據相關研究機構統計,2017年上半年中國鋰離子電池產量為35GWH,同比增長25%,預計全年產量為79.72GWH,同比增長36%。預計到2020年中國鋰離子電池產量為180GWH,相比2016年增長超2倍。
鋰電池的應用領域
中國動力鋰電池產量規模
目前,中國鋰離子電池主要應用領域有3C數碼類、儲能電池和動力鋰電池三大類。而3C數碼類市場日趨飽和,鋰離子電池產量也相應下降。據研究機構數據顯示,2016年中國鋰離子電池3C數碼類占總產量的52%,2017上半年,3C數碼類占總產量的41%,盡管比重依然較大,但整體呈下跌趨勢。
動力鋰電池占比從2016年的43%提高到2017上半年的55%,市場前景高;而儲能電池占比變化不大,但總量提升,未來增長潛力巨大。
未來鋰離子電池規模增長將主要來源于新能源交通工具、儲能電池和無人機智能裝備領域。
2016年中國動力鋰電池總產量為27.9GWH,按正極材料分類為,磷酸鐵鋰占比為60%,三元材料占比34%,錳酸鋰及其它為6%。在新能源汽車市場快速發展的情況下,未來幾年動力鋰電池市場也將隨之爆發。
添加劑在三元材料中的應用
新國補政策出臺,確定了以電池系統能量密度為補貼標準,磷酸鐵鋰容量過低,無法適應新型動力汽車的終極目標,讓具有較高能量密度的三元材料受益并成為今后動力電池的主流。三元材料中因富含鎳,活性高,容易溶析出并催化溶劑化反應造成電池容量衰減過快,最終導致電池失效。開發新型穩定的高容量的正極材料同時,新型的正極材料保護劑也顯得尤為重要。
正極材料保護劑種類有:LiBOB、LiODFB、TMSP、MMDS等,負極材料保護種類有VC、FEC、DTD等。
目前市場動力鋰電池還是以磷酸鐵鋰為主,占據60%以上,由于磷酸鐵鋰電池技術成熟,安全性好,低成本,同時隨著電池廠家的技術改進,磷酸鐵鋰電池能量密度比已達到符合國家新能源汽車補貼標準。相對于磷酸鐵鋰,三元鋰電池在安全性能方面存在不確定性,但能量密度更高,市場潛力更大。隨著三元鋰電池的增長,FEC添加量也會持續增長,VC添加量相比于3C領域會有所減少。
長園華盛鋰離子電池電解液添加劑發展方向
結合公司產品結構和發展方向,以及未來鋰離子電池添加劑市場動向,目前正在積極開展新型鋰鹽添加劑、高電壓添加劑及含氟溶劑的研究開發。預測未來鋰電池市場不僅僅是依靠目前的六氟磷酸鋰作為電解質鹽,可能是三種或更多的組成。組合型鹽類和輔助型鹽類會越來越多的應用,六氟磷酸鋰用量會逐步減少。LiFSI和六氟磷酸鋰作為主鹽,LiBOB、LiODFB、LiDFP等作為輔助型鹽使用。高電壓添加劑及含氟溶劑類,主要方向為砜類和硫酸酯類添加劑及含氟碳酸酯溶劑的研究,包括DTD、MMDS、TFPC、TFEC、DFEC等。
隨著近年來鋰離子電池工業的迅速發展,新型添加劑的研究與開發已經成為鋰電子電池研究中的一個活躍領域。添加劑應用于鋰離子電池的目標是進一步提高電池的整體電化學性能,實現鋰離子電池的跨越式發展和市場創新,拓展鋰離子電池的應用范圍。多功能添加劑將成為未來添加劑發展的主體方向,要實現這一目標,必須正確把握該領域的發展方向,力爭在選擇、合成和優化添加劑性能方面取得新的突破。