霍克锌空动力电池论文

锌空动力电池论文 第1篇 现在, 斯坦福大学又开发出了一种先进的锌空电池 (Zinc-Air/又称锌氧电池) , 比较那些铂、铱电池, 不只具备跟高的催化活性和牢靠性, 本钱上也要低廉得多, 而后者无疑是新技能普及的关键所在。 这项研讨的负责人、斯坦福大学化学教授Hongjie Dai表明:“便携式电子设备、电动轿车和其它储能运用对高性能、廉价、安全电池的要求越来越高。金属-空气电池供给了一种有希望的贱价计划。大气中有满足的氧气, 金属-空气电池的理论能量密度要比传统水电解质电池、锂离子电池高得多。在这其间, 锌空电池无论技能上仍是经济上又都是最牢靠的挑选。 锌空电池将一般氧气和锌金属放在碱性电解液中, 借助锌的氧化反应发生电流, 而在从头充电后, 氧气和锌又可以再生, 如此往复循环。 其实这种电池技能并不新鲜, 早已有之, 小到助听器大到电动车都有运用, 但一般的锌空电池无法充电, 可再充电的是大型燃料电池。制作可充电锌空电池最大的妨碍是空气催化剂缺乏满足高的活性和功率, 锌电极的寿数业有限。 Hongjie Dai带领他的团队运用一般的金属电极或者纳米晶体, 混合碳纳米管, 开发出了一系列高性能的电催化剂, 在碱性电解液中的催化活性、牢靠性都要比其它贵金属好得多。 动力电池研讨系列之电池正极资料 第2篇 ——2010年年度总结 跟着《私家购买新能源轿车试点财政补助资金办理暂行办法》和《节能轿车（1.6升及以下乘用车）推广实施细则》的出台，一直受价格制约的新能源轿车，总算看到了产业化的曙光。《办法》对插电式混合动力和纯电动轿车最高补助额度分别为5万元和6万元，为新能源轿车的产业化路途保驾护航，赛迪参谋以为作为新能源轿车心脏的动力电池将是此产业链中的最大获益者。而锂离子电池作为最具开展前景的动力电池，在未来必将替代传统的镍氢电池，成为干流动力电池。 赛迪参谋对锂离子电池产业链开展现状和未来趋势进行了分析和猜测，研讨结果表明：电池资料是锂离子电池产业链的关键环节，将在新能源轿车产业化的浪潮中凸显极高的投资价值。而占有锂离子电池本钱大约30%的正极资料因为能够很大程度的影响锂离子电池的性能，然后成为引领锂离子电池开展方向的重要载体。 锂离子电池需求量急剧胀大，正极资料商场迎来开展良机 获益于锂离子电池需求量的扩展，正极资料近几年得到了很好的开展，2009年全球正极资料的销量到达了3.76万吨，而我国的正极资料销量占全球销量的47.87%，到达1.8万吨。 图 1 2007-2009年全球正极资料销量及增速 赛迪参谋以为未来两年跟着新能源轿车对动力电池需求的扩展，正极资料职业销量将在2009年的基础上呈现快速的增加，而国内的增速因为巨大的需求空间和现有的良好基础而高于全球增速。 三足鼎立，国内正极资料企业将异军突起 全球规模来看，锂电企业首要会集在日本、我国和韩国，相应的锂电正极资料的出产也首要会集在以上国家。日本和韩国的锂电正极资料企业全体技能水平和质量控制能力要优于我国大都锂电正极资料企业，在高端锂电正极资料的竞赛中有必定优势。 表 1 日韩首要锂离子电池正极资料出产企业 在国外商场，日本和韩国首要锂电企业的供货商首要仍是本乡锂电正极资料企业。因为我国部分锂电正极资料企业近年的产品质量和共同性水平敏捷进步，并且具备较大的本钱优势，日本和韩国锂电企业近年开始逐渐加大从我国采购锂电正极资料的力度。 表 2 国内要点锂离子电池正极资料出产企业 经过近十年的开展，国内锂电正极资料职业现在现已构成了以京津地区、长江中下流地区和华南地区三大锂电正极资料产业基地。 在国际商场，锂电正极资料职业现已逐渐构成了寡头竞赛的局势。在国内商场，现在仍有较多的企业在参加商场竞赛，因为锂电正极资料职业技能集成度高、下流客户对产品质量要求严格等原因，一些不具备中心竞赛力的企业将会逐渐退出，职业内的优势企业将占有越来越多的商场比例。 锂电正极资料职业的竞赛格式还受到下流商场需求和上游资源供给的影响。一方面，全球锂电池厂商已构成了寡头垄断的竞赛格式，这就要求锂电正极资料出产企业有必要和这些锂电巨子树立长时间紧密的合作关系才有机会在未来的竞赛中占有制高点；另一方面，取得上游资源的长时间充足供给也将是本职业未来开展的关键。我国具有上游首要原资料锻炼产业集群效应的原资料供给优势，很多的相关金属资源都在我国商场集散，这对于国内锂电正极资料出产企业来说具有较大的供给链优势，有助于国内企业在国际竞赛商场中扩展本身比例，取得快速开展的机会。 多种正极资料同台竞技，磷酸铁锂是开展方向 现在已批量运用于锂离子电池的正极资料首要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、钴镍锰酸锂三元资料以及磷酸铁锂。但因为钴金属储量少，价格昂贵，因而本钱高，并且作为动力电池安全性存在问题，为了下降本钱采用金属锰替代金属钴，构成锰酸锂，但锰酸锂电池循环寿数短且高温环境下循环寿数更差（注：60摄氏度以上寿数下降一半）。 图表 1 首要正极资料性能参数比较 磷酸铁锂可克服前两者的缺陷，并且不含钴等贵金属，原资料价格低且磷、锂、铁资源丰富，理论电容量大，循环寿数长，是锂电池中公认的最有开展前途的产品。 钴酸锂：商业化运用的干流 钴酸锂最早完成商业化运用，技能开展至今现已很老练，并已广泛运用在小型低功率的便携式电子产品上，如手机、笔记本电脑和数码电子产品等。2009年全球钴酸锂销量为2.35万吨，比较2008年的2.75万吨有所减少，其销量占悉数正极资料的62.5%，在整个正极资料商场中占有了肯定重要的位置。跟着正极资料技能的不断老练，三元资料和磷酸铁锂等正极资料对钴酸锂的替代逐渐加速，赛迪参谋以为钴酸锂在锂离子电池正极资猜中的位置将逐渐下降，但获益于新能源轿车对动力电池需求的加剧，钴酸锂正极资料的肯定数额在未来两年内仍是会坚持必定程度的上升，且其在正极资猜中仍处于主导位置。 图 3 2007-2009年全球钴酸锂销量及占悉数正极资料比例 国内现在钴酸锂商场首要会集在中端商场，这个商场的特点要求产品质量好和稳定，同时具有较大的价格弹性。因为终端消费品曩昔需求增加敏捷，导致钴酸锂价格一度暴升，最高攀至60万/吨，受金融危机影响最低回落到20万/吨，现在略有上升，毛利率在10%以上。 从销量来看，2009年我国钴酸锂的销量为1.2万吨，占全球销量的51.06%，占国内正极资料销量总额的66.7%。同全球趋势相同，赛迪参谋以为国内钴酸锂正极资料销量占比将呈现下降的趋势。 图 4 2007-2009年我国钴酸锂销量及占悉数正极资料比例 国内钴酸锂商场从结构来看，2002年是一个分水岭。2002年曾经，国内商场首要由日本SEIMI和比利时联合矿业集团（UM）等少量国外企业占有着。2002 年，以中信国安盟固利，北京当升为代表的国产资料出产商以较优的产品性价比，从国外厂商处夺得很多商场比例，我国锂电的龙头企业比亚迪在香港的成功上市后，转成部分自产钴酸锂。现在，国产正极资料占比已到达90%以上。从现在的状况来看，当升资料2009年全球钴酸锂商场比例为10.4%，其商场位置处于国内榜首，全球第三。国内以钴酸锂为正极资料的锂电池出产厂家首要有：天津力神、深圳比克、邦凯、华粤宝、武汉力兴等。 锰酸锂：安全廉价的适用资料 钴酸锂现在虽为首要正极资料，但钴酸锂有一个很大的坏处，即钴酸锂的本钱80%为氧化钴。氯化钴由钴矿锻炼加工制成，而世界金属钴总储量90%以上会集在刚果、澳大利亚、古巴、赞比亚和俄罗斯等国家，因散布过于会集，且归于小金属品种，其价格随商场供求及国际金属价格动摇呈现周期性振动，动摇很大。因而用锰替代其间的金属钴构成锰酸锂，安全廉价的锰酸锂电池具有镍氢和钴酸锂电池无法比拟的优势，被以为是电动轿车最为有用的电极资料。 2009年全球锰酸锂销量到达2850吨，占悉数正极资料销量总额的7.6%，跟着锂离子电池对正极资料需求的扩展，再加上锰酸锂比较钴酸锂的各种优势，赛迪参谋以为全球锰酸锂销量在2010年将在2009年的基础上呈现大幅度的增加，到达4600吨左右，占悉数正极资料的比重也将提升到10%。 图 5 2007-2009年全球锰酸锂销量及占悉数正极资料比例 就国内商场而言，2009年国内锰酸锂的销量为2000吨，占全球销量的70.2%，占国内悉数正极资料销量的比重也高达11.1%，跟着锰酸锂正极资料的逐渐老练，国内大大都正极资料生厂商都活跃开发锰酸锂正极资料出产线，锰酸锂在悉数正极资料的比重将坚持上升的趋势。 现在，我国的锰酸锂出产厂商首要有中信国安、云南玉溪汇龙科技有限公司、天津巴莫科技、大连太阳集团、北京当升等。现在国内以锰酸锂为正极资料的锂电池出产厂家首要有：比亚迪、青岛澳柯玛、姑苏星恒、湖南晶科、河南海普赛等。 磷酸铁锂：动力电池的开展方向 正极资猜中最适合用于动力电池的是磷酸铁锂。现在国内外现已能完成量产的组成方法均是高温固相法，高温固相法又分传统的（以天津斯特兰、湖南瑞翔、北大先行等为代表）和改进的（以美国威能、姑苏恒正为代表，也称碳热法）两种。磷酸铁锂电池运用首要受制于电池组的共同性问题。用作轿车动力锂离子电池是将很多单体电池串并而成的电池组，现在单体磷酸铁锂电池的寿数超越2000次，在将多个电池组成电池组时，只要在电池性能高度共同时，电池组的循环寿数才能挨近单体电池的寿数。因为现在国内大部分磷酸铁锂出产厂商的制作设备及制备工艺都不老练，产品品质简单呈现动摇，使得电池产品的共同性受到影响，因而，运用在动力轿车上存在必定的妨碍。对磷酸铁锂电池出产商来说，还面临一个专利的问题。现在国际上在磷酸铁锂领域的领先企业首要有3家，分别是美国的A123、加拿大的Phostech以及美国的Valence，掌握着较为老练的量产技能。一直以来我国电池产业面临到国外专利作为商业阻止以及技能垄断的干扰。现在，我国在磷酸铁锂电池资料上，基本没有自己的专利权，技能肯定称不上先进。此前日本的NTT公司支付美方3000万元和解金才解决了磷酸铁锂资料的专利纠纷。台湾很多企业也是花钱向Phostech等公司购买专利运用权。因而，咱们以为如果锂电池职业内企业不能很好的解决专利权的问题，不得不和日本相同，花钱买专利，这将是我国电池资料企业所面临的榜首大风险。经过赛迪参谋了解，现在，国内大大都厂商在与外方技能输出方签合同时，经过专利保险的方式，将专利被追诉的风险转嫁给国际保险公司。 2009年全球磷酸铁锂销售量为1000吨左右，其间首要会集在全球最大的供货商A123，国内厂商天津斯特兰几乎占有了国内商场一般的比例。现在，磷酸铁锂商场接受度不高，首要是受技能和价格的制约。从近期来看，技能现已不容置疑，国内能批量出产的企业有10家左右，如斯特兰、比亚迪、烟台卓能、北京锂前锋、姑苏恒正、北大先行、合肥国轩、深圳贝特瑞、新乡花鑫、新乡创佳等，可是价格仍然是一大妨碍，现在国内价格维持在15-18万/吨，国外要高出一倍，不过跟着产能扩展步伐的加速，资料价格下降是趋势，未来三年有望降至10万元/吨，到时磷酸铁锂电池将得到广泛运用。