锂电池定制16年-动力锂电池系统解决方案商

 

锂电池，便携式和强大的可充电电池，改变了人们的生活，创造了一个新的可充电世界，使建设一个没有化石燃料的社会成为可能。本文将为您详细介绍全球锂电池市场的历史、现状和未来。

 

锂电池的发展史

1991年，索尼和旭化成联合推出了世界上第一款商用锂离子电池，并成功实现了量产。得益于其技术和产业优势，日本在锂离子电池方面处于世界领先地位。如今，中国已经成为这个行业的世界第一。他在中国经历了怎样的旅程？

中国在锂离子电池研究方面并不落后，几乎与世界同步。早在1995年，中国科学院物理研究所就研制出了中国第一块锂离子电池。

陈立权院士在短短十年内成功地将锂电池材料这一曾经被边缘化和忽视的学科研究产业化，解决了我国大规模生产锂离子电池的科学、技术和工程问题。

与此同时，得益于20世纪90年代消费电子产品的崛起，中国的锂离子电池随着力神、比亚迪、Bak和ATL四大巨头的出现而崛起。自2005年以来，中国和韩国一直在追赶日本。2014年，中国锂电池技术达到世界先进水平，产量超过日本和韩国，一直位居世界第一。

 

 

基于锂离子电池的“电动中国”倡议正在帮助中国摆脱对化石燃料的依赖。此外，目前中国锂电池市场使用的原材料基本来自中国，进口量相当少。同时，大部分生产设备也是中国制造，技术也是自主研发的。

 

锂电池市场的重要性

事实上，锂离子电池已经改变了世界，最大的变化是给我们的日常生活带来了很多便利。从智能手机和笔记本电脑等消费电子产品到电动汽车和风能和太阳能等大型储能设备，锂电池已成为我们生活中不可或缺的能源。

现在，锂离子电池每年被用于数十亿部手机、笔记本电脑和其他电子产品、数百万辆新能源汽车以及地球上每一台需要充电的便携式设备。

此外，随着新能源汽车革命的到来和更多移动设备的诞生，锂电池市场将有一个充满希望的未来。例如，仅锂电池的年产值就达到了2000亿，未来可以突破万亿。

另一方面，锂离子电池与能源问题密切相关。与传统燃料相比，锂电池是绿色、清洁、无污染的，并且可以重复使用，这可以帮助我们在未来建立一个零化石燃料社会，并帮助许多国家摆脱对化石燃料的依赖。

如果未来没有新技术，锂离子电池市场将持续繁荣几十年。可以说，谁拥有锂电池的核心技术，谁就能在未来的发展中占据优势。

 

全球锂电池市场现状

全球锂电池市场细分

电力和储能锂电池的市场份额预计将增加。锂电池细分市场主要是动力锂电池、储能锂电池和消费类锂电池。

其中，动力电池的下游应用领域主要是新能源汽车，储能电池的下游使用领域主要是电力系统，消费类电池的下游运用领域主要是手机等消费类电子产品。

从全球锂电池市场产量来看，动力锂电池占据主要生产份额，达到70.8%，其次是消费类锂电池，消费类锂蓄电池产量市场份额为22.2%，储能电池市场份额最小，为7%。

 

 

随着世界各国“碳达峰”战略的提出，全球企业纷纷布局动力电池和储能电池生产线，新能源汽车和储能市场的蓬勃发展有望推动动力锂电池和储能量锂电池的市场份额进一步提高。

 

全球锂电池市场的区域分布

中国占77%，而且在欧洲的扩张速度正在加快。公开数据显示，就产能而言，中国主导了全球锂离子电池制造市场，约占世界锂离子电池产能的77%，其次是美国，约占9%。

尽管中国预计将在2025年继续成为制造业锂电池市场的领先国家，但欧洲预计将在2022年成为世界第二大锂电池生产国，约占全球产能的25%，因为对制造设施的计划投资将大幅扩大其产能。

 

 

全球锂电池市场企业竞争格局

LG化学、松下和宁德时代占据了70%的市场份额。2020年1-8月，LG化学以26.5%的市场份额成为世界领先的锂离子电池制造商。宁德时代以约25.8%的市场份额位居第二，其次是松下，市场份额约为20.6%。

在全球前五大锂离子电池制造商中，有两家是中国公司，宁德时代和比亚迪，在全球锂电池市场排名第二和第四，总市场份额为32%。

 

 

全球锂电池市场供应情况

电池工厂数量迅速增长。2020年，全球有181家锂离子工厂处于不同的规划和建设阶段。尽管发生了新冠肺炎疫情，但2020年锂离子工厂的全球扩张仍比前一年增长了50%以上。

在2020年正在建设或计划建设的181家工厂中，136家在中国，其中大多数是全球锂电池市场上最大的锂离子工厂。如果你感兴趣，可以了解一下中国排名前100的锂离子电池制造商。

 

全球锂电池市场需求

2025年市场规模将翻一番。根据Research and Markets的数据，2020年全球锂离子电池市场价值约405亿美元，预计2026年将增长14.6%，达到近920亿美元，是2020年市场规模的两倍多。

 

锂电池市场目前面临的问题

锂电池市场面临两个问题，一个是安全问题，一是里程问题。里程问题是锂离子电池目前的能量密度不够高，一次充电的里程约为100或200公里。

经过几十年的发展，锂离子电池的能量密度已经放缓，并逐渐接近理论极限。与此同时，固态电池、钠离子电池、锂硫电池、燃料电池等新型储能发电系统的快速发展，开始为多种应用场景提供更多选择。

锂电池市场上的锂离子电池正极材料主要有四种：钴酸锂（LiCoO2）、三元材料（Li（NiCoMn）O2）、磷酸铁锂（LiFePO4）和氧化锰锂（LiMn2O4）。

磷酸铁锂和锰酸锂的实际能量密度已接近理论极限，而钴酸锂和三元材料仍有发展空间。

钴酸锂和三元材料的理论容量极限为274mAh/g，最高水平分别为205mAh/g和210mAh/g。通过优化，例如开发高镍、低钴或无钴的三元材料，可以进一步提高性能并降低成本。

 

 

阳极材料也有生长的空间。石墨阳极是目前常用的阳极，除硅阳极外，还有纳米硅碳阳极。众所周知，硅阳极的理论容量非常高，可以达到4200mAh/g，但它有一个主要问题，即体积膨胀大。

如果能够适当地控制体积膨胀，硅阳极将得到进一步的发展，并获得更多的实际应用。

此外，如果开发含锂阳极，那么阴极就可以不含锂，阴极材料的选择就会更广泛，可以创造新的发展空间。

 

锂电池市场的未来方向

目前，锂离子电池面临诸多现实挑战，安全事故时有发生，续航能力有限，能量密度已达到上限。

锂电池市场的未来方向是什么？面对固态电池、钠离子电池、氢氧燃料电池等新势力，谁是未来的终极电池？

目前，锂离子电池的主要发展方向是提高阳极和阴极材料的容量，提高电池的综合性能。其中，决定电池容量等性能的大容量阴极是核心，匹配的阳极、电解质和电池制备技术是关键。

可以在三个层面上进行进一步的开发：首先，对现有材料进行持续改进；第二，不断发现新材料；第三，可以开发新的系统，从传统的液体电池转向半固态、固态甚至其他电池系统。

具体来说，需要解决以下五个问题。首先，硅基阳极的膨胀。硅阳极在循环期间的膨胀将导致模块在电池寿命周期期间的预载荷增加。

如果预载最终超过模块的设计强度，将给产品带来灾难性后果，这是电动汽车制造商和电池制造商所没有预料到的。

二是高镍三元体系的安全性。高镍材料具有较高的能量密度和综合财产，但其稳定性不如磷酸铁锂或低镍三元材料，其安全性是亟待解决的重大挑战。

但本质上，安全问题是由液体电解质和阳极材料之间的化学反应引起的，从而导致热失控。因此，要解决安全问题，关键在于电解质的升级，逐步向固体电解质发展。

 

 

第三，是磷酸铁锂技术的进一步突破。过去，许多人认为磷酸铁锂的性能不够高，但磷酸铁锂作为一种无钴正极材料，具有成本低、安全性高、寿命长的优点，其发展尚未达到极限，因此最近重新获得了整个锂电池市场的关注。

中国国轩高科自2006年成立以来，也布局了磷酸铁锂。目前已突破200瓦时/公斤锂铁单电池的技术水平，仍在探索进一步提升。

第四，宽温度层电解质可以取得突破。在实践中，一些电池需要能够在广泛的区域使用，这需要在-40℃到80℃的范围内具有优异的性能，而不仅仅适用于低温。从电解质系统到溶剂系统仍有很大的改进空间。

最后，需要对电池的辅助材料进行优化。除了阴极、阳极、电解质、隔膜四大主要材料外，流体收集、导电剂、粘合剂等辅助材料技术对电池整体性能的突破也非常重要。