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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    鋰離子電池是動力電池的將來

    2021-04-27 ryder

    鋰離子電池動力電池的將來


    混合動力汽車的核心技術在于能量轉換系統,純動力電池汽車是將來發展方向,核心技術面臨在在電池技術上的沖破。目前混合動力汽車主要采用鎳氫電池材料,因鎳氫電池的一些技術性能已經接近理論極限值,例如能量密度、充放電速度等,因此,有可能被新材料電池所取代。

    表2:新型電池性能比較

    鋰離子電池將來將有望取代鎳氫電池。鋰離子電池具有能量密度高、容量大、無記憶性等優勢,得到各汽車廠商和電池加工廠商的一致認可,目前需要處理的問題在于其使用的穩定性、安全性和加工成本問題。若鋰離子電池技術在其穩定性、安全性和加工成本問題得到處理,純動力電池汽車的發展將得到加速。

    鋰電主要分為鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰幾種。而鈷酸鋰和錳酸鋰由于震蕩條件下會發生爆炸,因此安全性較差,同時其重金屬也會造成污染,所以一般用于小型電池。將來,使用于電動自行車以及混合動力汽車的動力鋰離子電池將是發展方向,目前技術上已經不存在太大的問題,主要是成本相對較高,隨著新能源革命以及對環保要求的提高,鋰離子電池作為動力電池將變得越來越可行,其對鋰電池電解液的需求量是數碼產品的幾十倍甚至上百倍,一旦動力鋰離子電池得到推廣,對鋰電池電解液的需求量將是幾倍甚至幾十倍的增長。

    從國內外的政策支持和技術發展來看,鋰電的前景光明,有望能為新技術革命的代表之一。

    鋰電原材料需求將激增

    鋰電的原料主要是碳酸鋰,主要中間產品是鋰電解液,此外還有鋰電的正負極材料。我們來嘗試粗略估算一下碳酸鋰的市場需求量。磷酸鐵鋰(LiFepO4)中的鋰含量約為4.4%,碳酸鋰(Li2C03)中的鋰含量為18.9%,以此推算加工一噸磷酸鐵鋰所需的碳酸鋰要0.23噸,考慮實際加工中的損耗,以0.3噸計。

    假設每輛新型動力汽車需要100Kg的磷酸鐵鋰陽極材料,則所需的碳酸鋰約為0.03噸。假設09年開始全球新增1%的乘用車使用磷酸鐵鋰離子電池,此后逐年遞增1%。

    乘用車率先采用新型動力的可能性較大,按其2007年全球產銷規模約5000萬輛為基數,依此推算,每年新增碳酸鋰需求將達數萬噸。

    除汽車范疇外,新型鋰離子電池若能獲得成功,我們同樣可以期望電動自行車、手機、筆記本等范疇對鋰和鋰鹽需求的分明提升。

    全球碳酸鋰加工廠商中,國內上市企業有中信國安和西藏礦業,其中中信國安設計產能為25000噸,07年產量為2000噸;西藏礦業設計產能2000噸,07年產量為1200噸。

    目前全球碳酸鋰供需基本平衡,如因新型動力電池而出現需求的跳躍式增長,碳酸鋰的供需平衡將被徹底打破。市場規模的急劇張大,將給現有碳酸鋰加工企業帶來革命性變化。

    圖2:碳酸鋰價格走勢

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