電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
全球經濟的發展已經進入到了創新驅動的階段,這在鋰電產業鏈上體現得更為分明。這種創新,包括技術創新、加工方式創新、營銷模式創新等各方面。創新的目的在于為消費者提供性價比更高的產品,或是讓消費者更快地接受。誰實行了創新,走在了其他企業的前面,誰就能獲得比別人更大的發展機會。
中日韓三國競爭的格局
全球鋰電產業格局現階段主要是中日韓三國之間的競爭,因其在將來電動車和智能電網范疇的緊要性,美歐也欲全力擠入。目前,各自均在創新驅動方面狠下功夫:日本企業希望保持技術領先一步的同時在市場創新方面努力;韓國企業將成本戰略運用得游刃有余的同時跟蹤日本的新技術開發;中國企業在努力開拓替代市場以轉移韓國企業的成本競爭壓力;歐洲企業寄希望于鋰硫電池等下一代二次鋰離子電池;美國寄希望于鋰硫電池的同時,希望在下一代鋰電池范疇取得某個點的沖破。下面是本期部分內容摘要:
日本企業的優點在于技術領先,這是中韓企業短期內難以趕超的,需要持續利用好這一優點。經過這幾年的狀況,日本企業已經痛苦地得出結論:要想維持生存和發展,就只能通過繼續不斷的技術創新走在韓國企業的前面,在每一項詳盡技術發散之前就賺取到足夠的利潤,然后才有資本與韓國企業打價格戰。
下一代鋰電池核心是材料
就鋰電池技術而言,目前正處于向下一代鋰電池技術過渡的階段,二者的區分主要就是看電池能量密度是不是超過250Wh/kg。鑒于鋰電池能量密度的提高,關鍵在于材料技術,因此,下一代鋰電池技術開發的核心工作是材料,特別是正極材料、負極材料、電解質材料和隔膜材料這四大關鍵材料,其中正極材料是重中之重。在正極材料技術的開發上,日本已經形成了一個較為完整的體系,見圖1,研發熱點是那些能量密度在200mAh/g以上的正極材料技術。目前在產業范疇,正極材料技術開發的熱點是NCA材料和富鋰錳基材料(OLO,亦即固溶體類正極材料)。特別是后者,因其能量密度在250mAh/g以上而更受關注。
從圖1可以看到,理論能量密度比OLO更高的正極材料還有很多,如Li2MPO4F、LiMSiO4、有機化合物等,特別是有機化合物,理論容量最大可達到近1,000mAh/g。而且不使用重金屬。因此具備重量輕,資源限制少的優點。不過,有機化合物正極材料的理論能量密度雖然很高,但是鋰電位卻比較低,大多惟有2~3.5V。因此,要想實現與目前的鋰電池相同的能量密度,至少要找到具備400~600mAh/g容量的有機化合物。目前也有很多日本企業在這方面努力,其中就包括松下、本田、村田制作所(Murata,電子零件專業制造商,已深入鋰電范疇)等知名企業。
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