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动力电池行业分析

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动力电池

新能源汽车未来逐渐替代传统车辆已成为各国发展汽车产业的共识,作为核心部件的动力电池则更被企业和投资者看好。动力电源是新能源汽车发展的关键:混合动力汽车是目前最佳的过渡产品,但纯动力电池汽车是未来的发展方向,核心技术在电池技术上的突破。

新能源汽车电池概述及动向分析

新能源汽车产业是国家战略性新兴产业,其关键技术难点在于电池技术,目前国内电池技术水平,需要生产路线、工艺及科研技术的不断改进和攻关;欧美的几大跨国公司(如:加拿大Phostech公司包敷碳技术专利;美国威能公司碳热还原技术专利)称其拥有电池核心技术专利及电池材料的成熟技术,成为制约国内新能源汽车产业快速发展的瓶颈。

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、利润最集中的部分。

这就要求对电池性能要求很高,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。

从长远来看,燃料电池是很多专家比较认可的方向,因燃料电池在制造研发成本高、性能不成熟、氢原料供应的制约及缺少配套的政策法规等多方面因素,但这是真正符合清洁标准的技术,业内人士认为,随着生产规模不断扩大,成本的降低只是一个时间问题。就大方向来看,新能源汽车的推陈出新势必促使电池技术的拓宽。专业人士认为,未来将燃料电池和蓄电池,或者燃料电池和电容器加以组合,结合二者的优势,会是很好的发展方向。

目前普遍应用的蓄电池主要还是铅酸蓄电池。技术上的创新力不够,难以突破铅酸蓄电池比能量低等瓶颈,造成所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短的情况,以及铅酸蓄电池生产企业所引发的环境问题,这就需要在铅酸电池性能的研发上进一步下工夫。在目前国内铅酸电池行业进行整合的同时,锂电池将登上电池行业的“主脉”。

动力电池种类很多,包括铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、铁镍蓄电池、锂蓄电池燃料电池等。业内人士表示,我国动力电池将会沿着镍氢电池—锂电池—燃料电池这个路线发展,而短期能兑现业绩的只有镍氢和磷酸锂动力电池。

一、动向分析

发展历史:动力电池是电动汽车产业的瓶颈和核心

1800年--- 1859年---1890年-----------1899年---------1870年---------------------1876年------- 铅酸电池铁镍电池镍镉电池免维护铅酸电池镍氢电池90年代--------------- 21世纪今后

大容量锂离子电池燃料电池/太阳能电池

(超级电容)(太阳能光伏电池)

各种电池性能评价:

注:

作为电动汽车动力,锂电池性能较为活跃、在某些安全性的技术瓶颈尚未突破的情况下,车用镍氢电池在未来还会有很大的发展空间。目前,锂电池处于发展期,镍氢电池处于成熟期。在混合动力汽车电池线路选择的问题上,业界存在两种观点,一是镍氢电池技术成熟,将会是较长时间的主流;另一种观点认为,锂电池的技术进步和综合优势其他电池无可比拟,将作为新的动力源。

一、免维护铅酸电池

1、品牌

免维护铅酸电池就是阀控铅酸电池或者叫做密封铅酸电池。免维护是相对于开口铅酸电池而言,它不再需要定期测量电解液的比重、添加蒸馏水等等的维护过程,通过密封已经再复合技术,它能将铅酸电池在充电和放电过程中产生的氢气和氧气重新复合成水,保证电解液不会在电池的使用过程中减少,维持了电池的使用寿命。

免维护铅酸蓄电池品牌:

电池比较好的牌子有:GP超霸、品胜PISEN 、飞毛腿、南孚、三洋SANYO

国内最大的国产蓄电池厂家:保定风帆风帆蓄电池

国内最大的世界级蓄电池厂家:美国江森瓦尔塔蓄电池

国内铅酸电池五强:风帆统一骆驼东北巡航

2、发展延伸及趋势

铅酸电池(VRLA),是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池荷电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;放电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。

铅酸电池由于本身材料性能的缺陷(浮充电池不适应快速充电和大电流放电),以及在环保大的形势下,注定要逐渐淡出电池主流的市场。正所谓:技术最成熟前景黯淡!

作为铅酸电池的研究及其发展成果最新资讯:

(一)铅酸电池史有望被改写

(二)硅盐电池将把铅酸电池赶下历史舞台

(三)超威首创智能电池蓄电池走向电子技术结合之路

(四)铅酸蓄电池行业整合加剧

(一)铅酸电池史有望被改写

https://www.wendangku.net/doc/8415876800.html,2009年09月05日04:00 新京报

本报讯(记者林其玲)延续100多年的铅酸蓄电池史,有望被陕西中和绿能电源科技有限公司改写。该公司研制的无酸蓄电池“铅氧蓄电池”,上月已通过天津信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心(简称“十八所”)的检测。

记者获悉,铅氧蓄电池已获得3项中国国家发明专利,其发明人是陕西中和绿能电源科技有限公司的张西琮、张西玟兄弟。他们将向有关部门做专项申请,希望能够批量生产。

张西琮说,“如果顺利,5年内国内电池行业就能上一个大台阶。”

检测称“基本无污染排放”

铅酸蓄电池1895年由法国学者普兰特(R.L.G.Plante)发明,目前普遍应用于世界各国的各个经济领域。但铅酸蓄电池在生产、实用和废弃处理过程中都会产生污染。据悉,我国每年约有5000多万只、超过30万吨的铅酸蓄电池报废。

张西琮介绍,铅氧蓄电池是以铅酸蓄电池为基础,不改变电池和电极结构,用一种复合盐类水溶液取代原铅酸蓄电池使用的稀硫酸水溶液。这种电池的好处是铅在电解液的浓度跟自然状态下水体的铅含量几乎一样。

根据十八所的检测,这种铅氧蓄电池“基本可做到无污染排放”。

此外,铅氧蓄电池还能提高蓄电池充电效率。张西琮说,“生产过程中铅酸蓄电池用电量为额定容量的7-10倍,而铅氧蓄电池仅为4-5倍;充电过程中铅酸蓄电池用电量为额定容量的1.2倍,而铅氧蓄电池仅为1.04-1.06倍。”

专家称需要社会实践检验

电池行业的专家王克国认为,“如果这个技术能得到广泛应用,将对整个电池行业产生巨大推动作用。铅氧蓄电池生产过程中不使用稀硫酸,这样工厂就不采用防蚀设备。生产成本降低,蓄电池的售价也必然要降低。”

而据张西琮估计,铅氧电池售价“应比铅酸蓄电池便宜1/5。”

但是王克国也表示,电池业内对铅氧电池的态度仍是“半信半疑”。一是新技术被认知需要一个过程,“铅氧蓄电池还需要社会实践检验。”二是这项技术的内部材料还未公布,行业的专家一时无法进行验证,“但我们都非常希望它能取得成功。”

(林其玲)

(二)硅盐电池将把铅酸电池赶下历史舞台2001年7月

硅能蓄电池采用经济型原料液态低钠硅盐化成液替代硫酸溶液,成为一种全新概念的电解质,基本克服了传统铅酸蓄电池的主要缺点。它采用的密封内化成技术,使生产全过程不产生腐蚀性气体,实现了制造过程、使用过程以及废弃物均无污染。同时,我国拥有硅能蓄电池的自主知识产权。

硅盐胶体电池(下称硅盐电池)是当前值得大力推广的高能耐低温摩托车和电动摩托车及电动自行车、电动代步车用的环保型电池。1.硅盐电池的环保性尽管此电池的电极仍用铅合金,但由于其废弃了铅酸电池的电解质硫酸,使硅盐电池向环保电池方向迈进了一大步。仅此一点,解决了铅酸电池化成工艺的硫酸挥发物,使工人的生产环境得到了彻底改善,生产工人从此告别了饱尝硫酸挥发物的痛苦。硅盐电解质是—酸性不强近中性的胶冻体。据介绍,废弃的电解质不污染环境,不影响生物生长。在使用中如电池不慎破损,人的手、脸

等触及胶冻体电解质,也无“烧”坏皮肤之虑。从目前看,我国有3000多家铅酸电池厂,这么多厂每天都向空气中散发硫酸挥发物,形成地域性酸雨雪落到地面上,对人类、动植物、森林、建筑和古迹等构成危害。全世界每年消耗3亿只铅酸电池,如随便丢弃,对大气、土地的污染和对生物的影响将是十分重大的。从硅盐电池不用硫酸电解质这一点来说,就可谓是对人类有了重大贡献。2无过充和过放电问题。3具稳定的电荷容量和稳定的电荷量恢复性能。4自放电率小,便于电池的生产、流通和使用。5性能稳定寿命长。6对小电流敏感,可进行小电流充电。7内阻小,可大电流充电。8硅盐电池适应范围宽。9质量能比铅酸电池大。

(注:硅能蓄电池由中国硅能集团自主开发研制。这是一家集硅能蓄电池研发、生产、销售为一体的高科技企业。集团研发基地为广东江门誉洋特种蓄电池厂有限公司,现广东省广州、中山及河北省保定等地有多家分厂。以北京硅能蓄电池有限公司为中心,销售网络遍布全国。)

(三)超威首创智能电池蓄电池走向电子技术结合之路

2011年07月06日11:39来源:四川在线

日前,超威自主研发的电动车用智能型铅酸蓄电池荣获2010年浙江省优秀工业新产品、新技术二等奖,同期,超威研发中心获省级优秀企业研发中心称号。荣誉频繁归至,一方面是超威的实力体现,而另一方面,也透视了我国新能源汽车动力电池的发展已相对成熟。

据了解,超威研发的这套智能型电池在系统分析研究的基础上,创新性地提出了一种采用电池技术与电子控制技术相结合的方法,设计出一种在电池充电和放电过程中可自行修复的智能型铅酸蓄电池,在提高电池的性能和使用寿命方面都取得了显著的成效。有效解决了铅酸蓄电池内部因单格电池受损而影响到整组电池使用寿命的情况。

智能型铅酸蓄电池的核心技术就是匹配了一种叫“智能平衡器”的功能模块,它能对电池内每一单格电池的充电电压进行精准控制,不仅能提高充电效率,还能保护电池不出现过放电,能确保电池使用寿命长达800次以上。

超威在动力电池领域突破性的成就,也有利于扩宽新能源领域市场,同时也将有可能带来更大的出口量。

(注:超威研发的这款新兴智能电池,被誉为开创了电子技术和传统铅酸蓄电池技术相结合的道路,是铅酸蓄电池发展史上的一个重大创新,有效解决了长期以来铅酸蓄电池一致性较差的问题,促进了电动车用铅酸蓄电池行业的技术进步,技术处国内领先水平。)

(四)铅酸蓄电池行业整合加剧

2011年9月6日16点11分来源:中国经营网

2011年初,国务院下发《重金属污染防治十二五规划》,要求到2015年,重点区域铅、汞等重金属污染物的排放,比2007年削减15%。2011年3月28日,国家环保部、国家发改委等九部委联合部署开展2011年全面整治铅酸蓄电池行业环境污染的专项行动,要求对铅酸蓄电池全行业进行彻底排查。5月18日,环保部再度发布《关于加强铅蓄电池及再生铅行业污染防治工作的通知》,明确要求“未依法落实防护距离的,应立即责令停止生产,限期整改”,并提出了“对未经环境影响评价或达不到环境影响评价要求的,一律停止建设”等“四个一律”。

根据环保部已公布的统计数据,截至2011年7月31日,各地共排查铅蓄电池生产、组装及回收(再生铅)企业1930家,其中,被取缔关闭583家、停产整治405家、停产610家;有252家企业在生产,80家在建。在全部1930家企业中,从事蓄电池极板加工生产的企业639家,单纯组装企业1105家,回收企业186家。在生产的252企业中,极板加工生产企业121家,单纯组装企业108家,回收企业23家。据统计,全国7个主要电池生产省市(合计占2010年全国产量的78%)仍处于正常生产状态的企业产能仅6000万KVAh左右,仅相当于2010年全国产量的42%。浙江省目前能正常生产企业合计产量仅占2010年全省产量的8%,在市场需求未出现明显变化的情况下,国内的铅酸蓄电池已出现明显的供不应求局面,产品价格出现上涨态势。

另据悉,中国移动通信集团共有19家后备电池供应商,目前,因铅酸蓄电池行业整治,中移动已停止了对其中12家供应商的采购,现有合格供应商仅剩余7家。

在铅酸蓄电池企业积极整改的同时,行业准入标准的制定也在稳步推进。受工信部委托,今年6月起中国电器工业协会铅酸蓄电池分会着手起草《铅酸蓄电池行业准入条件》。目前该《准入条件》讨论稿已经在广泛征求意见后,形成了报批稿报送国家工信部。新的《准入条件》对新建项目从总量控制、产业布局、技术装备、环境保护以及安全与职业卫生等方面提出了明确要求。为了限制低水平、低技术含量的项目建设,提高行业的整体工艺水平和行业的准入门槛,《准入条件》还对新建项目的工艺技术水平提出了明确要求。对现有企业,《准入条件》要求其应依法取得生产许可证、安全生产许可证、排污许可证和开展环境影响后环评,并要求其在1年内采用自动配酸、自动分板、刷板以及自动烧焊或自动铸焊等先进技术,同时确定了现有项目的改扩建均应采用节能减排的内化成技术。这些要求,将促进现有企业加快投资进行技术改造,提升先进产能规模。而资金实力差、技术不先进、环保难以达标的一部分企业届时将不得不退出行业。

据悉,该《准入条件》将于近期发布,这将在行业整治的基础上,进一步加剧行业整合,有利于淘汰落后技术和产能,提高行业门槛,实现产业技术升级与转型,使优秀企业做强做大,促进电池产业健康可持续发展。

二、镍氢电池技术较成熟是近期和中期首选动力电池

镍镉电池从十九世纪初期进入,在70年代中期,美国研制成功功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池。镍氢电池与同体积镍镉电池相比,容量可提高一倍,而且没有重金属镉带来的污染问题,工作电压完全相同(1.2V),工作寿命也都大体相当,但它具有良好的过充电和过放电性能,无记忆效应。目前国产的技术和研发方面,让镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。

1、镍氢电池的研发概况

我国在80年代时研究与开发了镍氢电池,以其能量密度高、能量效率高、无福污染以及良好的耐过充放电等优点,成为当今新型化学电源研究的热点课题,倍受广泛重视。

目前研发的公司:美国的Ovonic公司、德国的Valta公司、荷兰的PhiliPs公司、日本的夏普、三洋电机、东芝、松下电器、松下电池等公司

国内研发的公司:科力远中炬高新四川长虹春兰股份凯恩股份

2、镍氢电池发展延伸及趋势

镍氢电池是有氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命也更长,并且对环境无污染。镍氢电池的缺点是价格比镍镉电池要贵好多,性能比锂电池要差。

作为镍氢电池的研究及其发展成果最新资讯:

2000年,中国镍氢电池企业就曾受到美国Ovonic公司在专利侵权方面的指控。包括比亚迪、乐凯、沈阳三普、南海新力和深圳三俊等8家中国电池公司向Ovonic缴纳了大笔专利许可费。

(一)镍氢电池将被政策重点扶持

(二)镍氢动力电池将成为汽车电池主流

(三)将重点发展混合动力汽车用镍氢电池

(一)镍氢电池将被政策重点扶持

日期:[2010-7-16 15:32:00]

“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径

在新能源汽车的发展战略中,世界各个国家和地区都依据自己的评估作了不同的选择,对相关电池技术的研发及推广采取了不同的扶持策略。从当前整体情况看,日本和欧美国家主要侧重于锂电池和燃料电池,而我国由于考虑到资源优势和技术的成熟程度,在新近发布的政策中偏重推广镍氢电池。

在常用的三种车载电池中,铅酸电池由于严重的环境污染,早已退出主流应用;镍氢电池虽然是目前商用化主流,但是主要指标的实验室数据均低于锂电池,且理论上基本不存在提升空间;锂电池尽管性能优越,然而安全性尚不能得到保证,且相对较高的成本也阻碍了其商用。

专家预测,新能源汽车将朝着“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径发展。从发展趋势和速度来看,短期能够兑现业绩的只有镍氢动力电池,因为镍氢电池技术最成熟,未来3年内仍将是新能源车的主流,之后镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料电池三分天下,5年后将逐渐被锂电池及燃料电池所取代。电池巨头松下和三洋也均认为,锂离子动力电池不可能在2~3年内取代镍氢动力电池,主要原因是镍氢动力电池便宜安全,已经达到规模化生产。锂电池还有课题需要继续攻关,如安全性,因此商业化尚需时日。

市场需求可为镍氢电池带来2-3年高速增长。我国已经开展的“十城千辆”计划将为镍氢动力电池带来首批市场需求。据估计,在“十城千辆”计划中,将约有3200-4000辆新能源汽车(包括客车和乘用车)采用国产镍氢动力电池,在三年内带来共计约为3.5-4.4万千瓦时的镍氢动力电池需求。2012年后镍氢动力电池将逐渐被锂电池所取代。

(二)镍氢动力电池将成为汽车电池主流

2011/6/8/9:34来源:赛迪网

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,而动力电池是技术门槛最高、也是利润最集中的部分。目前,镍氢动力电池刚刚进入成熟期,是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系,全球已经批量生产的混合动力汽车全部采用镍氢动力电池体系。目前,长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行,他们采用的都是镍氢电池,不过电池主要来自国外采购,在运用上仍处于研发匹配阶段。

不过我国的镍氢电池产业化技术并不成熟。国内镍氢电池企业应该在关键材料上进一步提升水平,争取融入产业链。

(三)科力远:将重点发展混合动力汽车用镍氢电池

发布时间:2011年09月05日16:26

9月5日讯湖南地区上市公司互动平台开通仪式今天下午在全景网举行。科力远常务副总张聚东表示,公司下阶段将重点发展混合动力汽车用镍氢电池,收购松下湘南工厂后公司大大加快国际化进程、大大提升产品竞争能力,此项业务将成为公司未来几年的增长点。

三、锂电池技术是电动汽车较为理想的车用蓄电池

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

锂电池主要优点具有高储存能量密度,目前已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池用1CDOD充放,有可以使用10,000次的记录;锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,邮电通讯的不间断电源,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、

航空航天等多个领域。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一。

各种锂电池性能比较

注:

锂镍钴电池是锂镍电池和锂钴电池的固溶体(综合体),兼具锂镍和锂钴的优点,一度被产业界认为是最有可能取代锂钴电池的新正极材料,但钴正极电池在放电的过程中往往会形金属锂。因为金属锂具有易燃的特性,如果安全措施失效时,金属锂往往引发燃烧,所以安全性还是无法有更大突破。锂锰电池的成本低且安全性比锂钴好很多,但循环寿命欠佳,且高温环境的循环寿命更差,高温时甚至会出现锰离子溶出的现象,高温造成自放电严重,以致储能特性差。锂镍电池的成本较低且电容量较高,不过,制作过程困难且材料性能的一致性和再现性差,最严重的是依然有安全性问题。磷酸锂铁电池则同时拥有锂钴、锂镍和锂锰的主要优点,但不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、锂、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题,电容量大、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高,是目前产业界认为较符合环保、安全和高性能要求要求的锂离子电池。

1、锂电池材料组成

锂电池及其附属配件,占整车成本的30%-50%。目前,动力锂电池的成本大约为每

千瓦时3000元~4000元。

锂电池成本构成:

①原材料占整个电池70%,人工、水电20%,折旧10%。

②原材料中,正极占30%-40%,隔膜占15%-30%,电解液占20%-30%,负极5%-15%。

2、锂电池的研发概况:锂电池是未来电池的发展方向

锂电池及锂电子电池的区别:锂离子电池是可以充电的,锂电池是不能充电的,更

不可能快速充电。在电压上锂电池为3V,锂离子电池一般为3.6V-3.7V。

锂锂电池(锂原电池)和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。

锂原电池的负极是金属锂,正极用MnO?,SOCL?,(CFx)n等。70年代进入实用化。

因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,在一些军事

和民用小型电器中使用。

现在,锂离子电池应用范围更加广泛,电池正极材料通常分为小型锂电池正极材料

和动力锂电池正极材料。小型锂电池正极材料主要包括钴酸锂、锰酸锂和三元材料。

动力锂电池正极材料主要包括磷酸亚铁锂、锰酸锂和三元材料。在动力锂电池正极

材料中,北美的电池企业主要采用磷酸亚铁锂材料,日本和韩国主要采用锰酸锂和

三元材料,中国则上述几种材料都用。

3、动力锂电池材料组成

锂离子电池是指分别用二种能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。充电时锂离子从正极化合物中脱出经过电解质嵌入负极,同时电子的补偿电荷从外电路供给到负极,保证负极电荷平衡;放电时则相反,锂离子从负极脱出,经过电解质嵌入正极。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。

动力锂离子电池是以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池,是专门为机动车提供动力的锂电池,具有零污染、零排放、能量密度高、体积小、循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%,而且输出功率大、使用寿命长、不含有毒有害物质,被称为绿色电池。是国内外动力电池发展和应用的趋势。

动力锂电池发展遇到的问题:发展的瓶颈是安全性能和汽车动力电池的管理系统;

锂电池材料可分为电极(正极/负极)材料、隔膜和电解液。正极材料是锂电池的核心,目前技术最成熟、应用最广泛、商业化最成功的锂离子电池正极材料是钴酸锂,而各国研发的重点则是能够应用于电动汽车的动力电池用正极材料,比如镍钴锰酸锂,锰酸锂和磷酸铁锂等,负极材料以石墨、固体碳粒为主,新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料;在正负极中间则是电池电解液及隔膜。

锂离子电池主要组成材料

正极材料活性物质要从三方面努力:一是通过技术研发从而加快国内磷酸铁锂专利申请。二是围绕国外企业的核心专利在外围进行布局。三是加强电池结构设计、电池组合控制方面的研究。(注:1996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐,如磷酸锂铁(LiFePO?),比传统的正极材料更具安全性,尤其耐高温,耐过充电性能远超过传统锂离子电池材料。因此已成为当前主流的大电流放电的动力锂电池的正极材料。)电解液溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液,目前电解液配套基本已实现国产化,但软肋是占电解液成本约一半的电解质六氟磷酸锂,国内基本没有企业能够生产。

隔膜一种特殊的复合膜,可以让离子通过,但却是电子的绝缘体,在锂电池的部件中它是技术含量最高的,占锂电池成本的20%~30%。而目前我国80%的锂电池隔膜依靠进口。

负极活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔,是国内锂离子电池四大关键组件中唯一实现产业化的材料。非碳材料是锂离子电池研究的重要课题,需要生产路线和工艺的不断改进。

相关材料在国内的发展形势

4. 动力锂电池发展延伸及趋势

(一)主流锂电池之争

(二)锂源动力:成功研制出国内领先的钛酸锂电池

(三)天津造锂电池“中国芯------隔膜

(四)混合动力汽车助力锂电池市场发展

(一)主流锂电池之争

2011年09月08日14:35

锂电池有四种主要原材料,按所占成本比例依次是正极材料、隔离膜、电解液和负极材料。国际上一般按照不同的正极材料对锂电池进行分类。

性能之争:锰酸锂VS磷酸铁锂

非动力锂电池正极材料通常是钴酸锂,而动力锂电池正极材料当今分为锰酸锂和磷酸铁锂两大派系,日本厂家力主锰酸锂,并且已经推出数款采用锰酸锂电池的电动车,如日产聆风;而美国和中国厂家热衷于磷酸铁锂,A123是磷酸铁锂的龙头厂家。

磷酸铁锂在性能上异常优秀,磷酸铁锂作为正极材料能量密度就大于锰酸锂(LiMn2O4:100 mA?h/g,0.400 kW?h/kg V.S LiFePO4:150 mA?h/g,0.495 kW?h/kg),而且在各种正极材料中,它的内部阻力是非常小的,这使得电池的使用寿命较长,充放电时发热量小,安全性高。

但在工业化成熟度、成本、一致性上,锰酸锂远优于磷酸铁锂。由于电动车用的锂电池是数十甚至数百个电芯连接起来的,对一致性要求非常高,这是磷酸铁锂最难做到的。(注:锰酸锂与磷酸铁锂

与锰酸锂相比,磷酸铁锂的容量密度更高,前者为100-115mAH/g,后者为

130-140mAH/g;充放电寿命更长,前者为500 次以上,后者可达1500 次以上;工作温度区间更大,前者为0 至50℃,后者则为-40 至70℃。同时,磷酸铁锂的成本也要低于锰酸锂。但其致命弱点则是“导电性”不好,目前解决这一问题的主流技术有用导电碳包覆颗粒、用金属氧化物包覆颗粒、用纳米制程让颗粒微粒化等。若该问题得到有效解决,磷酸铁锂的巨大优势将促其成为动力电池的首选材料。)

(二)锂源动力:成功研制出国内领先的钛酸锂电池

2011-09-05 10:02:00

近期钛酸锂电池重新回到大家的视野中,是由于陈清泉原院士的一番话,个人认为钛酸锂可以配5V的正极材料比较有前途:

钛酸锂电池具有四大优点:

①安全性能较好;

②使用寿命长,钛酸锂电池的循环使用次数达3万次以上;

③而锂离子电池最长使用次数只有3千次;

④高倍速的充放电能力,可以实现快速充电。

锂电池的负极一般使用石墨,但使用钛酸锂可以提高耐久性。东芝的实验结果表明,负极使用钛酸锂的锂电池与使用石墨的传统锂电池相比,寿命可延长至6倍。这样的话,就不需要在车辆使用寿命期内因电池劣化而更换电池,也不会造成用户的车辆拥有成本上涨。东芝目前正在量产使用钛酸锂的车载锂电池,除了三菱汽车将在该公司的EV上采用这种电池

之外,本田也在考虑将其用于该公司开发的飞度EV上。

(三)天津造锂电池“中国芯”

2011年08月30日00:15

日前,天津东皋膜技术有限公司年产能3000万平方米的隔膜生产线正式投产。产品经国内一线锂电池大厂测试,关键技术指标达到了世界一流水平,不仅填补了国内高端隔膜产品空白,而且打破了国外相关技术和产品长期垄断局面,标志着国产锂电池有了高品质的“中国芯”。

隔膜是锂电池最核心、最关键、最基础的组成材料之一,被誉为“锂电之芯”,其品质直接决定电池的容量、循环性能以及安全性能。然而,作为占领全球30%—40%市场份额的锂电池制造、出口大国,国内隔膜市场超过80%的份额被国外品牌所占据,特别是高端隔膜产品只能依赖大量进口。

(四)混合动力汽车助力锂电池市场发展

2011年08月31日09:00

来自电动和混合动力汽车市场的需求推动,锂离子将成为全球最主要的充电电池技术,2010-2020年营业收入将锐增350%。预计2020年全球锂离子电池营业收入将从2010年的118亿美元增长到537亿美元。2015年营业收入将增加到314亿美元,一举超过目前占优势的充电电池技术:铅酸。

目前锂离子比其它技术的成本高得多,是钠硫、铅酸和镍氢电池的两到三倍。但是,锂离子技术价格下降速度将快于其它技术,到2015年将与其它技术持平,2020年将成为成本最低的充电电池类型。内在优势与日益增强的成本竞争力,将促使汽车厂商把锂离子作为其未来电动及混合动力汽车的首选电池技术。

5、三元材料

常规的电池正极材料是钴酸锂LiCoO2,三元材料则是镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是平台太低。

产品特点:成本低廉,高克容量(>150mAh/g),工作电压与现有电解液匹配(4.1V),安全性好

三元材料锂离子电池的优势:

1、电池安全性能好。三元锂电池在结构上采用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,电芯最多只会气鼓,不会产生认为危险。

2、锂离子电池的厚度小,能做得更薄。普通液态锂电采用先定制外壳,后塞正负极村料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈,三元电芯则不存在这一问题,厚度可做到1mm以下,符合动力电池的需求方向。

3、电瓶重量轻。三元电池重量较同等容量规格的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%。

4、锂电池采用三元材料容量大。电池较同等尺寸规格的钢壳电池容量高10~15%,较

铝壳电池高5~10%,

5、三元锂电池内阻小,电池的内阻较一般液态电芯小,目前电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下,极大的降低了电池的自耗电,完全可以达到国际水平。支持大放电电流的锂电是锂电池电动车的理想选择,成为最有希望替代铅酸电池的产品。

6、锂电池的形状可定制,电瓶可根据客户的需求增加或减少电芯厚度,开发新的电芯型号,开模周期短,有的甚至可以根据需求客户的要求形状量身定做,以充分利用电池外壳空间,提升电池容量。

7、锂电池的放电特性好,高倍率的动力电池采用胶体电解质,胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电平台。

8、锂电池保护板更加合理,由于采用三元复合材料,电芯本身具有足够的安全性,所

以三元锂电池具有更大的发展空间。

三元电池与各类型动力电池性能对比图:

目前三元电池主要厂商

西安汇杰实业有限公司:西安汇杰实业有限公司是一家中型综合性民营企业。公司成立于2004年11月,注册资本1000万元,是一家具有独立法人资格的有限责任公司。经过五年高速而稳定的发展,目前主要业务涉及高科技材料制造、电子商务以及外贸等多个领域,发展势头良好,目前正处于高速发展阶段。主要产品:锂离子电池正极材料系列,主要有用于高温型锰酸锂、容量型锰酸锂、三元材料及钴酸锂。负极材料主要有钛酸锂。主打产品高温型锰酸锂物理化学性能优异,各项指标在国内同类产品中处于高水平,0.2C 克容量大于等于105mAh/g,500周容量保持率大于90%,首次库伦效率大于80%。常温、高温循环性能突出,在耐高温性上,已突破传统锰酸锂材料55℃的高温瓶颈,是新型锂离子电池的首选材料。

深圳天骄科技:天骄科技成立于2004年,是国内最早掌握三元材料核心技术的厂商(自己生产前躯体),现已发展成为国内锂电池材料实力领先的综合供应商:2010年产销三元材料2200吨(产能3000吨),锰酸锂550吨,电解液220吨(2010年7月投产,产能6000吨),并取得钛酸锂的行业标准制定权。

宁波金和:公司年产钴酸锂1000吨、镍钴(锰)酸锂1500吨,除满足国内主要电池厂家外,还远销日本、韩国,拥有TDK、LF、三星、天津力神、天津巴莫、比克、联想等一批战略客户,综合市场竞争力处于同行业领先地位。

湖南杉杉:公司是由宁波杉杉股份有限公司(占75%的股份)和中南大学(占25%的股份)联合创办。成立于2003年11月,注册资本5000万元,投资总额近3亿元,是湖南省高新技术企业。三元材料目前生产能力500吨/年。

重庆特瑞:公司为重庆市高新技术企业,注册资金2000万元,公司主要生产和销售锂电池正极材料,目前已投产的产品有TR-101,TR-202镍钴锰酸锂(三元正极材料),目前生产能力为800吨/年。具有高循环,高容量,高压实的三元材料TR-101的合成方法于2008年7月16日荣获国家发明专利。专利号:200610031706。

新正锂业:公司成立于2006年,注册资金1000万元。2009年1月15号,公司改性锰酸锂和镍钴锰酸锂各年产500吨的生产线正式投产。目前三元材料处于试销售阶段。

北京当升:公司现在三元材料、钴酸锂、锰酸锂各占1/3,三元材料年产能1200吨。湖南瑞祥:给美国3M代工。

盐光科技:公司掌握532型三元材料的烧结技术。

深圳捷顺贸易有限公司:是香港生力集团属下公司,中国总代理欧洲最大电池公司——法国SAFT公司各类专业电池,并经销其它知名品牌电池以及本公司生产的“SONIC”电池系列。经营范围:1.总代理法国SAFT专业电池2.经销日本Panasonic锂电池、镍镉电池及镍氢电池3.经销香港SONIC生力牌系列电池4.代理进出口业务。

三元电池发展延伸及趋势:

(一)高性能三元材料动力锂电池即将国产

时间:2011-08-15 10:05 来源:icbuy亿芯网

近日,由上海卡耐新能源有限公司生产的高性能三元材料动力锂电池在北京亮相。据悉,该锂电池是引进日本技术生产的,将于今年年底投放国内市场。

上海卡耐新能源公司是由中国汽车技术研究中心和日本掌握电池核心技术的机构日本英耐时株式会社等共同出资设立的中外合资公司,专门从事动力锂电池研发、生产和销售。上海新工厂建成后,将形成1亿安时的产能,并将成为国内唯一大批量生产三元材料锂离子动力电池的厂商,拥有18项专利技术和多项专有技术。

据了解,上海卡耐新能源公司即将投产的三元材料锂离子动力电池,采用叠片式软包装形式,其电池能量密度比目前国内市场上风头正劲的磷酸铁锂电池高35%,将对解决电动汽车续驶里程不足的问题是一种有效的解决方案。与磷酸铁锂电池、钴酸锂电池等相比,三元材料锂电池有很多优势,是比较适合的车用锂电池。目前,三元材料锂电池能量密度能够达到160Wh/kg,已经明显高于其他材料的电池。另外,其低温特性、功率特性以及高温储存性也优于其他材料的电池。随着技术的不断提高,三元材料锂电池的能量密度还会有很大的上升空间。目前,该公司已与3家整车企业客户开展合作,开发设计动力电池系统。同时,也受到了国外跨国大公司的关注

四、超级电容

超级电容属于双电层电容器,是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量,主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。

超级电容器的突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。

国内从事大容量超级电容器研发(大多生产液体双电层电容器)厂家:锦州凯美能源、北京集星电子、上海奥威等十多家。

超级电容发展延伸及趋势

(一)中国超级电容产品应用在上海公交车运行

2011-09-06 18:15:18

上海奥威科技开发有限公司(百人民企https://www.wendangku.net/doc/8415876800.html,)在北京举行的第七届国际节能与新能源汽车创新发展论坛暨展览会上,展出上海11路、26路60辆超级电容公交车新投入使用超级电容。此新型储能装置取代了传统蓄电池,具有充电速度快、使用寿命长、功率密度高、环保节能等优点。电容车在运营过程中,以30秒到3分钟时间,利用乘客上下车完成快速充电,一次充电满载运行(带空调)5到8公里,百公里耗电小于100度,能耗费用是普通燃油车的三分之一。此类公交车辆有扬州亚星客车股份有限公司,该公司已瞄准2014年青奥会,在宁推广最新款超级电容电动客车。

(注:三种车辆的成本

这款车售价不低,一辆车要150万元以上。除此之外,启用这款车还需对公交站台进行改造,铺设充电架,这方面的成本预计每个公交站在20万元左右。

磷酸铁锂电池电动客车充一次电,也就跑120公里左右,每次充电都要花费一个半到两个小时,电池价格也不低,一块要四五十万元,用5—6年就衰减需要更换。

一辆带空调的柴油客车价格在100万元左右。)

(二)津研制成功超级蓄电池公交充10分钟跑200公里

2011-09-07 07:36:00来源: 中国新闻网

据了解,天津市于2010年引进由中国工程院院士周国泰领衔的科研团队,支持开发新型动力电源产品。周国泰院士及其团队采取综合性能平衡设计思路,提出了“内并式”超级电容器结构方案,将活性碳材料引入镍氢电池负极,使普通超级电容器与电池结合为一体,成功开发出高能镍碳超级电容器并已完成中试。经专家组鉴定,其技术达到国际先进、国内领先水平,取得了纯电动车动力电源领域的重大突破。

“搭载这种电容器的公交车,快速充电仅10分钟就可行驶200公里,电池寿命还是普通蓄电池的25至100倍。”

五、燃料电池技术发展未来可期

1、燃料电池的组成及材料

燃料电池(FuelCell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。

燃料电池分成固体高分子型燃料电池(PEFC)和固体氧化物型燃料电池(SOFC)两种。PEFC 的电解质为塑料,SOFC的则为陶瓷,就技术水平而言,SOFC远高于PEFC,其中的效率也高10%。

2、我国发展燃料电池的分析

中国稀土资源丰富,发展MCFC和SOFC技术具有十分有利的条件。以天然气和净化煤气为燃料的MCFC和SOFC发电效率高达55%~65%,而且还可提供优质余热用于联合循环发电,是一种优良的区域性供电电站。热电联供时,燃料利用率高达80%以上。专家们认为它与各种大型中心电站的关系,颇类似于个人电脑与大型中心计算机的关系,二者互为补充。二十一世纪,这种区域性、环境友好的、高效的发电技术有可能发展成为一种主要的供电方式。最近日本提出2010年普及燃料电池的应用,并向发达欧美国家建议制定安全基准和通用规格。随着其生产成本的降低,燃料电池也将在我国获得快速的发展,它将对传统的热机发电构成有利的挑战。

3、燃料电池发展延伸及趋势

(一)氢能和燃料电池定位亟待明确

2011-9-9 8:57:44国际新能源网网友评论

我国已把新能源汽车确立为战略性新兴产业,但氢能在新能源产业、燃料电池汽车在新能源汽车产业中的定位仍只是一个未来发展的模糊概念。

对此,同济大学汽车学院新能源汽车工程中心教授王哲认为,这不利于对企业的研发和生产投入进行正确引导,也无法带动社会力量参与。氢能和燃料电池发展战略缺失,将直接影响我国氢能和燃料电池的发展速度。

据了解,我国在氢能和燃料电池的一些关键技术上与国际先进水平仍有差距。如我国作为公交车示范运营的燃料电池客车,运行寿命目前还未超过3000小时,而美国UTC研制的城市客车用燃料电池发动机系统寿命已经在道路试验条件下超过5000小时;我国的燃料电池发动机初步实现了燃料电池系统低温储存与启动,但仍未达到零下30摄氏度的国际先进指标。另外,我国燃料电池汽车已经通过奥运、世博等重大活动平台开展了示范应用,但是与国外相比,缺乏长效的应用推广机制。在加氢站的规划、建设与运行方面与国外相比也存在一定的差距。

王哲建议,应尽快研究制定国家氢能和燃料电池发展战略,明确国家氢能和燃料电池发展的战略定位、技术路线和发展目标,充分发挥政策对氢能源和燃料电池产业发展的引导作用,引导社会力量投入。同时,应参照“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广试点工作方式,选择有条件的城市,建立国家氢能和燃料电池综合示范区,以示范带应用,促进技术成果产业化。

六、太阳能终归会从补充和替代能源,逐步过渡到主要和主导能源

1、太阳能产业的概况

从世界潮流和趋势看,太阳能终归会从补充和替代能源,逐步过渡到主要和主导能源,

2030年后将会大规模应用,2050年后最可能成为份额最大的主导能源。应提早主动布局太阳能大规模应用。

我国太阳能资源非常丰富,2020年我国可用于安装光伏系统的建筑面积合计266.1亿平方米,如果20%安装光伏电池,可安装3亿千瓦。我国沙漠总面积合计130.8万平方公里,约占全国土地总面积的13.6%。1%的荒漠即可安装10亿千瓦。

近几年,国内光伏产业在高速增长。2009年中国光伏电池产量400万千瓦,占世界的42%,连续三年居世界首位。国内市场已经启动,2009年累计装机30万千瓦(新增16万千瓦),比2008年增长114%。产业链条形成,2009年多晶硅材料自给率50%(2007年仅10%),全产业链产值2000亿元。国内光热产业则起步较晚,现在还没有在运的光热电站,目前国内的目标是2015年太阳能热发电累计装机20万千瓦,2020年达到100万千瓦。

据介绍,世界光伏发电呈现规模化发展态势。2009年总装机达到2200万千瓦,比2008年增长46%,近5年年均增长率超过30%;成本趋于下降,2009年电池售价比2008年价格下降了50%;商业进程加快,预计2015年光伏发电成本降到0.1~0.15美元/千瓦时(据美国和德意志银行预测)。国外光热产业在高速增长,2010年5月世界太阳能热发电累计装机71.8万千瓦,在建200万千瓦。

2、太阳能产业的规划延伸及趋势

科技部提出的“十二五”太阳能发电科技发展思路——“1234”发展思路一个目标是实现太阳能大规模利用,发电成本可与常规能源竞争。据了解,欧洲、美国太阳能发展目标之所以宏大,都是基于一个条件,即在不远的将来太阳能发电的成本完全能够和常规能源竞争,其中德国预期是2015年光伏发电电价与居民用电电价平衡。

两项任务即突破规模化生产和规模化应用技术。三代技术,即重点开展晶体硅电池、薄膜电池及新型电池研发。四大方向,即全面部署材料、器件、系统和装备科技攻关。

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

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程

电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 规范性引用文件(其中的一部分) 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db 交变湿热(12h+12h循环)(IEC 60068-2-30:2005,IDT) GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动(数字控制)和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV)GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV)GB/T 19596-2004 电动汽车术语(ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 术语和定义 1.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置,必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注:蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制,或者通过蓄电池控制单元控制。 1.2 蓄电池控制单元 battery control unit (BCU) 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数,并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。 1.3 1 / 20

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述(新编版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述(新编Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述(新编版) 新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流,其中电动汽车受到了市场越来越多的关注,在电动汽车中,电池系统是重要组成部分,特别是锂电池在交通领域的应用,对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前,电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题,而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件,作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁,电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。 随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重,替代石油的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车

的核心部件,目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点,而锂电池在使用一段时间以后,电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在,直接影响到动力电池组的使用寿命,为此,需要给予动力电池能源控制和管理,使得动力电池性能得到一定的提升。 目前,美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车(Tesla)之所以取得成功,其核心技术就是优异的电池管理技术,采用了两千多块锂电池进行串并联设计,可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统来确保电池的高性能,使得车辆具备稳定的动力性能和优良的安全性能,具有快速充电技术,将充电时间缩短到合理的水平,在电动车领域突破了技术上的瓶颈,取得了成功,实现了从实验室转向批量生产,对汽车行业有着重大突破意义。 电池组均衡管理概述 我国《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施,其中电动汽车的开发研究已经被纳入重大项目。 目前,电池组在多次充/放电循环后各单体电池出现电压或者电

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

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)

纯电动汽车及动力电池技术发展现状

纯电动汽车及动力电池发展现状调研 一、纯电动汽车发展现状 所谓纯电动汽车,是指完全由可充电电池作为动力源、以驱动电机及其控制系统驱动行驶的汽车。纯电动汽车(BatteryElectric Vehicle,BEV)与混合动力汽车(HybridElectric Vehicle,HEV)和燃料电池汽车(Fuel CellElectric Vehicle,FEV)是目前主要的新能源汽车类型。 1.1 发展纯电动汽车的必要性 (1)促进节能减排。与传统汽车相比,纯电动汽车具有更高的能源利用效率,同时也具有二氧化碳减排的潜力。机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一,2013年春季北京出现多次大面积雾霾天气,机动车尾气是主要原因之一。在上海,中心城区的主要大气污染物可吸入颗粒物、氮氧化物、挥发性有机物分别有66%、90%和26%来自机动车尾气。大力推广纯电动汽车是交通领域实现低碳的最佳方案,纯电动汽车行驶过程中不产生二氧化碳,即使考虑到中国目前电力生产过程中的二氧化碳排放,纯电动汽车仍然具有13%~68%的减排能力。随着我国能源结构和电力生产方式的转变,纯电动汽车必将在未来发挥更大的减排作用。 图1.1传统汽车与纯电动汽车综合能量效率比较(单位:%) (2)降低石油对外依存度。汽车保有量的迅速增加为我国能源安全带来严峻挑战。我国汽车保有量与原油对外依存度变化趋势见图1.2。最新数据显示,截止到2012年底,中国汽车保有量已达2.4亿辆,与此相对应的是2012年中国原油对外依存度达到56.4%,创下历史新高。如果不采取措施,“十二五”中将原油依存度控制在61%的计划将很难实现。在此背景下,如何满足未来汽车的能源需求,是关系到我国能源安全的关键问题。电动汽车由于其电力来源多样化,不仅更加适合中国以煤炭为主的资源禀赋,而且能够与中国大力发展可再生能源

电动汽车用磷酸铁锂动力电池的制作及性能测试_英文_概要

ISSN 1674-8484CN 11-5904/U 汽车安全与节能学报, 2011年, 第2卷第1期J Automotive Safety and Energy, 2011, Vol. 2 No. 1Manufacture and Performance Tests of Lithium Iron Phosphate Batteries Used as Electric Vehicle Power ZHANG Guoqing, ZHANG Lei, RAO Zhonghao, LI Yong (Faculty of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China Abstract: Owing to the outstanding electrochemical performance, the LiFePO 4 power batteries could be used on electric vehicles and hybrid electric vehicles. A kind of LiFePO 4 power batteries, Cylindrical 26650, was manufactured from commercialized LiFePO 4, graphite and electrolyte. To get batteries with good high-current performance, the optimal content of conductive agent was studied and determined at 8% of mass fraction. The electrochemical properties of the batteries were investigated. The batteries had high discharging voltage platform and capacity even at high discharge current. When discharged at 30 C current, they could give out 91.1% of rated capacity. Moreover, they could be fast charged to 80% of rated capacity in ten minutes. The capacity retention rate after 2 000 cycles at 1 C current was 79.9%. Discharge tests at - 20 ℃ and 45 ℃ also showed impressive performance. The battery voltage, resistance and capaci ty varied little after vibration test. Through the safety tests of nail, no in ? ammation or explosion occurred. Key words: hybrid and electric vehicles; power batteries; lithium iron phosphate; lithium ion batteries; 电动汽车用磷酸铁锂动力电池的制作及性能测试 张国庆、张磊、饶忠浩、李雍

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

动力电池的主要问题与发展方向

首先看我们国家的发展现状。我们的判断第一个是基本掌握了车用动力电池的关键技术,我们国家动力电池的开发,和整车基本同步,十五期间开展了镍氢电池,、锰酸锂氧化物锂离子电池、燃料电池的研发,"十一五"期间加大了磷酸铁锂电池研发与产业化,"十二五"期间推进三元材料电池的研发与产业化。目前是处于这样一个阶段。 从技术上来讲,我们国家开发了镍氢电池,锂离子燃料电池,关键技术指标达到了国外同类产品的一个先进水平,目前我们锂电池可以做到系统的比能量800-1000瓦时,比功率可以做到500-100瓦时,循环寿命也能做到突破一千次,使用寿命大概是可以达到五年,成本大概是说可以低于每瓦时三块钱。 第二个从产品层面来看,磷酸铁锂电池已经趋于成熟了,过往来看,我们国家供应电池支撑了产业的发展,目前在大规模示范这一块用的电池基本上都是国产。根据目前工信部发布的新能源汽车推广目录,我们国家车用电池,绝大多数是磷酸铁锂电池,也就是说近两年来,三元材料的动力电池开始在电动汽车上进行示范应用。大家比较清楚的比亚迪的汽车用的是盐酸铁力电池,像上汽,北汽这些电池系统都是磷酸铁锂。一汽奔腾目前是示范车,他用的电池是168,采用了三元材料。 第三个来说是我们国家建立了比较完善的产业体系,昨天我们听到了2014年我们国家电动汽车的销量大概是8.4万辆左右,如果按照每辆车在20-30,大概应该说我们电池达到了20亿千瓦时以上,销售收入应该超过了50亿元,2015年会超过100亿瓦时。我们国家现在推进动力电池产能建设,估计2015年会超过一百亿千瓦时。第二个我们国家建立了比较完整的产业体系,关键材料、单体电池、电池系统和电池装备、检测仪器等都有一定的生产能力,像北大先行、天津巴莫、北京当省,这是正极材料,负极材料像贝特瑞,杉杉等在国际上还是有一定的竞争力。 从发展趋势上来看,我们全世界的情况来看,第一个是锂离子电池已经成为动力电池的主要方向。目前大家都很清楚,目前日本,美国、欧洲、韩国商业化的电池主要是采用燃料电池。目前混动这一块也是在推动力锂电池的应用。韩国、日本、中国在全球锂电池占主导地位,排序是韩国第一、日本第二,中国第三。 最近三星、LG和SK先后宣布在中国设立合资公司,我们国家主流的车厂也准备在他的自主品牌汽车中采用韩国生产的电池。 第二个特点是我国政府大力支持新一代动力电池的研发,2012年日本实施蓄电战略,提出2020年蓄电池市场要占到世界份额的50%,就是重新夺回世界第一的位置。根据2013年NEDO发布的技术路线图,他的技术路线在2020之前大概还是以先进的锂离子电池为主,达到实用化,系统的比能量达到250瓦每公斤成本达到1.5元以下,2030年叫做革新电池,能量达到500瓦每公斤,成本达到八毛钱以下。 美国在2013年提出来EV蓝图,提出目标是2022年生产的插电式混合动力的电动汽车使用的电力成本与传统汽车相当,根据2013年发布的技术路线图是2022年下一代电池实现实用化,系统的比能量达到250瓦每公斤,成本降到八毛以下,2013年以后锂离子电池实现实用化。 从新一代锂离子电池来讲主要是在我们国家大概一般的叫做新一代动力电池的研发主要围绕新一代锂离子动力电池和新体系电池。新一代锂离子电池和目前现有的体系不一样,正极材料,负极材料,电极都要发生发生变化,电池比能量可以达到三百瓦每公斤,成本可以达到一块钱以下。这个表里面列了两件事,一个是最近日立公司宣布采用镍系的正极和负极单电池的比能量作330每公斤,寿命有50次,另外是福利蒙基,作为正极,归制作为负极,寿命可以达到100。但是目前这一电池体系的成本和安全有待进一步的验证。

动力电池充放电效率测试方法及特性

电动汽车能量流研究需要考虑电池充放电效率的影响,然而目前针对不同充放电模式下的充放电效率研究并不充分,实验方法、测试系统与分析结果仍不具备普遍适用性。因此,本文提出了一种电动汽车充放电效率表征方法和试验方法,并搭建了测试台架系统;在此基础上,针对某款电动汽车动力电池,定量研究了不同充电模式、放电工况下充放电效率的变化规律,从而为整车能量流研究提供了一种有效的动力电池充放电效率测试方法,接下来就为大家详细的讲解一下希望对大家有所帮助。 1 动力电池及其充放电效率 动力电池是电动汽车的能量来源,锂离子电池以其高能量密度和功率密度、长循环寿命、低自放电率等优势,成为电动汽车的首选动力电池;其中,磷酸铁锂电池(LiFePO4)和三元锂离子电池(NCA、NMC)等具有更高的安全性能,因此广泛应用于电动汽车领域。图1 所示为锂离子电池的基本结构与工作原理示意图,其充放电过程是通过Li+在正负极柱之间嵌入和脱出实现的。 2 实验平台和测试方法 实验平台结构包含试验箱、电池模拟器、12V 开关电源、冷却循环水机、上位机等试验仪器及设备。其中,动力电池系统在实验过程中放置于试验箱内,由高压线连接至电池模拟器,通过控制电池模拟器的功率及电流方向,实现动力电

池不同模式下的充放电;同时电池充放电数据通过CAN 总线进行通讯,并上传至上位机系统。实验过程中,电池模拟器及电池管理系统BMS 实时检测动力电池组总电压、单体电压、电池组温度等参数并设置保护措施,从而保证实验过程电池处于安全工作状态。 3 实验及结果分析 实验用动力电池系统采用三元电芯作为单体电池,整体模块标称能量为46kwh。充放电过程中,设置系统总电压、单体电压、温度等参数的安全范围;一旦检测到参数超出上下限安全阈值,将电池模拟器输出电流设置为0,并切断电池模拟器与动力电池系统的连接。 实验过程中,分别采用2.6kw 慢充、6.6kw 定功率充电、快充、1/3C 标准充电(15.3kw)以及1C 充电(46kw)对电池包进行充电,并通过变功率、45kw、6.5kw 、14.9kw 以及28.4kw 等效模拟车辆NEDC 工况、1C 放电、60km/h 等速、90km/h 等速、120km/h 等5 种驾驶工况。 杭州固恒能源科技有限公司从事于新能源汽车后市场领域,专注于动力电池的应用以及循环利用等方面的研发、生产、销售,并提供全套检测维护解决方案的高新技术企业。产品涉及动力电池检测与维护、数据监测与存储、电池模组级单体电池的高效分选以及成组、储能管理系统等设备领域,客户遍及国内各动力电池厂家,新能源汽车厂家、梯次利用回收企业以及储能应用等企业。

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

2017年中国锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示:全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值 数据来源:公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响,我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年,我国电动汽车产量达到51.7万辆,带动我国动力电池产量达到33.0GWh,同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快,锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广,2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源:公开资料整理 业务发展方向契合政策,发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势,在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言,在低端负极产品和涂布机领域,门槛低,竞争充分,利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜,产品技术含量高,在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高,附加价值较高,优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高,江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本,两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%,全球前五大企业市场份额合计占比为68%。江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%,国内份额提升至14.8%,预计2017年

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)

动力电池重要全参数定义及测量计算方法

动力电池重要参数定义及测量计算方法 1.概述 本文档的编写主要是为了方便公司内部研发人员更加快速清楚地认识电池的一些重要特性参数及其测量计算方法。主要包括动力电池的荷电状态SOC,电池健康状态SOH,内阻R等。 此文档主要参考了动力电池的国家标准与行业标准,以及网上的一些权威资料信息,同时结合自身工作经验整合编写而成。 2.电池荷电状态SOC及估算方法 2.1 电池荷电状态SOC的定义 电池的荷电状态SOC被用来反映电池的剩余电量情况,其定义为当前可用容量占初始容量的百分比(国标)。 美国先进电池联合会(USABC)的《电动汽车电池实验手册》中将SOC定义如下:在指定的放电倍率下,电池剩余电量与等同条件下额定容量的比值。 SOC=Q O/Q N 日本本田公司的电动汽车(EV Plus)定义SOC如下: SOC = 剩余容量/(额定容量-容量衰减因子) 其中剩余容量=额定容量-净放电量-自放电量-温度补偿 动力电池的剩余电量是影响电动汽车的续驶里程和行驶性能的主要因素,准确的SOC估算可以提高电池的能量效率,延长电池的使用寿命,从而保证电动汽车更好的行驶,同时SOC也是作为电池充放

电控制和电池均衡的重要依据。 实际应用中,我们需要根据电池的可测量值如电压电流结合电池内外界影响因素(温度、寿命等)来实现电池SOC的估算算法。但是SOC受自身内部工作环境和外界多方面因素而呈非线性特性,所以要实现良好的SOC估算算法必须克服这些问题。目前,国内外在电池SOC估算上已经部分实现并运用到工程上,如安时法、内阻法、开路电压法等。这些算法共同特点是易于实现,但是对实际工况中的内外界影响因素缺乏考虑而导致适应性差,难以满足BMS对估算精度不断提高的要求。所以在考虑SOC受到多种因素影响后,一些较为复杂的算法被提出,例如:卡尔曼滤波算法、神经网络算法、模糊估计算法等新型算法,相比于之前的传统算法其计算量大,但精度更高,其中卡尔曼滤波在计算精度和适应性上都有很好的表现。 2.2几种SOC估算算法简介 (1)安时法 安时法又被称为电流积分法,也是计算电池SOC的基础。假设当前电池SOC初始值为SOC0,在经过t时间的充电或放电后SOC为: Q0是电池的额定容量,i(t)是电池充放电电流(放电为正)。 事实上,SOC定义为电池的荷电状态,而电池荷电状态就是电池电流的积分,所以理论上讲安时法是最准确的。同时,它也易于实现,只需测量电池充放电电流和时间,而在实际工程应用时,采用离散化计算公式如下:

电动汽车用动力蓄电池技术要求及试验方法-新能源

《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展,提高电动客车安全技术水平,落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求,全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”(以下简称工作组),系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 (1)GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项(计划号20160968-Q-339),2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组,启动了强标制定工作,并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 (2) 2017年2月-3月,基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》(工信部装[2016]377号,以下简称《条件》)的工作基础,工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 (3) 2017年4月18日,工作组在重庆组织召开标准制定讨论会,会议对《条件》制定情况进行了回顾,对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果,针对共性问题形成了专项征求意见表。 (4) 2017年5月-6月,工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 (5) 2017年6月6日,在株洲召开工作组会议,会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 (6)2017年6月-10月,工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标

动力电池热管理系统性能试验方法

动力电池热管理系统性能试验方法 1 范围 本标准规定了动力电池热管理系统性能的试验方法。 本标准适用于乘用车用动力电池热管理系统,商用车用动力电池热管理系统可以参考。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2900.41-2008 电工术语原电池和蓄电池 GB/T 19596-2017 电动汽车术语(ISO 8713:2002,NEQ) GB/T 31467.2电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分:高能量应用测试规程QC/T 468-2010 汽车散热器 GB/T 18386-2017 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法 GB 18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限制及测量方法(中国第六阶段) 3 术语和定义 GB/T 2900.41-2008、GB/T 19596-2017中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 动力电池热管理系统 battery thermal management system 综合运用各种技术手段,具备动力电池冷却、加热、保温和均温等功能,保证动力电池在不同环境下正常工作的系统。同时,该系统可以在动力电池发生热失控时提供报警信号,具备安全防护功能。通常,动力电池热管理系统包括主动式热管理系统和被动式热管理系统两种。 3.2 被动式热管理系统 passive thermal management systems 基于热传导、热辐射、热对流等热量传输原理,只依靠冷却或加热流体因为温度因素缓慢流动自然完成热量输入输出交换的热管理系统。该类系统通常适用于单体产热量小于 5W的电池。 3.3 主动式热管理系统 active thermal management systems 基于热传导、热辐射、热对流等热量传输原理,使用耗能部件消耗能量完成热量输入输出交换的系统。主动式热管理系统包括主动空气冷却加热系统和主动液体冷却加热系统两种,根据需要采用流体串行流动和并行流动两种方式实现热交换。 3.4 主动式空气冷却加热系统 Active Air Cooling and Heating Systems 又称风冷系统,利用空气作为热量交换载体控制分配动力电池系统内部温度的系统。该系统通常使用风扇和管道完成空气在电池系统内的流动,分为直接接触式和间接接触式两种。空气可以从电池系统外部进入并排出电池系统外,也可以在电池系统内部循环实现电池冷却或加热功能;若空气仅在电池内部循环,则电池系统内部通常需要有空气冷却装置(通常为空调蒸发器)、空气加热装置和空气循环风扇。该类系统通常适用于单体产热量

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