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鋰電負極材料市場現(xiàn)狀,鋰電池負極材料作用

來源:存能電氣  日期:2019-07-18 16:36  瀏覽量:

  鋰電負極材料市場現(xiàn)狀,鋰電池負極材料作用。負極材料是鋰電池儲存鋰的主體,使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出。負極是電池放電時流出電子的一極,負極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等,負極材料的性能也直接影響鋰電池的性能,負極材料占鋰電池總成本5~15%左右。下面分析一下鋰電負極材料市場現(xiàn)狀、及鋰電池負極材料作用。

鋰電池負極材料.jpg

  鋰電負極材料

  負極指電源中電位(電勢)較低的一端。在原電池中,是指起氧化作用的電極,電池反應(yīng)中寫在左邊。從物理角度來看,是電路中電子流出的一極。而負極材料,則是指電池中構(gòu)成負極的原料,目前常見的負極材料有碳負極材料、錫基負極材料、含鋰過渡金屬氮化物負極材料、合金類負極材料和納米級負極材料。

  隨著技術(shù)的進步,目前的負極鋰電池材料已經(jīng)從單一的人造石墨發(fā)展到了天然石墨、中間相碳微球、人造石墨為主,軟碳/硬碳、無定形碳、鈦酸鋰、硅碳合金等多種負極材料共存的局面。

  鋰電負極材料市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展

  新能源汽車產(chǎn)量的快速攀升帶動了動力鋰電池市場持續(xù)高速增長。近日,有機構(gòu)調(diào)研顯示,2017年,我國鋰電池市場達80.5GWh,同比增長27.0%,帶動鋰電池負極材料市場產(chǎn)量同比增長23.7%,達14.6萬噸。

  據(jù)分析,2017年我國鋰電池負極材料市場產(chǎn)量保持穩(wěn)速增長的主要原因有:市場增長主要受動力電池市場增長拉動,2017年中國新能源汽車產(chǎn)量同比增長44.5%,達44.5GWh,動力型人造石墨成負極材料市場主要增長點。以上海杉杉、貝特瑞、江西紫宸為代表的企業(yè)出口保持增加,對日韓企業(yè)的出口量大幅增加。

  從全球鋰電池生產(chǎn)總量看,自2010年以來,全球鋰電池總產(chǎn)量年均增長速度在25%以上,2016年全球鋰電池總出貨量達到115.4Gwh,較上年同比增長21.1%。預(yù)計2020年,全球鋰電池出貨量將達到265.7Gwh,是2016年的2.5倍。

  未來三年,我國動力電池企業(yè)競爭格局將發(fā)生較大變化,且動力電池對負極材料的需求量遠大于3C數(shù)碼電池,人造石墨的應(yīng)用比例會越來越高。受廣大應(yīng)用前景吸引,2017年多家負極材料企業(yè)加大產(chǎn)能擴產(chǎn),且有一批新進入企業(yè)進入。高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)認為未來三年,負極材料市場競爭將進一步加劇,低端重復(fù)產(chǎn)能將被淘汰,擁有核心技術(shù)和優(yōu)勢客戶渠道的企業(yè)才能獲得長足的發(fā)展,市場集中度將有所提高。

  總之,在未來幾年內(nèi),整個鋰離子電池負極材料的市場需求量將繼續(xù)保持持續(xù)增長的趨勢。而從負極材料的種類上來看,整個負極材料市場將仍然以天然石墨和人造石墨為主體。隨著整個市場對高容量、高功率負極材料需求的逐步提升以及新一代負極材料(如硅基材料等)制備工藝的逐漸成熟,市場重心也會逐步向新一代負極材料偏移。

  鋰電池負極材料作用

  硅碳復(fù)合負極材料

  硅碳復(fù)合材料作為未來負極材料的一種,其理論克容量約為4200mAh/g,比石墨類負極的372mAh/g高出了10倍有余,其產(chǎn)業(yè)化后,將大大提升電池的容量。

  鈦酸鋰

  近年來,國內(nèi)對鈦酸鋰的研發(fā)熱情較高,鈦酸鋰的優(yōu)勢主要有:1、循環(huán)壽命長(可達10000次以上),屬于零應(yīng)變材料(體積變化小于1%),不生成傳統(tǒng)意義的SEI膜;2、安全性高。其插鋰電位高,不生成枝晶,且在充放電時,熱穩(wěn)定性極高;3、可快速充電。

  ●石墨烯

  石墨烯在鋰離子電池中的潛在應(yīng)用有:1、作負極材料。石墨烯的克容量較高,可逆容量約700mAh/g,高于石墨類負極的容量。另外,石墨烯良好的導(dǎo)熱性能確保其在電池體系中的穩(wěn)定性,且石墨烯片層間距大于石墨,使鋰離子在石墨烯片層間擴散通暢,有利于提高電池功率性能。

  隨著鋰離電池應(yīng)用場景和市場的不斷擴大,負極材料未來將向著高容量密度、低成本、長循環(huán)方向發(fā)展。現(xiàn)在全球鋰離子電池制造業(yè)正在向中國轉(zhuǎn)移和傾斜,我國相對應(yīng)的鋰電池負極材料產(chǎn)能所占的比重將得到進一步提升,品種也將更加豐富和多元化。隨著電動車鋰電池電池技術(shù)的進一步成熟和發(fā)展,未來作為儲能電池的鋰電池市場應(yīng)用前景將進一步廣闊。

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