全球锂电池产业分析:“下一代”开发蓄势以待

2020-01-02      727 次浏览

全球经济的发展已经进入到了创新驱动的阶段,这在锂电产业链上体现得更为明显。这种创新,包括技术创新、生产方式创新、营销模式创新等各方面。创新的目的在于为消费者提供性价比更高的产品,或是让消费者更快地接受。谁实施了创新,走在了其他企业的前面,谁就能获得比别人更大的发展机会。


中日韩三国竞争的格局


全球锂电产业格局现阶段主要是中日韩三国之间的竞争,因其在未来电动汽车和智能电网领域的重要性,美欧也欲全力挤入。目前,各自均在创新驱动方面狠下功夫:日本企业希望保持技术领先一步的同时在市场创新方面努力;韩国企业将成本战略运用得游刃有余的同时跟踪日本的新技术开发;中国企业在努力开拓替代市场以转移韩国企业的成本竞争压力;欧洲企业寄希望于锂硫电池等下一代二次锂电池;美国寄希望于锂硫电池的同时,希望在下一代锂离子电池领域取得某个点的突破。下面是本期部分内容摘要:


日本企业的优势在于技术领先,这是中韩企业短期内难以赶超的,需要继续利用好这一优势。经过这几年的状况,日本企业已经痛苦地得出结论:要想维持生存和发展,就只能通过持续不断的技术创新走在韩国企业的前面,在每一项具体技术发散之前就赚取到足够的利润,然后才有资本与韩国企业打价格战。


下一代锂离子电池核心是材料


就锂离子电池技术而言,目前正处于向下一代锂离子电池技术过渡的阶段,二者的区分主要就是看电池能量密度是否超过250Wh/kg。鉴于锂离子电池能量密度的提高,关键在于材料技术,因此,下一代锂离子电池技术开发的核心工作是材料,特别是正极材料、负极材料、电解质材料和隔膜材料这四大关键材料,其中正极材料是重中之重。在正极材料技术的开发上,日本已经形成了一个较为完整的体系,见图1,研发热点是那些能量密度在200mAh/g以上的正极材料技术。目前在产业领域,正极材料技术开发的热点是NCA材料和富锂锰基材料(OLO,亦即固溶体类正极材料)。特别是后者,因其能量密度在250mAh/g以上而更受关注。


从图1可以看到,理论能量密度比OLO更高的正极材料还有很多,如Li2MPO4F、LiMSiO4、有机化合物等,特别是有机化合物,理论容量最大可达到近1,000mAh/g。而且不使用重金属。因此具备重量轻,资源限制少的优势。不过,有机化合物正极材料的理论能量密度虽然很高,但是锂电位却比较低,大多只有2~3.5V。因此,要想实现与目前的锂离子电池相同的能量密度,至少要找到具备400~600mAh/g容量的有机化合物。目前也有很多日本企业在这方面努力,其中就包括松下、本田、村田制作所(Murata,电子零件专业制造商,已深入锂电领域)等知名企业。


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