中國粉體網(wǎng)訊 鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。具體可分為正極材料、負極材料、電解液、隔膜等。
(一)正極材料
鋰電池正極材料是其電化學性能的決定性因素,對電池的能量密度及安全性能起主導作用,且正極材料的成本占比也較高,占鋰電池材料成本的30%-40%,因此正極材料是鋰電池最為關(guān)鍵的材料。鋰電池按照正極材料體系來劃分,主要分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等技術(shù)路線。鈷酸鋰成本較高、壽命較短,主要應(yīng)用于3C產(chǎn)品;錳酸鋰能量密度較低、壽命較短但成本低,主要應(yīng)用于專用車輛;磷酸鐵鋰壽命長、安全性好、成本低,主要應(yīng)用于商用車;三元材料尤其是NCM能量密度高、循環(huán)性能好、壽命較長,主要應(yīng)用于乘用車。目前三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是行業(yè)主流路線,磷酸鐵鋰受益于電動汽車和儲能市場的增長帶動,將成為未來5年增長最快的正極材料。
(二)負極材料
負極材料是鋰離子電池的重要組成部分。主要影響鋰電池的容量、首次效率、循環(huán)性能等。負極材料由負極活性物質(zhì)、粘合劑和添加劑混合制成糊狀均勻涂抹在銅箔兩側(cè),經(jīng)干燥、滾壓形成。負極材料在動力電池成本的占比約為5%~15%。
目前鋰電池負極材料主要以人造石墨和天然石墨為主,發(fā)展趨勢為向石墨負極中摻雜硅形成能量密度更高的硅基負極,F(xiàn)階段,人造石墨為負極主流路線。硅基材料應(yīng)用潛力較大,未來市場空間廣闊。
(三)電解液
電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體,具體是在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。鋰電池電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配制而成的。其中按其結(jié)構(gòu)的不同,有機溶劑可以分為主要成分有六氟磷酸鋰、碳酸乙烯酯、五氟化磷等。
目前我國鋰電池電解液行業(yè)集中度較高,行業(yè)業(yè)務(wù)規(guī)模前三名集中度超60%。同時近幾年我國鋰離子電池電解液龍頭企業(yè)不斷投資建廠擴產(chǎn),行業(yè)競爭格局穩(wěn)定,集中度正在進一步提升。
(四)隔膜
鋰電池隔膜是鋰電池原材料之一。位于電池內(nèi)部正負極之間,保證鋰離子通過的同時,阻礙電子傳輸,是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜,是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵內(nèi)層組件。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用
鋰膜的制造工藝分為干法和濕法,從隔膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,我國隔膜市場出貨仍以濕法隔膜為主。濕法隔膜性能較高,厚度更薄,可提高鋰電池能量密度。干法隔膜的核心優(yōu)勢在于成本更低,產(chǎn)線投資額低、單位能耗低,更適用于對成本敏感度高而對能量密度要求低的應(yīng)用場景,譬如儲能市場。
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