速度时,它可能会遭受热失控。 1. 测试对象与设备 2. 试验 3. 结果与分析 3.1过充电 锂离子电池在充电时发生式(1)所示的反应,Li 不完全脱出,生成物为 LiFePO4和 FePO4。LiFePO4—— LiFePO4+ FePO4+ Li +xe 电池过充时,Li+大量脱出,生成的 FePO4增多,引起较大的极化电阻和极化电势,使电池的电压快速升高;过多的锂脱出,极片上的粘结剂被破坏,使正极膏片从集流体上脱离,出现大面积掉膏,脱出的 Li 聚集在负极片上,形成点状白点;电池正极附近的高氧化氛围引起电解液氧化分解使过充电池剩余的电解液较少,电解液分解产生更多的热量和气体,使电池鼓胀加剧,爆炸的可能性加大;LiFePO4在过充时发生了不可逆分解,有氧气和含 Fe 的

动力电池用正极材料磷酸铁锂的研究进展

2010年第7期广东化工 第37卷总第207期https://www.wendangku.net/doc/1317755017.html, · 59 · 动力电池用正极材料磷酸铁锂的研究进展 侯贤华,胡社军,彭薇 (华南师范大学物理与电信工程学院,广东广州 510006) [摘要]文章综述了锂离子动力电池关键正极材料磷酸铁锂的产业化制备方法,市场状况分析和近年来国内外对该正极材料的研究进展情况。结果表明:产业化制备方法目前主要是固相反应法和水热合成,市场需求大于市场供给,具有很好的市场前景,高倍率磷酸铁锂将成为未来的一个重要研究方向。 [关键词]磷酸铁锂;正极材料;倍率性能 [中图分类号]TM912 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2010)07-0059-02 Research Progress of LiFePO4 Cathode Materials for Power Lithium-ion Battery Hou Xianhua, Hu Shejun, Peng Wei (School of Physics and Telecommunication Engineering, South China Normal University, Guangzhou 510006, China) Abstract: The research progress in LiFePO4 Cathode materials for lithium ion battery was reviewed. The emphasis was expressed preparation method of industrialization, market analysis and cathode materials progress for the past few years. The result suggested that the industrialized method have solid state reaction and hydrothermal synthesis, market requirement is more than supply, this product has excellent market prospects, high rate property will become one of the research fields in the future. Keywords: LiFePO4;cathode material;rate property 锂离子电池因具有电压高、比能量高、工作温度范围广、 环境友好等优点,而被广泛应用于各种便携式电子产品[1-2], 如手机、数码相机、笔记本电脑和电动工具等,并有望成为未 来混合动力汽车和纯动力汽车的能源供给之一[3]。正极材料是 决定锂离子电池综合性能优劣的关键因素之一,目前商业化正 极材料主要是LiCoO2,因钴为战略资源,由此导致电池的成 本较高(目前在整个电池成本中,正极材料成本占35 %),且 LiCoO2安全性较差,因而限制了其使用范围。LiFePO4具有稳 定的橄榄石结构,理论容量约为170 mAh/g,原材料价格低廉 丰富,工作电压适中、电容量大、高放电功率、可快速充电且 循环寿命长、稳定性高,是一种理想的动力电池用正极材料。 1 磷铁铁锂晶体结构 LiFePO4晶体是有序的橄榄石型结构,属于正交晶系,空间群为Pnma,晶胞参数a = 1.0329 nm,b = 0.60072 nm,c= 0. 46905 nm。在LiFePO4晶体中氧原子呈微变形的六方密堆积,磷原子占据四面体空隙,锂原子和铁原子占据八面体空隙。八面体结构的FeO6在晶体的bc面上相互连接,在b轴方向上八面体结构的LiO6相互连接成链状结构。1个FeO6与2个LiO6共边,1个PO4和FeO6共用一条边,与LiO6共用两条边。 充放电反应是在LiFePO4和FePO4两相之间进行,如图1所示。在充电过程中,LiFePO4逐渐脱出锂离子形成FePO4,在放电过程中锂离子插入FePO4形成LiFePO4。在锂离子反复嵌入与脱出的过程中,当晶格结构由LiFePO4转变为Li1-x FePO4时,磷酸根离子(FePO4-)可稳定整个材料的晶格结构。由于在这2种物相互变过程中铁氧配位关系变化很小,故此电极材料虽然存在物相的变化,但是没有影响电化学效应的体积效应产生。当磷酸铁锂进行充电时,材料本身的体积约减少6.5 %,这也是材料具有良好循环性能的主要原因。LiFePO4的电化学曲线非常平坦,具有较高的理论容量,约为170 mAh/g。 2 磷酸铁锂产业化制备方法 目前产业化制备LiFePO4材料最常用的方法是固相法,此法工艺简单,制备条件容易控制和规模化,缺点是球磨的均匀程度以及强度同样制约了产物的性能,产物颗粒不均匀,晶形无规则,粒径分布范围广,实验周期长。S.A.Anna等测试了LiFePO4在不同温度下的充放电性能,发现即使在85 ℃下,它仍然能稳定工作,而且经过20次循环以后,60 ℃下测试的样品比23 ℃下测试的样品中的Fe3+含量低了14 % ,说明在较低温度下,锂离子的嵌入比较困难。 图1 充放电前后LiFePO4和FePO4两相图 Fig.1 The structural modes of LiFePO4 and FePO4 before and after charge/discharge 水热法也是制备磷酸铁锂的另一种常见方法,具有操作简单、物相均匀、粒径小的优点。在密闭体系中,以水为溶剂,在一定温度下,在水的自生压强下,溶液内部的金属盐具有较高的活性,在溶液中进行结晶反应。S.Yang等对水热法合成LiFePO4晶体进行了大量研究。他们发现pH值对实验结果的影响不大,而且水热法比高温固相法合成的晶体颗粒要小,Fe2+含量高。A.K.Padhi等发现用水热法在还原性条件下可得LiFePO4晶体,在氧化性条件下则得LiFePO4(OH) 晶体。当锂盐的量很少时,则会有多孔的FePO4·2H2O生成,它在高温时失水生成电化学非活性的FePO4。在用水热法合成LiFePO4晶体时要保证锂盐的量,以防止电化学非活性的FePO4晶体的生成。 除了固相法和水热法两种产业化方法外,在研究过程中还有各种各样的合成方法涌现出来,包括共沉淀法,乳化干燥法,机械化学激活法,微波炉加热法等。 3 磷酸铁锂的市场状况 采用磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的电池被称为磷酸铁锂电池(简称铁电池),由于铁电池的众多优点被广泛使用于各个领域。其中主要应用领域有: (1)储能设备:风力发电系统的储能设备,太阳能电池的储能设备,如太阳能LED路灯(比亚迪已经生产出该类电池); (2)电动工具:高功率电动工具、电钻、除草机等;(3)电动车辆:电动摩托车、电动自行车、电动婴儿车、电动轮椅和电动 [收稿日期] 2010-4-19 [基金项目] 国家自然科学基金资助项目(50771046) [作者简介] 侯贤华(1977-),男,湖北恩施人,博士后,主要研究方向为清洁能源材料。LiFePO4 FePO4 充电 放电

锂离子电池安全隐患原因和原理[1]

安全隐患 锂离子电池的安全性问题,不仅与池材料本身性质有关,而且与电池制备技术和使用有关。手机电池频频发生爆炸事件,一方面是由于保护电路失效,但更重要的是在于材料方面并没有根本的解决问题。钴酸锂正极活性材料在小电芯方面是很成熟的体系,但是充满电后,仍旧有大量的锂离子留在正极,当过充时,残留在正极的锂离子将会涌向负极,在负极上形成枝晶是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果,甚至在正常充放电过程中,也有可能会有多余的锂离子游离到负极形成枝晶,钴酸锂材料的理论比能量是超过每克270 毫安时的,但为保证其循环性能,实际使用容量只有理论容量的一半。在使用过程中,由于某种原因(如管理系统损坏)而导致电池充电电压过高,正极中剩余的一部分锂就会脱出,经电解液到负极表面以金属锂的形式沉积形成枝晶。枝晶刺穿隔膜,形成内部短路。电解液的主要成分为碳酸酯,闪点很低,沸点也较低,在一定条件下会燃烧甚至爆炸。如电池出现过热,会导致电解液中的碳酸酯被氧化和还原,产生大量气体和更多的热,如缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放,电池内压便会急剧上升而引起爆炸。 聚合物电解质锂离子电池并没有从根本上解决安全性问题,同样使用钴酸锂和有机电解液,而且电解液为胶状,不易泄漏,将会发生更猛烈的燃烧,燃烧是聚合物电池安全性最大的问题。在使用方面也存在一些问题,电池发生外部短路或内部短路将产生几百安培的过大电流。外部短路时电池瞬间大电流放电,在内阻上消耗大量能量,产生巨大热量。内部短路形成大电流,温度上升导致隔膜熔化,短路面积扩大,进而形成恶性循环。锂离子电池为达到单只电芯 3~4.2V 的高工作电压,必须采取分解电压大于2V 的有机电解液,而采用有机电解液在大电流、高温的条件下会被电解,电解产生气体,导致内部压力升高,严重会冲破壳体。过充可能会析出金属锂,在壳体破裂的情况下,与空气直接接触,导致燃烧,同时引燃电解液,发生强烈火焰,气体急速膨胀,发生爆炸。另外,对于手机锂离子电池,由于使用不当,如挤压、冲击和进水等导致电池膨胀、变形和开裂等,这些都会导致电池短路,在放电或充电过程放热引起爆炸。 安全性设计

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