目前,锂离子電(diàn)池在动力和储能(néng)领域快速发展。
锂离子電(diàn)池又(yòu)称摇椅式電(diàn)池,是指以锂為(wèi)能(néng)量载體(tǐ)的二次電(diàn)池(充電(diàn)電(diàn)池),充電(diàn)时锂离子从正极脱出,经过電(diàn)解液和隔膜,嵌入负极,放電(diàn)发生相反过程。
1、锂离子電(diàn)池根据正极材料的不同,分(fēn)类為(wèi)磷酸铁锂電(diàn)池和三元锂電(diàn)池。
磷酸铁锂材料生产资源丰富,其循环寿命、热稳定性、成本均优于三元材料,适合用(yòng)于中低端乘用(yòng)車(chē)、商(shāng)用(yòng)車(chē)、储能(néng)等领域。三元锂電(diàn)池理(lǐ)论比容量(能(néng)量密度)比磷酸铁锂高60%,充電(diàn)倍率更高,低温性能(néng)好,适合于中乘用(yòng)車(chē)等领域,但三元锂電(diàn)池安全性能(néng)低,风险系数大。
2、锂离子電(diàn)池按照封装工艺,不同分(fēn)為(wèi)方形電(diàn)池、软包電(diàn)池和圆柱電(diàn)池。
方形電(diàn)池优点是封装可(kě)靠度较高、结构简单、单體(tǐ)能(néng)量密度较高、系统成组效率较高、稳定性相对较好,缺点是型号多(duō),工艺难统一,单體(tǐ)差异性较大,使系统寿命低于单體(tǐ)寿命。
软包電(diàn)池采用(yòng)铝塑膜包装,优点是能(néng)量密度较高,電(diàn)池内组小(xiǎo)、循环寿命長(cháng),缺点是铝塑膜依赖进口、生产效率低、成品率不高。
圆柱電(diàn)池硬壳封装可(kě)靠度较高,优点是電(diàn)池一致性较高,工艺成熟,成本较低,電(diàn)池产品良率、散热性能(néng)较好,但缺点是成组后散热设计难度大,系统能(néng)量密度较低。
近三年内,随着政策补贴力度下降,磷酸铁锂在安全方面、成本等的优势逐渐显现,市场装机率快速上升,市场占比率逐年提升,2021年实现对三元電(diàn)池装机量的反超,2022年上半动力電(diàn)池份额增至55%。磷酸铁锂动力電(diàn)池重回主导地位。
中國(guó)动力電(diàn)池装机量保持高速增長(cháng)势态,到2025年年均复合增長(cháng)率达到49%。受中國(guó)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)快速增長(cháng)拉动,中國(guó)动力電(diàn)池装机量2022年上半年达到110.1GWh,同比增長(cháng)109.8%,预计2022年装机量超过280GWh,2025年将超过750GWh。
1、 高安全方面:
现阶段主要通过使用(yòng)本體(tǐ)安全、过程安全、消防安全三种方式提升電(diàn)芯安全性能(néng)。本體(tǐ)安全主要依靠难燃和不燃電(diàn)解液、高熔点隔膜和正极材料改性和包覆来提高電(diàn)池的本體(tǐ)安全。
2、 長(cháng)寿命方面:
磷酸铁锂電(diàn)池使用(yòng)寿命普遍高于三元電(diàn)池。磷酸铁锂刀(dāo)片電(diàn)池使用(yòng)寿命超过5000次,其次是三元软包電(diàn)池,使用(yòng)寿命超过3000次,再次是方形電(diàn)池,使用(yòng)寿命超过2000次,圆柱電(diàn)池使用(yòng)寿命稍低,约1000次左右。
3、 快充性能(néng)方面:
三元電(diàn)池倍率均在由目前的2C左右向5C倍率发展,充電(diàn)时间缩短60%,多(duō)家企业在提升三元電(diàn)池补能(néng)速度,通过提升充電(diàn)電(diàn)压和電(diàn)池大電(diàn)流耐受度,提升電(diàn)池快充性能(néng)。