液态锂离子电池体系渐趋完善,性能突破存在瓶颈
液态锂离子电池体系和应用渐趋完善:1991年Sony公司成功开发首款商业化液态锂离子电池,其面世率先革新了消费电子的产品形态,大大降低了移动电话、笔记本电脑等消费电子的重量和体积,并大幅延长了电池的使用时间,随后液态锂离子电池进入快速发展阶段。走过30年的发展历程,锂电池技术不断迭代,使用场景也愈发丰富。以电动汽车为代表的新能源需求旺盛,带动动力电池出货量大幅提升。此外,随着光伏、风电等清洁能源在能源结构中的占比不断提升,对储能电池的需求也与日俱增。
锂离子电池近几年保持高速增长,未来市场空间广阔:根据EVTank发布的数据显示,2022年,全球锂离子电池总体出货量957.7GWh,同比增长70.3%,其中,中国锂离子电池出货量达到
660.8GWh,同比增长97.7%,在全球锂离子电池总体出货量的占比达到69%。全球锂离子电池出货量从2015年的100.8GWh增长到2022年957.7GWh,年均复合增速为37.94%。从出货结构来看,全球汽车动力电池出货量为684.2GWh,同比增长84.4%,在锂离子电池市场占有较高的份额;储
能电池出货量159.3GWh,同比增长140.3%;小型电池出货量114.2GWh,同比下滑8.8%。EVTank预计,到2025年和2030年,全球锂离子电池的出货量将分别达到2,211.8GWh和
6,080.4GWh,其复合增长率将达到22.8%,市场空间广阔。
中长期政策对能量密度提出高要求,现有材料体系接近极限:随着新能源汽车的快速发展和电网储能的需求增长,对于高能量密度和高安全性电池的需求越来越迫切。根据工信部2020年制定的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,单体电芯比能量要在2020年达到300Wh/kg,力争达到350Wh/kg,2025年达到400Wh/kg,2030年达到500Wh/kg。然而目前的高容量电池体系,其实际比能量很难达到400Wh/kg。现有的高比能量密度锂离子电池一般采用高镍搭配石墨负极的方式,规模化量产产品的能量密度约为240-260Wh/kg。更高能量密度的锂离子电池需要高镍搭配硅碳材料,但其稳定运行的能量密度很难达到400Wh/kg,较难满足500Wh/kg的能量密度目标。
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