开通VIP，畅享免费电子书等14项超值服
首页
好书
留言交流
下载APP
联系客服
动力锂电池作为新能源产品的重要零部件，发展空间巨大。
专题序：
每一次能源变革，都是一次全新的发展机遇。
TMT、半导体之后，发展新能源产业是中国弯道超车之路上前所未有的战略级机遇。
走入2022年，新能源赛道正式开启新掘金航海时代。
围绕新能源发电、输电到用电端的上下游，诞生了风电、光伏、氢能、 核电、新能源汽车、动力电池、可再生能源等诸多细分领域，皆是价值万亿级的蓝海市场。
新能源从乏人问津的小众行业，变成了厮杀竞赛激烈白热化的风口赛道。
为此，维犀财经旗下「投资人说」、「科创最前线」联合启动新能源专题，挖掘新能源赛道中的先锋项目及投资人，并评选出三大专业榜单，在2022 WISH CHINA 新能源产业发展与投资峰会中，为新能源产业价值创造者、行业推动者加冕。
出品 | 投资人说（touzirenshuo）
如何顺应全球能源结构转型趋势，响应国家号召，大力发展新能源新兴产业？
如何发展固态电池行业以及如何投资布局？
本篇报告将针对以上问题进行详细分析阐述。
01
磷酸铁锂：磷酸铁锂的出现是锂电池正极材料的一项重大突破，低廉的价格、环境友好、较高的安全性能、较好的结构稳定性与循环性能，使其已形成了较广泛的市场应用。
但其能量密度较低、低温性能较差，目前主要使用在商用车（客车）领域。
三元材料：三元材料中三种元素的不同配比使得三元正极材料产生不同的性能，满足多样化的应用需求。
镍钴锰三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点，存在明显的三元协同效应。
相较于磷酸铁锂、锰酸锂等正极材料，三元材料的能量密度更高、续航里程更长。
然而，在现有的技术路线下，如果三元锂电池还想进一步提高能量密度，只能继续提高镍材料。
但高镍的热稳定性很差，在提高能力密度的同时，也意味着其稳定性的下降，安全隐患也会从而变成更大的问题。
负极材料方面，2000 年以前，日本企业垄断负极材料生产，主要应用材料先后从 Sony 公司研发的石油针状焦、HONDA 公司研发的中间相碳微球发展到三菱化学研发的改性天然石墨。
2000年之后，随着贝特瑞掌握天然鳞片石墨的球形化技术，实现了天然石墨国产化，全球的负极产业逐步向国内转移。
到了 2018 年，中国负极材料市占率已提升至 73.4%。
从锂电池负极材料的发展历程来看，人造石墨是当下主流，硅碳负极是发展方向。
石墨负极工艺成熟，高端天然和人造石墨均能做到 360mAh/g 以上容量，比能量已经接近理论极限。
而硅基负极材料和金属锂负极材料凭借 400-4000mAh/g 的超高容量成为未来发展方向。
02
2）节能减排目标
《2030年前碳达峰行动方案》中指出：
将碳达峰贯穿于经济社会发展全过程和各方面，重点实施能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、工业领域碳达峰行动、城乡建设碳达峰行动、交通运输绿色低碳行动、循环经济助力降碳行动、绿色低碳科技创新行动、碳汇能力巩固提升行动、绿色低碳全民行动、各地区梯次有序碳达峰行动等“碳达峰十大行动”，并就开展国际合作和加强政策保障作出相应部署。
其他国家为实现节能减排目标，国家乘用车碳排放政策不断收紧，促使车企电动化转型。
欧盟提出了严苛的要求，2025 年后欧盟新登记汽车碳排放量比 21年20减少15%，2030 年要求比21年20减少37.5%。
3）明确固态电池发展目标
03
从技术路径角度分析，主要可根据电解质材料种类划分为聚合物固态电解质、氧化物固态电解质和硫化物固态电解质三大主流技术路径。
配合固态电解质，固态锂电可以使用高电压和高容量正负极材料，将电池容量大幅提升。
在生产工艺上，也可借鉴传统生产锂电池工艺，低成本生产固态锂电有望实现。
目前较容易量产的是有机聚合物路径的固态锂电。
从物理形态区分，氧化物电解质包含晶态和非晶态两类，但主流材料仍在探索中。
其中，晶态代表技术有钙钛矿型的锂镧钛氧（LLTO）和石榴石型的锂镧锆氧（LLZO）；
非晶态代表有薄膜型的锂磷氧氮电解质（LiPON）和陶瓷型电解质（LCB）。
四、LLTO/LLZO（晶态）
其对锂的稳定性较好，可以直接与锂接触，循环次数可观。
此外，LiPON电化学窗口相较传统锂电更宽，和电极材料相性较好，可有效降低电池设计难度，目前LiPON已成功应用在固态电池上。
但LiPON室温下离子电导率偏低，处于10-8 ~10-6S/cm之间，导致LiPON型电池应用场景较局限。
同时，该类电池复杂的制作工艺和高昂的生产成本也制约了严重其量产、推广能力。