鋰電池生產(chǎn)制作流程以及詳解

1、關(guān)于鋰電池生產(chǎn)制作流程及詳解第一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、鋰電池基本知識第二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月鋰離子電池的特點運用于汽車領(lǐng)域正成為一項核心技術(shù)優(yōu)點：重量輕、儲能大、功率大、無污染、也無二次污染、壽命長、自放電系數(shù)小、溫度適應(yīng)范圍寬泛，是電動自行車、電動摩托車、電動小轎車、電動大貨車等較為理想的車用動力。缺點是價格較貴、安全性較差。不過現(xiàn)在已有技術(shù)開發(fā)錳酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰等新型材料，大大提高了鋰離子電池的安全性，而且降低了成本。第三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月各類蓄電池對比 （縱向?qū)Ρ葯M向）資料來源：陳清泉、孫立清，電動汽車的現(xiàn)狀及

2、發(fā)展趨勢，科技導(dǎo)報，2005年4月，第23卷第4期第四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月鋰離子電池分類鋰離子電池聚合物鋰離子電池 (LIP)電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物，這種電池在常溫下的離子電導(dǎo)率低，適于高溫使用。在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑，從而提高離子電導(dǎo)率，使電池可在常溫下使用。采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料，其比能量是現(xiàn)有鋰離子電池的3倍，是最新一代的鋰離子電池。固體聚合物電解質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)聚合物正極材料液態(tài)鋰離子電池 (LIB)第五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月聚合物鋰電vs.液態(tài)鋰電聚合物下一代鋰離子電池優(yōu)勢1：用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì)具有可薄形化

3、、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點；不會產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題，由此用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼，從而提高整個電池的比容量。優(yōu)勢2：可采用高分子正極材料其質(zhì)量比能量將會比目前的液態(tài)鋰離子電池提高50以上。優(yōu)勢3：在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰離子電池有所提高。劣勢：工作溫度、循環(huán)性能上需要突破第六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈分析電芯原材料：正負(fù)極材料、電解液、隔膜等。電池制造商：電芯制造；PACK組裝。鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域：礦燈、電動車、電子消費品等礦資源：鈷、鎳、錳、磷、鐵、鋰及各種化合物上游中游最上游下游第七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月最上

4、游：礦資源最上游是礦資源，包括鈷、鎳、錳、磷、鐵、鋰及各種化合物。目前，鈷和鋰用量最大。國內(nèi)鈷生產(chǎn)領(lǐng)頭企業(yè)有金川、華友、嘉利柯和優(yōu)美科四家，年產(chǎn)量都在1500噸以上，國內(nèi)金屬鈷儲量極少，目前約80%的金屬鈷靠進(jìn)口。鋰資源在中國儲量相對豐富，僅次于智利、阿根廷。國內(nèi)資源目前主要被中信國安、西藏礦業(yè)掌控，并同時生產(chǎn)工業(yè)級碳酸鋰。而電池級碳酸鋰則由天齊鋰業(yè)、尼科國潤供應(yīng)，其中天齊鋰業(yè)技術(shù)最成熟，是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定者，約占國內(nèi)60%的市場份額，并且有部分出口。第八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月上游：電芯原材料是鋰電產(chǎn)業(yè)中最核心的環(huán)節(jié)。電芯原材料包括：正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液、導(dǎo)電劑、粘

5、結(jié)劑、導(dǎo)電劑、極耳、鋁塑復(fù)合膜等。電池成本分布如下：第九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月中游：電芯制造和PACK組裝勞動密集型的產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)外涉足企業(yè)眾多。產(chǎn)業(yè)主要分布在日本、韓國、中國和臺灣。大廠競爭優(yōu)勢明顯，例如：索尼、三洋、三星、LG化學(xué)、比亞迪、比克、力神、ATL能源這樣的鋰電巨頭。近兩三年來發(fā)展迅猛。第十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月下游：電池應(yīng)用領(lǐng)域鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域極廣，涉及低端、中端、高端三塊市場，可以應(yīng)用于電動工具、UPS電源、礦燈、玩具、電動自行車、電動汽車等領(lǐng)域，這些都是關(guān)系民生的消費量，此外在軍事和航天領(lǐng)域也是一種最佳的動力電池。由于臺灣廠商在全球NB

6、及手機等市場的極大影響力，帶動了國內(nèi)鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，我國鋰電產(chǎn)業(yè)以NB及手機為主要應(yīng)用，并逐步擴張至高功率的電動手工具、電動車等市場。全球關(guān)注焦點新能源電動/混合動力汽車第十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月電芯原材料之正極材料篇市場容量最大、附加值較高的是正極材料，大約占鋰電池成本30%，毛利率低則15%，高則70%以上，取決于材料。目前已批量應(yīng)用于鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。鎳酸鋰電池安全性最差（過充易起火），高溫耐受度最低（高溫分解），合成難度最高。不在下表中進(jìn)行對比。鈷酸鋰最早實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)很成熟，并已廣泛應(yīng)用

7、在小型低功率的便攜式電子產(chǎn)品上，如手機、筆記本電腦和數(shù)碼電子產(chǎn)品等。磷酸鐵鋰材料是當(dāng)前用量最少的一種正極材料，據(jù)統(tǒng)計，2008年全球供應(yīng)量1500噸左右，其中最大供應(yīng)商A123供應(yīng)750噸，國內(nèi)廠商供應(yīng)量500噸左右。第十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月常見正極材料性能比較（按目前工藝）第十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月正極材料2009年市場預(yù)測資料來源：IIT LIB-related Study Program 08-09 (March 2009)注：LCO=鈷酸鋰，NMC= 鋰鈷鎳錳三元材料，LNO=鎳酸鋰，LMO=錳酸鋰，LFP=磷酸鐵鋰圖1：鋰離子電池正極材料

8、平均價格變動趨勢 如圖1 所示，幾乎沒有一家公司選用LCO 作為汽車鋰離子電池正極材料。在當(dāng)前市場中（主要集中于便攜設(shè)備），即使鋰金屬及相關(guān)物質(zhì)價格在下降，但是鈷使用量下降的趨勢不會停止。預(yù)計LCO 在09 年的所占的市場份額將從08 年的69%下降到50%。第十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月鋰電供應(yīng)商使用正極材料的比例圖2：各家鋰電池供應(yīng)商使用正極材料的比例資料來源：IIT LIB-related Study Program 08-09 (March 2009)注：LCO=鈷酸鋰，NMC= 鋰鈷鎳錳三元材料，LNO=鎳酸鋰，LMO=錳酸鋰，LFP=磷酸鐵鋰第十五張，PPT共五十

9、八頁，創(chuàng)作于2022年6月正極材料供應(yīng)商市場占有率圖3顯示了正極材料供應(yīng)商整體的市場占有情況。09年預(yù)測正極材料總需求量為30845噸，同比下降16%。最大的兩家供應(yīng)商Nichia 和Umicore仍然銷售大量的LCO，但他們向Sanyo和SDI銷售的NMC的量均有增長。第三大供應(yīng)商韓國的L&F正用LGC研制的NMC配方技術(shù)提高其產(chǎn)量。排名第四的田株式會社則采用LNO作為主要產(chǎn)品。圖3：09年各家鋰電池正極材料供應(yīng)商市場份額預(yù)測資料來源：IIT LIB-related Study Program 08-09 (March 2009)注：LCO=鈷酸鋰，NMC= 鋰鈷鎳錳三元材料，LNO=鎳酸鋰

10、，LMO=錳酸鋰，LFP=磷酸鐵鋰第十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月電芯原材料之負(fù)極材料篇負(fù)極材料占鋰電成本比例較低，在國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，行業(yè)前三甲企業(yè)是深圳貝特瑞、上海杉杉、長沙海容，基本滿足國內(nèi)市場需求。碳負(fù)極材料:被目前商品鋰離子電池廣泛采用優(yōu)點：安全、循環(huán)壽命較長，價格低廉、無毒缺點：質(zhì)量比能量比較低非碳負(fù)極材料: 按組成分類：鋰過渡金屬氮化物、過渡金屬氧化物和納米合金材料。 優(yōu)點：有很高的體積能量密度。 缺點：循環(huán)穩(wěn)定性差，不可逆容量較大，制備成本較高，尚未產(chǎn)業(yè)化。負(fù)極材料未來發(fā)展趨勢以提高容量和循環(huán)穩(wěn)定性為目標(biāo)，將碳材料與各種高容量非碳負(fù)極材料復(fù)合以開發(fā)高容量、非碳

11、復(fù)合負(fù)極材料。負(fù)極材料的類別及特點、制造工藝，詳見鋰離子電池負(fù)極材料詳解第十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月負(fù)極材料目前產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀在鋰離子電池負(fù)極材料中，石墨類碳負(fù)極材料以其來源廣泛，價格便宜，一直是負(fù)極材料的主要類型。我國擁有豐富的天然石墨礦產(chǎn)資源。除石墨化中間相碳微球（MCMB）、低端人造石墨占據(jù)小部分市場份額外，改性天然石墨正在取得越來越多的市場占有率。據(jù)來自全球電池強國日本的權(quán)威信息表明：深圳市貝特瑞電子材料有限公司研發(fā)生產(chǎn)的鋰電池負(fù)極材料目前處于國內(nèi)第一，世界第四的地位。公司研制、生產(chǎn)的高端負(fù)極材料產(chǎn)品，首次放電容量達(dá)360mAh/g以上，首次效率大于95%，壓實比達(dá)1.

12、7g/cm3，循環(huán)壽命500次容量保持在88%以上。產(chǎn)品出口至日本、韓國、美國、加拿大、丹麥、印度等國家，并在國內(nèi)40余家鋰電廠家應(yīng)用。該公司年產(chǎn)1800噸天然復(fù)合石墨、1200噸人造石墨負(fù)極材料、3000噸球形石墨、5000噸天然微粉石墨和600噸錳酸鋰正極材料，并正在不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。第十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月電芯原材料之隔膜篇認(rèn)識鋰電池隔膜鋰電池隔膜材料類別國內(nèi)外鋰電池生產(chǎn)企業(yè)介紹國內(nèi)隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)隔膜市場容量分析鋰電池隔膜發(fā)展趨勢隔膜產(chǎn)業(yè)投資分析鋰電隔膜評級指標(biāo)詳見 鋰離子電池隔膜及市場詳解第十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月電芯原材料之電解液篇

13、電解液占鋰電池成本的12%左右，毛利率接近40%。目前國內(nèi)已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，只有少部分使用進(jìn)口電解液。根據(jù)2007年全球產(chǎn)業(yè)調(diào)查報告，鋰電電解液市場主要集中于日本宇部（UBE）和韓國ECOPRO公司，共占全球市場份額的50%。國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)有國泰榮華、珠海賽緯電子、天津金牛、東莞杉杉等10余家。其中，張家港國泰榮華占8%，中國其他企業(yè)5%。 電解液主要原材料為六氟磷酸鋰（LiPF6），占成本的50%左右，其生產(chǎn)成本為10萬元/噸，售價40萬元/噸，毛利率高達(dá)75%。六氟磷酸鋰的原材料硅石/碳酸鋰都可以在國內(nèi)采購到，但是國內(nèi)尚未有企業(yè)能夠生產(chǎn)六氟磷酸鋰。目前市場被日本幾家企業(yè)壟斷。左圖：全球鋰

14、離子電池電解液主要生產(chǎn)企業(yè)市場占有率第二十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月電解液:未來工藝和市場發(fā)展趨勢目前全球鋰電電解液市場供求基本平衡，主要是靠鋰電池市場，未來則看電動車行業(yè)發(fā)展。初步估算，一輛混合動力車需要電解液40公斤，而全球電動車輛2010年預(yù)計260萬輛，其中鋰電份額占10%，大約需要1.04萬噸電解液，至2015年，電動車輛數(shù)量將達(dá)到900萬輛，鋰電份額占60%，屆時消耗的電解液將達(dá)到2.4萬噸。因此，電解液3-5年后依然是一個朝陽產(chǎn)業(yè)。鋰離子電池電解液材料未來高安全性、高環(huán)境適應(yīng)性；主要發(fā)展將集中在：新型溶劑（工作溫度范圍拓寬）、離子液體、新型鋰鹽（提高環(huán)境適應(yīng)性）、

15、添加劑（阻燃、氧化還原穿梭、保護正負(fù)極成膜等）等方面， 與新型正、負(fù)極材料相匹配，提高安全性、功率和容量，最終安全方便地應(yīng)用于電動車、儲能、航天以及更廣泛的領(lǐng)域。第二十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月電芯原材料之其他材料篇在鋰離子電池成本占比方面，粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、極耳、鋁塑復(fù)合膜較低。粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、鋁塑復(fù)合膜毛利較高，產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。粘結(jié)劑由阿科瑪（法）、蘇威（比）、三井化學(xué)（日）、吳羽化學(xué)（日）供應(yīng)。導(dǎo)電劑由瑞士特密高供應(yīng)。鋁塑復(fù)合膜由大日本印刷、日本昭合供應(yīng)；上述企業(yè)在國內(nèi)均有代理商。第二十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月特別篇：磷酸鐵鋰電池磷酸鐵鋰電池定義磷酸

16、鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。磷酸鐵鋰正極材料 磷酸鐵鋰作為鋰離子電池用正極材料具有良好的電化學(xué)性能，充放電平臺十分平穩(wěn)，充放電過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。同時，該材料無毒、無污染、安全性能好、可在高溫環(huán)境下使用、原材料來源廣泛等優(yōu)點，是目前電池界競相開發(fā)研究的熱點。該材料具有發(fā)上圖所示的晶體結(jié)構(gòu)。工作電壓范圍：2.53.6V，平臺約3.3V，比鈷酸鋰電池3.7V低一些。由于該材料導(dǎo)電性差，需往磷酸鐵鋰顆粒內(nèi)部摻入導(dǎo)電碳材料或?qū)щ娊饘傥⒘?，或者往磷酸鐵鋰顆粒表面包覆導(dǎo)電碳材料，提高材料的電子電導(dǎo)率；或摻雜金屬離子來提高導(dǎo)電性。這樣材料的密度低，做成電池的體積比容量低，只有180Wh/L（

17、鈷酸鋰可做到400Wh/L以上），在小電池領(lǐng)域，同樣尺寸電池只有現(xiàn)有電池容量的一半不到。 第二十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月磷酸鐵鋰材料本身的優(yōu)缺點磷酸鐵鋰的優(yōu)點: 1、安全。磷酸鐵鋰的安全性能是目前所有的材料中最好的。絕不用擔(dān)心爆炸。2、穩(wěn)定性高。包括高溫充電的容量穩(wěn)定性，儲存性能等。這是最大的優(yōu)點。3、環(huán)保。整個生產(chǎn)過程清潔無毒。所有原料都無毒。不像鈷是有毒的物質(zhì)。4、價格便宜。 磷酸鐵鋰的缺點： 1、導(dǎo)電性差，目前可通過添加C或其它導(dǎo)電劑得到解決。即：LiFePO4/C正極 。2、振實密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5，電池極片的面密度低，所以同樣型號的電池容量更低。從

18、消費便攜電子產(chǎn)品上看，磷酸鐵鋰沒有前途，在特定的電池領(lǐng)域使用較有優(yōu)勢，如動力電池。3、制造成本偏高，在電池生產(chǎn)上加工困難、倍率放電不穩(wěn)定(需要特定的電池工藝配合,受工藝影響很大)。4、技術(shù)還未成熟。由于振實密度低，比表面積大，需要改變電池先行工藝。而且電解液也需重新開發(fā)適用的電解液體系，用現(xiàn)有的成熟電解液難發(fā)揮其性能。沒有批量配套的保護線路和充電器，較難在現(xiàn)有的電子設(shè)備上發(fā)揮出其特性，需要一個整體的行業(yè)整合。第二十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)：優(yōu)勢分析1、 磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)符合政府產(chǎn)業(yè)政策的導(dǎo)向，各國都把儲能電池和動力電池的發(fā)展放在國家戰(zhàn)略層面高度，配套資金和政策支

19、持的力度很大，中國在這方面有過之而不及，過去關(guān)注鎳氫電池，現(xiàn)在則把目光更多的集中到磷酸鐵鋰電池上。2、 LFP代表了電池未來發(fā)展的方向，隨著技術(shù)成熟，甚至可能成為最廉價的動力電池。3、 磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)的市場蛋糕大的超乎想象，正極材料最近三年的市場容量有上百億，三年后每年的市場容量將超過100億元，并呈現(xiàn)不斷增長的趨勢，而電池更是有超過5000千億美元的市場容量。4、 根據(jù)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律，材料和電池行業(yè)基本呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢，抗周期性好、受國家宏觀調(diào)控的影響小。而磷酸鐵鋰作為新型的材料和電池，隨著市場擴大和滲透率提高，產(chǎn)業(yè)增長速度明顯快于電池行業(yè)整體發(fā)展速度。5、 磷酸鐵鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。6

20、、 磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)利潤率非常之高。而且由于未來強大市場的支撐，行業(yè)在長時間內(nèi)可保證此高利潤率。7、 磷酸鐵鋰行業(yè)在材料方面技術(shù)壁壘很高，可以避免過分競爭。8、 磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)不會過分依賴國外市場，原料和設(shè)備也不會受制于國外企業(yè)，國內(nèi)整個產(chǎn)業(yè)鏈相對是比較成熟的，只不過國內(nèi)企業(yè)在對設(shè)備、工藝的理解和控制上略遜于國際領(lǐng)先企業(yè)。第二十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)：劣勢分析1、磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)還處于初級階段，最大的風(fēng)險在于技術(shù)，而技術(shù)的瓶頸不是局限在某一點，而是涉及到整個產(chǎn)業(yè)鏈。目前看來，材料技術(shù)、電池組技術(shù)和電池控制系統(tǒng)這三項關(guān)鍵技術(shù)都沒有得到完美的解決。在這三個領(lǐng)域里面，國內(nèi)

21、都有企業(yè)涉足，但是還沒有一家真正意義上成功的企業(yè)。因此，短期內(nèi)磷酸鐵鋰很難有大的作為，特別是在混合動力或純電動汽車應(yīng)用方面。2、磷酸鐵鋰第二個制約的瓶頸是成本問題。雖然磷酸鐵鋰電池有部分已滲透到電動工具、電動玩具、礦燈、UPS電源、電動自行車或其他代步車等市場，但是在推廣過程中難度依然很大，主要原因是在價格上沒有競爭優(yōu)勢，鎳氫、鎳鎘、鉛酸電池仍然占據(jù)市場的主導(dǎo)。對于很多企業(yè)瞄準(zhǔn)的新能源汽車市場受制于技術(shù)和使用環(huán)境，要打開局面還需要等待很長時間。因此，“磷酸鐵鋰現(xiàn)在沒有市場”也是不爭的事實。3、第三個比較突出的問題是磷酸鐵鋰行業(yè)現(xiàn)在處于無序的狀態(tài)，產(chǎn)業(yè)分工不明確，上下游銜接不暢。導(dǎo)致材料商生產(chǎn)的

22、材料得不到很好的利用，結(jié)果只能自己去做電芯；電芯廠買不到合適材料，結(jié)果自己去搞材料。很多企業(yè)剛開始的時候定位很明確，只做一個環(huán)節(jié)，到后來把產(chǎn)業(yè)鏈拉得很長，結(jié)果人才、資本和管理跟不上導(dǎo)致項目失敗。4、磷酸鐵鋰行業(yè)人才分散，形成不了一種互補機制。磷酸鐵鋰是一項高科技的產(chǎn)業(yè)，項目成敗不是靠個人，而是靠一個團隊。但國內(nèi)大部分磷酸鐵鋰企業(yè)都是靠1-2技術(shù)人員在支撐，沒有團隊的概念。這個行業(yè)目前技術(shù)人員心態(tài)浮躁的居多，只要是有點能耐的，都不甘當(dāng)配角，而是喜歡自立門戶。優(yōu)秀的人才集結(jié)不起來，是這個行業(yè)很致命的問題。第二十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀和未來發(fā)展：1992年，

23、鋰離子電池由索尼公司產(chǎn)業(yè)化，全球鋰電市場基本由日本獨霸天下。2000年以前，日本鋰離子電池產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的95%以上。2003年，中國電池總產(chǎn)量已達(dá)262億只，約占全球電池總產(chǎn)量的一半以上，中國已是名副其實的電池制造大國，目前的電池產(chǎn)量和出口量都位居世界第一。動力電池方面，由于鈷酸鋰的安全問題和高昂的價格，導(dǎo)致鋰電始終沒有完全進(jìn)入動力電池領(lǐng)域?，F(xiàn)在的情況是鈷酸鋰和錳酸鋰小批量配合使用，但是由于其固有的缺陷，阻礙了大批量的商業(yè)化運作，產(chǎn)品只是在小批量試生產(chǎn)階段。除成本問題之外，鋰電仍有電池壽命機理（高功率電池老化特征、老化電池診斷、老化電池電化學(xué)模型、電池壽命預(yù)測方法開發(fā)）、電池的低溫性能表

24、現(xiàn)（低溫性能特點、低溫電解質(zhì)模型、低溫性能模擬）、容許偏差、過熱偏差、過負(fù)載偏差、檢查診斷與降低電池成本（材料篩選與開發(fā)、低成本制造）等。而長期探索研究主要集中在系統(tǒng)與材料兩方面。第二十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月未來趨勢磷酸基正極材料依其超長的循環(huán)壽命，極好的安全性能，較好的高溫性能，極其低廉的價格，而且低溫性能和倍率放電已經(jīng)可以達(dá)到鈷酸鋰的水平等，使其成為最有希望的動力電池材料，其在未來的5年內(nèi)可能會成鎳鎘電池的主要替代品，在未來的10年內(nèi)會成為鉛酸電池的有力競爭者，在未來的20年內(nèi)可能會取代鉛酸電池，成為主要的啟動電源、UPS電源和后備電源，成為二次電池的老大。一方面，各

25、企業(yè)所公布的大部分純電動汽車蓄電池實驗室測試數(shù)據(jù)，如加速性能、充電時間、持續(xù)里程數(shù)等，還須在復(fù)雜的外部環(huán)境實際運行下，進(jìn)一步驗證其可靠性，以及生產(chǎn)批量化質(zhì)量控制。另一方面，在我國鋰離子電池生產(chǎn)中，鋰離子電池所需隔膜材料未能有實質(zhì)性的突破，全部依靠進(jìn)口，價格昂貴，占到動力電池成本的30%以上。如果在這一材料上實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)，即可大幅度降低成本。對于缺少自主的、核心的汽車零部件技術(shù)的中國來說，混合動力/電動汽車用電池和電機系統(tǒng)，是中國相關(guān)企業(yè)成為全球領(lǐng)先供應(yīng)商的重要機會。在這方面，中國企業(yè)和國外的差距沒有現(xiàn)在的零部件核心技術(shù)那么大，并且擁有成本優(yōu)勢，以及在電動自行車用電池（尤其是鋰電池）方面積

26、累的經(jīng)驗。第二十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月產(chǎn)業(yè)政策解讀直接相關(guān)篇早期：國家科技部“九五”計劃：“先進(jìn)電池及其材料產(chǎn)業(yè)”被列入重大科技專項?！笆濉逼陂g，“863”計劃第二批發(fā)布的項目指南中，明確了高能比、大容量、長壽命鋰離子電池材料的研究重點?？上н@兩條政策頒布的時間較早，但只停留指導(dǎo)層面，沒有實質(zhì)性的措施。后續(xù)：國家863 計劃投資20 億資助“電動車”重大專項，科技部“973”計劃啟動了“綠色二次電池新體系”課題，并投資3000 萬資助LiFePO4 材料，作為對電動車項目的基礎(chǔ)研究的補充；“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將磷酸鐵鋰材料列入重點支持的領(lǐng)域。這里明確了鋰電重點支

27、持的對象和資助的金額，但扶持的力度是有限的。近期：國家安監(jiān)總局明文規(guī)定：自2006 年4 月1 日起，所有煤礦必須全部換用新型礦燈，由于磷酸鐵鋰電池安全性能異常優(yōu)異，是目前礦燈電池的首選。2006 年9 月14 日，國家財政部等五部委聯(lián)合印發(fā)了關(guān)于調(diào)整部分商品出口退稅率和增補加工貿(mào)易禁止類商品目錄的通知。根據(jù)通知規(guī)定，鉛酸蓄電池、氧化汞電池的出口退稅政策被取消，而將鋰電池出口退稅13%上調(diào)至17%。這對鋰電行業(yè)的發(fā)展是實質(zhì)性的利好。第二十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月產(chǎn)業(yè)政策解讀間接影響篇2008 年1 月24 日，財政部、科技部發(fā)出了關(guān)于開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點工作的通

28、知，決定在北京、上海、重慶、武漢、深圳等13 個城市以財政政策鼓勵在公交、出租、公務(wù)和環(huán)衛(wèi)等公共服務(wù)領(lǐng)域率先推出新能源汽車，對推廣與使用單位購買節(jié)能新能源汽車給予補助。2009 年2 月5 日，財政部確認(rèn)了中央財政對購置新能源汽車給予補貼的對象和標(biāo)準(zhǔn)，其中購車補貼標(biāo)準(zhǔn)最高的為最大點功率比50%以上的燃料電池公交車，每輛車可獲得60 萬元的推廣補助。這一補貼政策適用于鎳氫、鋰離子電池和燃料電池汽車，補貼的力度根據(jù)節(jié)油量而定，并沒有對那類新能源車有特別傾斜。國家電網(wǎng)公司目前制訂了“十一五”期間詳細(xì)的車輛替換和運行計劃，以及電動電力工程車輛替換的優(yōu)化設(shè)計方案，并已經(jīng)在北京、上海、天津、山東、浙江、湖

29、北、湖南等?。ㄊ校┰圏c區(qū)域開始付諸實施。2009 年3 月20 日公布的汽車產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃指出，到2011 年形成10 億安時車用高性能電池的生產(chǎn)能力，形成50 萬輛純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車產(chǎn)能，新能源汽車銷量占乘用車銷售總量的5%左右。規(guī)劃針對性地提出推廣使用節(jié)能和新能源汽車的5 項政策措施，一是啟動國家新能源節(jié)能和示范型汽車工程。二是縣級以上人民政府制定規(guī)劃，優(yōu)先在城市公交、出租、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)、機場等領(lǐng)域推廣使用新能源汽車。三是建立電動汽車快速充電網(wǎng)絡(luò)，加速停車場等公共場所公用充電設(shè)施的建設(shè)。四是在政府采購中對自主創(chuàng)新的新能源汽車實施政府優(yōu)先采購。五是增加110 億元

30、專項資金，重點支持新能源汽車和零配件發(fā)展。第三十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月行業(yè)政策現(xiàn)狀和預(yù)測目前中國針對鋰電行業(yè)的政策措施還沒有完全明確到位，主要原因有幾點：一是國家制定政策先從大處著眼，比如針對風(fēng)電、太陽能、新能源汽車都做了明確的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃并頒布了相應(yīng)的政策措施，鋰電作為與新能源配套的產(chǎn)業(yè)，在現(xiàn)階段各項政策措施不能馬上到位情有可緣，好在目前在各方的呼吁下已被提上議程；此外，中國對鋰電是否代表儲能和動力電池的未來終極方向還是存有異議，目前國家也是鼓勵多種技術(shù)并存，對燃料電池、鎳氫電池、超級電容等都是鼓勵發(fā)展，沒有對哪項技術(shù)有特別青睞。近年來，新能源領(lǐng)域呈現(xiàn)一股投資熱潮，風(fēng)電、太陽

31、能已經(jīng)開始大量應(yīng)用，新能源汽車也逐步走上市場，這在很大程度上得益于國家產(chǎn)業(yè)政策的刺激。但產(chǎn)業(yè)政策不可能一成不變，就以風(fēng)電為例，國家過去更多的是扶持整機廠商，目前則轉(zhuǎn)向扶持關(guān)鍵的零部件廠商。對于新能源汽車也是同樣如此，現(xiàn)在整車制造和充電站建設(shè)顯得非常迫切，相關(guān)的企業(yè)受益會多一些，等到市場趨于成熟后，相應(yīng)的補貼政策可能被取消，而掌握核心技術(shù)的企業(yè)必然受到推崇，其中動力鋰電池企業(yè)首當(dāng)其沖，其次是電機、電池管理系統(tǒng)（BMS）、DC 轉(zhuǎn)換器等相關(guān)企業(yè)。第三十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月鋰電產(chǎn)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前動力鋰電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)正在從關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研究階段向產(chǎn)業(yè)化建設(shè)、規(guī)?；茝V應(yīng)用和市場體系

32、建設(shè)的歷史新階段快速推進(jìn)，節(jié)能與新能源汽車等科研項目在推動動力鋰電池關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研究階段起到了關(guān)鍵性的作用。動力鋰電池電源系統(tǒng)相關(guān)七項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，被正式列入國家發(fā)改委2008 年2009 年標(biāo)準(zhǔn)制定計劃，中國電子商會電源專業(yè)委員會、北京電源行業(yè)協(xié)會作為行業(yè)利益的代表承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)工作，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)、科研院所和大專院校，爭取在兩年左右基本完成我國動力鋰電池系統(tǒng)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化體系、公共服務(wù)體系、公共技術(shù)支撐體系和規(guī)范的市場體系。動力鋰電池電源系統(tǒng)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要有動力鋰電池總成通用要求、錳酸鋰動力鋰電池模塊通用要求、磷酸鐵鋰動力鋰電池模塊通用要求、動力鋰電池總成接口和通訊協(xié)議、動力電池充電設(shè)備通用要求和動

33、力電池充電設(shè)備接口和通訊協(xié)議。第三十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月33二、鋰電池生產(chǎn)流程第三十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月34電池（battery）電池是指通過正負(fù)極之間的電化反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行儲存。放電時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放，作為電源供用電器。活性物質(zhì)：電池充放電時，能進(jìn)行氧化或還原反應(yīng)而產(chǎn)生電能和儲存化學(xué)能的電極材料。第三十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月35什么叫鋰離子電池？Li-Ion battery 鋰離子電池是指Li+ 嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iXCoO2、LiXNiO

34、2 、LiXMnO2 、LiFePO4和三元復(fù)合材料。負(fù)極采用鋰-碳層間化合物L(fēng)iXC6。 在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為“搖椅電池”。 充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)。 放電時則相反。第三十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月36圓柱型鋰離子電池的制造工藝流程正極配料來料檢驗負(fù)極配料正極涂布負(fù)極涂布正極制片負(fù)極制片隔 膜卷 繞入 殼烘 烤短路檢驗滾 槽注 液封 口化 成密封性檢驗分 容外包裝出 廠出廠檢驗濕度控制第三十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月37鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極 活性物質(zhì) 導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑

35、、基體 負(fù)極 活性物質(zhì)（石墨、MCMB、CMS) 粘合劑、溶劑、基體 隔膜電解液外殼五金件（鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶）第三十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月38圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖正極極耳負(fù)極極耳密封圈限流開關(guān)隔膜下絕緣墊上絕緣板第三十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月39鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極正極基體：鋁箔（約0.016mm厚)正極物質(zhì)：LiFePO4+碳黑+PVDF正極集流體：鋁帶（約0.1mm厚）高溫膠帶（約0.05mm厚）電池放電時從外電路獲得電子的電極,此時電極發(fā)生還原反應(yīng)。通常是電位高的電極。鋰離子電池中的鈷酸鋰、錳酸鋰電極等。第三十九張，PPT

36、共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月40鋰離子電池結(jié)構(gòu)負(fù)極負(fù)極基體：銅箔（約0.010mm厚)負(fù)極物質(zhì)：石墨+CMC+SBR負(fù)極集流體：鎳帶（約0.07mm厚）電池放電時向外電路輸送電子的電極，此時電極發(fā)生氧化反應(yīng)。通常是電位低的電極，鋰離子電池中石墨電極。第四十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月41鋰離子電池結(jié)構(gòu)隔膜材質(zhì)：單層PE（聚乙烯）或者 三層復(fù)合PP（聚丙烯） +PE+PP厚度：單層一般為0.0160.020mm 三層一般為0.0200.025mm隔膜separation film是放置于兩極之間，作為隔離電極的裝置，藉以避免兩極上的活性物質(zhì)直接接觸而造成電池內(nèi)部的短路。但隔膜仍需能讓帶電離子通過，以形成通路。 隔膜要求：離子透過度大 機械性強度適當(dāng) 本身為絕緣體 不與電解液及電極發(fā)生反應(yīng) 第四十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月42鋰離子電池生產(chǎn)用的主要設(shè)備1. 真空行星攪拌機用途：將各種電池材料均勻的攪拌成漿狀。第四十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月432. 電極涂布機：用途:攪拌后的漿料均勻涂膜在金屬箔片 上。對漿料的涂布厚度精確到3微米以下。第四十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月443. 輥壓機：