新能源汽车电池系统ppt课件.ppt

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1、新能源电池 周佛亮,如果说内燃机汽车的心脏是动力系统，那么新能源汽车的心脏则是电池系统，因为电池系统的优劣直接关系到汽车的行驶里程、使用便利性等方面，而目前新能源汽车最大的技术瓶颈也恰恰是在电池系统上.,背景,目前市场上主流新能源汽车电池一览：,比亚迪E6：官方售价约为37万元,除去补贴实际售价约为26万元。续航里程约300公里。,使用电池：磷酸铁锂,目前市场上主流新能源汽车电池一览：,北汽E150：官方售价约为25万元,除去补贴实际售价约为14万元，续航里程100公里。,使用电池：镍钴锰与磷酸铁铝电池混合,目前市场上主流新能源汽车电池一览：,特斯拉MODEL S:售价约为75-85万元,续航

2、里程约480公里。,使用电池：镍钴铝三元电池,电池为何重要：新能源汽车之忧虑性价比1、与传统汽车相比同等价位的续航能力弱。2、续航能力强电池数量增加成本增加价格高3、电池的寿命及更换问题目前主流的新能源电动车，电池成本占到整车的50%以上，因此电池的性能决定着新能源汽车的“性价比”。,目前新能源汽车所使用的动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池等。铅酸电池：轻度混合动力车使用；镍氢电池：中度混合动力车使用，比能量较低以及成本较高，性价比相对较低；氢燃料电池：虽说在续航里程更高及没有污染等条件被誉为新能源汽车未来的发展方向，但其使用的铂材料价格昂贵，且加氢站建设成本高企也是制约氢燃料电池大范

3、围推广的因素。锂电池之所以能够在新能源汽车领域获得大规模普及，主要是由于它相比其他类型的电池，具有比能量高、循环寿命长、自放率低、使用温度范围宽、无记忆效应等优势,各种电池,锂电池产业链主要由锂矿资源、锂电池原材料（包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液）以及电芯制造与封装构成，其中锂电池原材料占据了锂电池价值链的主要部分，约占锂电池总成本的75%,锂电池产业链,正极材料是锂电池四大关键材料之一，约占电池制造成本的3040%，是决定电池安全、性能、成本和寿命的关键材料目前国内市场上锂电池正极材料主要集中在锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂这三种材料。产品格局：磷酸铁锂由于具有另外两种材料所不具备的循环寿

4、命和材料成本方面的潜在优势，被业界普遍看好，代表着动力电池正极材料的未来发展方向，而而三元材料则融合了钴酸锂和锰酸锂的优点，增长甚为迅猛，但其中的钴价格偏贵，成为其竞争劣势，目前的格局是锂电池正极材料已经从单一的钴酸锂产品进入到钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂等多种类型共同发展的阶段。市场格局：从全球范围的竞争格局来看，目前锂电正极材料生产商主要分布于中国、日本、韩国这三个国家，其中韩国优美科和日本日亚化学仍然占据了全球前二的市场份额，因其在整体技术水平和质量控制能力具有较大优势，而且国内企业在生产方法上参差不齐，在关键技术的提高上仍需较长一段时期。,正极材料,负极材料是生产锂电池过程中另一

5、个关键材料，它直接影响着锂电池在安全性能上的表现产品格局：目前无论是国内还是国外，在负极材料的选择主要还是以石墨（天然石墨、人工石墨、中间相碳微球、碳纤维）为主，其中天然石墨占据了全球50%以上的份额，而人造石墨和中间相碳微球在动力电池领域更具竞争力；尽管现在对非碳负极材料也有使用，但其存在生产路线及工艺的问题未能大规模应用，而石墨具有导电性好、结晶度高、充放电比容量高的优点，虽存在与电解液发生能量损耗的瑕疵，但仍是广泛使用的首选。市场格局：由于石墨负极材料技术含量较低，因此国内企业在该领域发展极为迅速，负极材料也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。目前深圳贝特瑞新能源材料、上

6、海杉杉科技等都已经跻身世界级公司，其中，深圳贝特瑞市场占有率为全球第二，客户包括松下、三星等130多家厂商。除了国内企业，全球负极材料生产企业主要来自日本，其中日立化成一直稳居全球第一.,负极材料,隔膜是保证锂离子电池安全稳定工作的核心材料，主要难点在于复合材料、厚度、强度、孔径等。隔膜是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，毛利率一般可以达到40%以上，由于具备较高的技术壁垒，目前世界上只有日本、美国等国拥有电池隔膜的先进生产技术和相应的规模化产业。市场格局：目前全球隔膜市场仍主要被日本旭化成工业、日本东燃化学、美国Polypore、韩国的SK等企业主导，按照市场份额可以分为三个梯队：第

7、一是旭化成、Polypore 和东燃化学，市场占比约64%；第二梯队为日本宇部、SK和美国Entek，占比约28%；第三梯队主要来自中国隔膜的“三巨头”，包括星源科技、金辉高科和新乡格瑞恩，国产隔膜主要集中在中低端市场，市场占比约6%，目前我国80%以上的锂电池隔膜需求仍然依赖于美日的进口，而动力锂电隔膜基本全部由国外供应。预计到2015年，国内隔膜需求量约4亿平方米，其中动力锂电隔膜约1亿平方米，2012年国内锂电池隔膜企业总产量仅为1.8亿平米，随着未来国内隔膜尤其是动力锂电隔膜产能的进一步扩大，国内隔膜产品将有极大的进口替代空间。,隔膜,电解液是锂电池的关键材料之一，被誉为锂电池的“血液

8、”，电解液在电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂电池获得高电压、高比能等优点的重要保证。产品格局：电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂，LiPF6）、必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成，新型锂盐Li2B12F12由于具有优良的高温稳定性也受到广泛关注。目前，电解液领域的研究重点仍然集中在添加剂的选型与配比上。市场格局：近年来，全球锂电池电解液产业发展平稳，市场主要集中于三菱化学、韩国Panax-Etec和日本宇部，三家公司约占全球市场份额的70%。紧随其后的依次为：张家港国泰荣华、富山化学、三井化学、岸田化学及国内其他企业。国泰荣华是国内电解液的龙头，市场

9、份额为全球第四，约15%，国内其他主要企业包括新宙邦、东莞杉杉、天津金牛、北化所等10余家，电解液产能都在每年千吨级以上，覆盖高、中、低端各个市场，除满足我国锂电池生产的需要外，还实现了部分出口。,电解液,作为电池生产过程中最重要的部分，电芯的质量直接决定整个锂电池的质量；产品格局：目前市场上实现大规模应用的电芯主要有三种，传统的圆柱型电芯（以18650电芯为代表）和方形电芯以及近年来刚刚兴起的聚合物电芯；聚合物电芯的单位电量价格约为传统圆柱型电芯的2 倍，而方形电芯价格则介于两者之间，随着聚合物锂电池逐渐成为市场主流，锂电池总体价格将持续提升。目前来看，圆柱型锂电池与方型锂电池仍然占据市场主

10、导地位。但如果价格能够降到合理水平，聚合物锂电池或将逐步替代圆柱型与方型电池，成为锂电池未来的发展方向。市场格局：目前的全球电芯企业主要集中在中日韩三个国家，近年来发展迅速的韩国三星SDI已经跃居为全球最大的电芯制造商，占据了23%的市场份额，其次为日本三洋、松下、LG化学、SONY。国内企业比亚迪、比克、力神经过多年的努力，也已经取得一定的市场地位。但目前国内企业生产的电芯主要应用于消费领域，最终应用于动力领域的企业比较少。从市场份额来看，传统锂电池生产企业仍然是动力锂电池市场的主导者，其中日韩锂电池企业占据了绝大部分市场份额，2012年前七大生产企业中，仅有1家是美国企业，其余分别是4家日本企业，2家韩国企业。,电芯,总体看，尽管国内企业在在正极材料、隔膜、电芯制造领域与国外仍有不少差距，但随着国内新能源汽车的大张旗鼓的推行以及政策的扶持，产业规模化的效应会刺激相关企业的技术及产能的提升。,小结,