锂电池知识及生产流程培训课件

锂电池知识及生产流程锂电池知识及生产流程1一、锂电池基本知识

一、锂电池基本知识

2锂离子电池的特点运用于汽车领域正成为一项核心技术优点：重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛，是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用动力。缺点是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料，大大提高了锂离子电池的安全性，而且降低了成本。锂离子电池的特点运用于汽车领域正成为一项核心技术3各类蓄电池对比（纵向对比横向）资料来源：陈清泉、孙立清，电动汽车的现状及发展趋势，科技导报，2005年4月，第23卷第4期各类蓄电池对比（纵向对比横向）资料来源：陈清泉、孙立4锂离子电池分类锂离子电池聚合物锂离子电池(LIP)电解质为聚合物与盐的混合物，这种电池在常温下的离子电导率低，适于高温使用。在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂，从而提高离子电导率，使电池可在常温下使用。采用导电聚合物作为正极材料，其比能量是现有锂离子电池的3倍，是最新一代的锂离子电池。固体聚合物电解质凝胶聚合物电解质聚合物正极材料液态锂离子电池(LIB)锂离子电池分类锂离子电池聚合物锂离子电池(LIP)固体聚合5聚合物锂电vs.液态锂电聚合物——下一代锂离子电池优势1：用固体电解质代替了液体电解质具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点；不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，由此用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而提高整个电池的比容量。优势2：可采用高分子正极材料其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50％以上。优势3：在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提高。劣势：工作温度、循环性能上需要突破聚合物锂电vs.液态锂电聚合物——下一代锂离子电池6锂离子电池产业链分析电芯原材料：正负极材料、电解液、隔膜等。电池制造商：电芯制造；PACK组装。锂电池应用领域：矿灯、电动车、电子消费品等矿资源：钴、镍、锰、磷、铁、锂及各种化合物上游中游最上游下游锂离子电池产业链分析电芯原材料：电池制造商：锂电池应用领域：7最上游：矿资源最上游是矿资源，包括钴、镍、锰、磷、铁、锂及各种化合物。目前，钴和锂用量最大。国内钴生产领头企业有金川、华友、嘉利柯和优美科四家，年产量都在1500吨以上，国内金属钴储量极少，目前约80%的金属钴靠进口。锂资源在中国储量相对丰富，仅次于智利、阿根廷。国内资源目前主要被中信国安、西藏矿业掌控，并同时生产工业级碳酸锂。而电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国润供应，其中天齐锂业技术最成熟，是行业标准制定者，约占国内60%的市场份额，并且有部分出口。最上游：矿资源最上游是矿资源，包括钴、镍、锰、磷、铁、锂及各8上游：电芯原材料是锂电产业中最核心的环节。电芯原材料包括：正极材料、负极材料、隔膜、电解液、导电剂、粘结剂、导电剂、极耳、铝塑复合膜等。电池成本分布如下：上游：电芯原材料是锂电产业中最核心的环节。9中游：电芯制造和PACK组装劳动密集型的产业，国内外涉足企业众多。产业主要分布在日本、韩国、中国和台湾。大厂竞争优势明显，例如：索尼、三洋、三星、LG化学、比亚迪、比克、力神、ATL能源这样的锂电巨头。近两三年来发展迅猛。中游：电芯制造和PACK组装劳动密集型的产业，国内外涉足企业10下游：电池应用领域锂电池的应用领域极广，涉及低端、中端、高端三块市场，可以应用于电动工具、UPS电源、矿灯、玩具、电动自行车、电动汽车等领域，这些都是关系民生的消费量，此外在军事和航天领域也是一种最佳的动力电池。由于台湾厂商在全球NB及手机等市场的极大影响力，带动了国内锂电池产业发展。目前，我国锂电产业以NB及手机为主要应用，并逐步扩张至高功率的电动手工具、电动车等市场。全球关注焦点——新能源电动/混合动力汽车下游：电池应用领域锂电池的应用领域极广，涉及低端、中端、高端11电芯原材料之正极材料篇市场容量最大、附加值较高的是正极材料，大约占锂电池成本30%，毛利率低则15%，高则70%以上，取决于材料。目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钴镍锰酸锂以及磷酸铁锂。镍酸锂电池安全性最差（过充易起火），高温耐受度最低（高温分解），合成难度最高。不在下表中进行对比。钴酸锂最早实现商业化应用，技术发展至今已经很成熟，并已广泛应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。磷酸铁锂材料是当前用量最少的一种正极材料，据统计，2008年全球供应量1500吨左右，其中最大供应商A123供应750吨，国内厂商供应量500吨左右。电芯原材料之正极材料篇市场容量最大、附加值较高的是正极材料，12常见正极材料性能比较

（按目前工艺）常见正极材料性能比较

（按目前工艺）13正极材料2009年市场预测资料来源：IITLIB-relatedStudyProgram08-09(March2009)注：LCO=钴酸锂，NMC=

锂钴镍锰三元材料，LNO=镍酸锂，LMO=锰酸锂，LFP=磷酸铁锂图1：锂离子电池正极材料平均价格变动趋势

如图1所示，几乎没有一家公司选用LCO作为汽车锂离子电池正极材料。在当前市场中（主要集中于便携设备），即使锂金属及相关物质价格在下降，但是钴使用量下降的趋势不会停止。预计LCO在09年的所占的市场份额将从08年的69%下降到50%。正极材料2009年市场预测资料来源：IITLIB-rela14锂电供应商使用正极材料的比例图2：各家锂电池供应商使用正极材料的比例资料来源：IITLIB-relatedStudyProgram08-09(March2009)注：LCO=钴酸锂，NMC=

锂钴镍锰三元材料，LNO=镍酸锂，LMO=锰酸锂，LFP=磷酸铁锂锂电供应商使用正极材料的比例图2：各家锂电池供应商使用正极材15正极材料供应商市场占有率图3显示了正极材料供应商整体的市场占有情况。09年预测正极材料总需求量为30845吨，同比下降16%。最大的两家供应商Nichia和Umicore仍然销售大量的LCO，但他们向Sanyo和SDI销售的NMC的量均有增长。第三大供应商韩国的L&F正用LGC研制的NMC配方技术提高其产量。排名第四的田株式会社则采用LNO作为主要产品。图3：09年各家锂电池正极材料供应商市场份额预测资料来源：IITLIB-relatedStudyProgram08-09(March2009)注：LCO=钴酸锂，NMC=

锂钴镍锰三元材料，LNO=镍酸锂，LMO=锰酸锂，LFP=磷酸铁锂正极材料供应商市场占有率图3显示了正极材料供应商整体的市场占16电芯原材料之负极材料篇负极材料占锂电成本比例较低，在国内已经实现产业化，行业前三甲企业是深圳贝特瑞、上海杉杉、长沙海容，基本满足国内市场需求。碳负极材料:被目前商品锂离子电池广泛采用优点：安全、循环寿命较长，价格低廉、无毒缺点：质量比能量比较低非碳负极材料:按组成分类：锂过渡金属氮化物、过渡金属氧化物和纳米合金材料。优点：有很高的体积能量密度。缺点：循环稳定性差，不可逆容量较大，制备成本较高，尚未产业化。负极材料未来发展趋势以提高容量和循环稳定性为目标，将碳材料与各种高容量非碳负极材料复合以开发高容量、非碳复合负极材料。负极材料的类别及特点、制造工艺，详见《锂离子电池负极材料详解》电芯原材料之负极材料篇负极材料占锂电成本比例较低，在国内已经17负极材料目前产业化现状在锂离子电池负极材料中，石墨类碳负极材料以其来源广泛，价格便宜，一直是负极材料的主要类型。我国拥有丰富的天然石墨矿产资源。除石墨化中间相碳微球（MCMB）、低端人造石墨占据小部分市场份额外，改性天然石墨正在取得越来越多的市场占有率。据来自全球电池强国日本的权威信息表明：深圳市贝特瑞电子材料有限公司研发生产的锂电池负极材料目前处于国内第一，世界第四的地位。公司研制、生产的高端负极材料产品，首次放电容量达360mAh/g以上，首次效率大于95%，压实比达1.7g/cm3，循环寿命500次容量保持在88%以上。产品出口至日本、韩国、美国、加拿大、丹麦、印度等国家，并在国内40余家锂电厂家应用。该公司年产1800吨天然复合石墨、1200吨人造石墨负极材料、3000吨球形石墨、5000吨天然微粉石墨和600吨锰酸锂正极材料，并正在不断扩大生产规模。负极材料目前产业化现状在锂离子电池负极材料中，石墨类碳负极材18电芯原材料之隔膜篇认识锂电池隔膜锂电池隔膜材料类别国内外锂电池生产企业介绍国内隔膜产业发展现状国内隔膜市场容量分析锂电池隔膜发展趋势隔膜产业投资分析锂电隔膜评级指标详见《锂离子电池隔膜及市场详解》电芯原材料之隔膜篇认识锂电池隔膜19电芯原材料之电解液篇电解液占锂电池成本的12%左右，毛利率接近40%。目前国内已基本实现国产化，只有少部分使用进口电解液。根据2007年全球产业调查报告，锂电电解液市场主要集中于日本宇部（UBE）和韩国ECOPRO公司，共占全球市场份额的50%。国内主要生产企业有国泰荣华、珠海赛纬电子、天津金牛、东莞杉杉等10余家。其中，张家港国泰荣华占8%，中国其他企业5%。

电解液主要原材料为六氟磷酸锂（LiPF6），占成本的50%左右，其生产成本为10万元/吨，售价40万元/吨，毛利率高达75%。六氟磷酸锂的原材料硅石/碳酸锂都可以在国内采购到，但是国内尚未有企业能够生产六氟磷酸锂。目前市场被日本几家企业垄断。左图：全球锂离子电池电解液主要生产企业市场占有率电芯原材料之电解液篇电解液占锂电池成本的12%左右，毛利率接20电解液:未来工艺和市场发展趋势目前全球锂电电解液市场供求基本平衡，主要是靠锂电池市场，未来则看电动车行业发展。初步估算，一辆混合动力车需要电解液40公斤，而全球电动车辆2010年预计260万辆，其中锂电份额占10%，大约需要1.04万吨电解液，至2015年，电动车辆数量将达到900万辆，锂电份额占60%，届时消耗的电解液将达到2.4万吨。因此，电解液3-5年后依然是一个朝阳产业。锂离子电池电解液材料未来——高安全性、高环境适应性；主要发展将集中在：新型溶剂（工作温度范围拓宽）、离子液体、新型锂盐（提高环境适应性）、添加剂（阻燃、氧化还原穿梭、保护正负极成膜等）等方面，与新型正、负极材料相匹配，提高安全性、功率和容量，最终安全方便地应用于电动车、储能、航天以及更广泛的领域。电解液:未来工艺和市场发展趋势目前全球锂电电解液市场供求基本21电芯原材料之其他材料篇在锂离子电池成本占比方面，粘结剂、导电剂、极耳、铝塑复合膜较低。粘结剂、导电剂、铝塑复合膜毛利较高，产品主要依赖进口。粘结剂由阿科玛（法）、苏威（比）、三井化学（日）、吴羽化学（日）供应。导电剂由瑞士特密高供应。铝塑复合膜由大日本印刷、日本昭合供应；上述企业在国内均有代理商。电芯原材料之其他材料篇在锂离子电池成本占比方面，粘结剂、导电22特别篇：磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池定义磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂正极材料

磷酸铁锂作为锂离子电池用正极材料具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定。同时，该材料无毒、无污染、安全性能好、可在高温环境下使用、原材料来源广泛等优点，是目前电池界竞相开发研究的热点。该材料具有发上图所示的晶体结构。工作电压范围：2.5～3.6V，平台约3.3V，比钴酸锂电池3.7V低一些。由于该材料导电性差，需往磷酸铁锂颗粒内部掺入导电碳材料或导电金属微粒，或者往磷酸铁锂颗粒表面包覆导电碳材料，提高材料的电子电导率；或掺杂金属离子来提高导电性。这样材料的密度低，做成电池的体积比容量低，只有180Wh/L（钴酸锂可做到400Wh/L以上），在小电池领域，同样尺寸电池只有现有电池容量的一半不到。

特别篇：磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池定义23磷酸铁锂材料本身的优缺点磷酸铁锂的优点:1、安全。磷酸铁锂的安全性能是目前所有的材料中最好的。绝不用担心爆炸。2、稳定性高。包括高温充电的容量稳定性，储存性能等。这是最大的优点。3、环保。整个生产过程清洁无毒。所有原料都无毒。不像钴是有毒的物质。4、价格便宜。

磷酸铁锂的缺点：

1、导电性差，目前可通过添加C或其它导电剂得到解决。即：LiFePO4/C正极。2、振实密度较低。一般只能达到1.3-1.5，电池极片的面密度低，所以同样型号的电池容量更低。从消费便携电子产品上看，磷酸铁锂没有前途，在特定的电池领域使用较有优势，如动力电池。3、制造成本偏高，在电池生产上加工困难、倍率放电不稳定(需要特定的电池工艺配合,受工艺影响很大)。4、技术还未成熟。由于振实密度低，比表面积大，需要改变电池先行工艺。而且电解液也需重新开发适用的电解液体系，用现有的成熟电解液难发挥其性能。没有批量配套的保护线路和充电器，较难在现有的电子设备上发挥出其特性，需要一个整体的行业整合。磷酸铁锂材料本身的优缺点磷酸铁锂的优点:24磷酸铁锂电池产业：优势分析1、磷酸铁锂产业符合政府产业政策的导向，各国都把储能电池和动力电池的发展放在国家战略层面高度，配套资金和政策支持的力度很大，中国在这方面有过之而不及，过去关注镍氢电池，现在则把目光更多的集中到磷酸铁锂电池上。2、LFP代表了电池未来发展的方向，随着技术成熟，甚至可能成为最廉价的动力电池。3、磷酸铁锂产业的市场蛋糕大的超乎想象，正极材料最近三年的市场容量有上百亿，三年后每年的市场容量将超过100亿元，并呈现不断增长的趋势，而电池更是有超过5000千亿美元的市场容量。4、根据电池产业发展的规律，材料和电池行业基本呈现稳定增长的趋势，抗周期性好、受国家宏观调控的影响小。而磷酸铁锂作为新型的材料和电池，随着市场扩大和渗透率提高，产业增长速度明显快于电池行业整体发展速度。5、磷酸铁锂电池应用领域广泛。6、磷酸铁锂产业利润率非常之高。而且由于未来强大市场的支撑，行业在长时间内可保证此高利润率。7、磷酸铁锂行业在材料方面技术壁垒很高，可以避免过分竞争。8、磷酸铁锂产业不会过分依赖国外市场，原料和设备也不会受制于国外企业，国内整个产业链相对是比较成熟的，只不过国内企业在对设备、工艺的理解和控制上略逊于国际领先企业。磷酸铁锂电池产业：优势分析1、磷酸铁锂产业符合政府产业政策25磷酸铁锂电池产业：劣势分析1、磷酸铁锂产业还处于初级阶段，最大的风险在于技术，而技术的瓶颈不是局限在某一点，而是涉及到整个产业链。目前看来，材料技术、电池组技术和电池控制系统这三项关键技术都没有得到完美的解决。在这三个领域里面，国内都有企业涉足，但是还没有一家真正意义上成功的企业。因此，短期内磷酸铁锂很难有大的作为，特别是在混合动力或纯电动汽车应用方面。2、磷酸铁锂第二个制约的瓶颈是成本问题。虽然磷酸铁锂电池有部分已渗透到电动工具、电动玩具、矿灯、UPS电源、电动自行车或其他代步车等市场，但是在推广过程中难度依然很大，主要原因是在价格上没有竞争优势，镍氢、镍镉、铅酸电池仍然占据市场的主导。对于很多企业瞄准的新能源汽车市场受制于技术和使用环境，要打开局面还需要等待很长时间。因此，“磷酸铁锂现在没有市场”也是不争的事实。3、第三个比较突出的问题是磷酸铁锂行业现在处于无序的状态，产业分工不明确，上下游衔接不畅。导致材料商生产的材料得不到很好的利用，结果只能自己去做电芯；电芯厂买不到合适材料，结果自己去搞材料。很多企业刚开始的时候定位很明确，只做一个环节，到后来把产业链拉得很长，结果人才、资本和管理跟不上导致项目失败。4、磷酸铁锂行业人才分散，形成不了一种互补机制。磷酸铁锂是一项高科技的产业，项目成败不是靠个人，而是靠一个团队。但国内大部分磷酸铁锂企业都是靠1-2技术人员在支撑，没有团队的概念。这个行业目前技术人员心态浮躁的居多，只要是有点能耐的，都不甘当配角，而是喜欢自立门户。优秀的人才集结不起来，是这个行业很致命的问题。

磷酸铁锂电池产业：劣势分析1、磷酸铁锂产业还处于初级阶段，最26锂离子电池产业化现状和未来发展：1992年，锂离子电池由索尼公司产业化，全球锂电市场基本由日本独霸天下。2000年以前，日本锂离子电池产量约占世界总产量的95%以上。2003年，中国电池总产量已达262亿只，约占全球电池总产量的一半以上，中国已是名副其实的电池制造大国，目前的电池产量和出口量都位居世界第一。动力电池方面，由于钴酸锂的安全问题和高昂的价格，导致锂电始终没有完全进入动力电池领域。现在的情况是钴酸锂和锰酸锂小批量配合使用，但是由于其固有的缺陷，阻碍了大批量的商业化运作，产品只是在小批量试生产阶段。除成本问题之外，锂电仍有电池寿命机理（高功率电池老化特征、老化电池诊断、老化电池电化学模型、电池寿命预测方法开发）、电池的低温性能表现（低温性能特点、低温电解质模型、低温性能模拟）、容许偏差、过热偏差、过负载偏差、检查诊断与降低电池成本（材料筛选与开发、低成本制造）等。而长期探索研究主要集中在系统与材料两方面。锂离子电池产业化现状和未来发展：27未来趋势

磷酸基正极材料依其超长的循环寿命，极好的安全性能，较好的高温性能，极其低廉的价格，而且低温性能和倍率放电已经可以达到钴酸锂的水平等，使其成为最有希望的动力电池材料，其在未来的5年内可能会成镍镉电池的主要替代品，在未来的10年内会成为铅酸电池的有力竞争者，在未来的20年内可能会取代铅酸电池，成为主要的启动电源、UPS电源和后备电源，成为二次电池的老大。一方面，各企业所公布的大部分纯电动汽车蓄电池实验室测试数据，如加速性能、充电时间、持续里程数等，还须在复杂的外部环境实际运行下，进一步验证其可靠性，以及生产批量化质量控制。另一方面，在我国锂离子电池生产中，锂离子电池所需隔膜材料未能有实质性的突破，全部依靠进口，价格昂贵，占到动力电池成本的30%以上。如果在这一材料上实现规模化生产技术，即可大幅度降低成本。对于缺少自主的、核心的汽车零部件技术的中国来说，混合动力/电动汽车用电池和电机系统，是中国相关企业成为全球领先供应商的重要机会。在这方面，中国企业和国外的差距没有现在的零部件核心技术那么大，并且拥有成本优势，以及在电动自行车用电池（尤其是锂电池）方面积累的经验。未来趋势

28产业政策解读>直接相关篇早期：国家科技部“九五”计划：“先进电池及其材料产业”被列入重大科技专项。“十五”期间，“863”计划第二批发布的项目指南中，明确了高能比、大容量、长寿命锂离子电池材料的研究重点。可惜这两条政策颁布的时间较早，但只停留指导层面，没有实质性的措施。后续：国家863计划投资20亿资助“电动车”重大专项，科技部“973”计划启动了“绿色二次电池新体系”课题，并投资3000万资助LiFePO4材料，作为对电动车项目的基础研究的补充；“十一五”高技术产业发展规划将磷酸铁锂材料列入重点支持的领域。这里明确了锂电重点支持的对象和资助的金额，但扶持的力度是有限的。近期：国家安监总局明文规定：自2006年4月1日起，所有煤矿必须全部换用新型矿灯，由于磷酸铁锂电池安全性能异常优异，是目前矿灯电池的首选。2006年9月14日，国家财政部等五部委联合印发了《关于调整部分商品出口退税率和增补加工贸易禁止类商品目录的通知》。根据《通知》规定，铅酸蓄电池、氧化汞电池的出口退税政策被取消，而将锂电池出口退税13%上调至17%。这对锂电行业的发展是实质性的利好。产业政策解读>直接相关篇早期：29产业政策解读>间接影响篇2008年1月24日，财政部、科技部发出了《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》，决定在北京、上海、重庆、武汉、深圳等13个城市以财政政策鼓励在公交、出租、公务和环卫等公共服务领域率先推出新能源汽车，对推广与使用单位购买节能新能源汽车给予补助。2009年2月5日，财政部确认了中央财政对购置新能源汽车给予补贴的对象和标准，其中购车补贴标准最高的为最大点功率比50%以上的燃料电池公交车，每辆车可获得60万元的推广补助。这一补贴政策适用于镍氢、锂离子电池和燃料电池汽车，补贴的力度根据节油量而定，并没有对那类新能源车有特别倾斜。国家电网公司目前制订了“十一五”期间详细的车辆替换和运行计划，以及电动电力工程车辆替换的优化设计方案，并已经在北京、上海、天津、山东、浙江、湖北、湖南等省（市）试点区域开始付诸实施。2009年3月20日公布的《汽车产业振兴规划》指出，到2011年形成10亿安时车用高性能电池的生产能力，形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右。《规划》针对性地提出推广使用节能和新能源汽车的5项政策措施，一是启动国家新能源节能和示范型汽车工程。二是县级以上人民政府制定规划，优先在城市公交、出租、公务、环卫、机场等领域推广使用新能源汽车。三是建立电动汽车快速充电网络，加速停车场等公共场所公用充电设施的建设。四是在政府采购中对自主创新的新能源汽车实施政府优先采购。五是增加110亿元专项资金，重点支持新能源汽车和零配件发展。产业政策解读>间接影响篇2008年1月24日，财政部、30行业政策现状和预测目前中国针对锂电行业的政策措施还没有完全明确到位，主要原因有几点：一是国家制定政策先从大处着眼，比如针对风电、太阳能、新能源汽车都做了明确的产业规划并颁布了相应的政策措施，锂电作为与新能源配套的产业，在现阶段各项政策措施不能马上到位情有可缘，好在目前在各方的呼吁下已被提上议程；此外，中国对锂电是否代表储能和动力电池的未来终极方向还是存有异议，目前国家也是鼓励多种技术并存，对燃料电池、镍氢电池、超级电容等都是鼓励发展，没有对哪项技术有特别青睐。近年来，新能源领域呈现一股投资热潮，风电、太阳能已经开始大量应用，新能源汽车也逐步走上市场，这在很大程度上得益于国家产业政策的刺激。但产业政策不可能一成不变，就以风电为例，国家过去更多的是扶持整机厂商，目前则转向扶持关键的零部件厂商。对于新能源汽车也是同样如此，现在整车制造和充电站建设显得非常迫切，相关的企业受益会多一些，等到市场趋于成熟后，相应的补贴政策可能被取消，而掌握核心技术的企业必然受到推崇，其中动力锂电池企业首当其冲，其次是电机、电池管理系统（BMS）、DC转换器等相关企业。行业政策现状和预测目前中国针对锂电行业的政策措施还没有完全明31锂电产业行业标准当前动力锂电池产业已经正在从关键技术和产品研究阶段向产业化建设、规模化推广应用和市场体系建设的历史新阶段快速推进，节能与新能源汽车等科研项目在推动动力锂电池关键技术和产品研究阶段起到了关键性的作用。动力锂电池电源系统相关七项行业标准，被正式列入国家发改委2008年～2009年标准制定计划，中国电子商会电源专业委员会、北京电源行业协会作为行业利益的代表承担标准工作，联合相关企业、科研院所和大专院校，争取在两年左右基本完成我国动力锂电池系统的基础标准化体系、公共服务体系、公共技术支撑体系和规范的市场体系。动力锂电池电源系统相关行业标准主要有《动力锂电池总成通用要求》、《锰酸锂动力锂电池模块通用要求》、《磷酸铁锂动力锂电池模块通用要求》、《动力锂电池总成接口和通讯协议》、《动力电池充电设备通用要求》和《动力电池充电设备接口和通讯协议》。锂电产业行业标准当前动力锂电池产业已经正在从关键技术和产品研32二、锂电池生产流程

33二、锂电池生产流程

33电池（battery）电池是指通过正负极之间的电化反应将化学能转化为电能的装置。充电时，将电能转化为化学能进行储存。放电时，将化学能转化为电能释放，作为电源供用电器。活性物质：电池充放电时，能进行氧化或还原反应而产生电能和储存化学能的电极材料。34电池（battery）电池是指通过正负极之间的电化反应将化学什么叫锂离子电池？

Li-Ionbattery锂离子电池是指Li+

嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2

、LiXMnO2

、LiFePO4和三元复合材料。负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。在充放电过程中，Li+

在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态。放电时则相反。35什么叫锂离子电池？

Li-Ionbattery锂离子电池圆柱型锂离子电池的制造工艺流程正极配料来料检验负极配料正极涂布负极涂布正极制片负极制片隔膜卷绕入壳烘烤短路检验滚槽注液封口化成密封性检验分容外包装出厂出厂检验湿度控制36圆柱型锂离子电池的制造工艺流程正极配料来料检验负极配料正极涂锂离子电池结构正极活性物质

导电剂、溶剂、粘合剂、基体负极活性物质（石墨、MCMB、CMS)

粘合剂、溶剂、基体隔膜电解液外壳五金件（钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带）37锂离子电池结构正极37圆柱形锂离子电池结构图正极极耳负极极耳密封圈限流开关隔膜下绝缘垫上绝缘板38圆柱形锂离子电池结构图正极极耳负极极耳密封圈限流开关隔膜下绝锂离子电池结构——正极正极基体：铝箔（约0.016mm厚)正极物质：LiFePO4+碳黑+PVDF正极集流体：铝带（约0.1mm厚）高温胶带（约0.05mm厚）电池放电时从外电路获得电子的电极,此时电极发生还原反应。通常是电位高的电极。锂离子电池中的钴酸锂、锰酸锂电极等。39锂离子电池结构——正极正极基体：铝箔（约0.016mm厚)正锂离子电池结构——负极负极基体：铜箔（约0.010mm厚)负极物质：石墨+CMC+SBR负极集流体：镍带（约0.07mm厚）电池放电时向外电路输送电子的电极，此时电极发生氧化反应。通常是电位低的电极，锂离子电池中石墨电极。40锂离子电池结构——负极负极基体：铜箔（约0.010mm厚)负锂离子电池结构——隔膜材质：单层PE（聚乙烯）或者三层复合PP（聚丙烯）

+PE+PP厚度：单层一般为0.016～0.020mm

三层一般为0.020～0.025mm隔膜﹝separationfilm﹞——是放置于两极之间，作为隔离电极的装置，藉以避免两极上的活性物质直接接触而造成电池内部的短路。但隔膜仍需能让带电离子通过，以形成通路。隔膜要求：①离子透过度大②机械性强度适当③本身为绝缘体④不与电解液及电极发生反应41锂离子电池结构——隔膜材质：单层PE（聚乙烯）或者隔膜﹝se锂离子电池生产用的主要设备1.真空行星搅拌机用途：将各种电池材料均匀的搅拌成浆状。42锂离子电池生产用的主要设备1.真空行星搅拌机422.电极涂布机：用途:搅拌后的浆料均匀涂膜在金属箔片上。对浆料的涂布厚度精确到3微米以下。432.电极涂布机：433.辊压机：涂布后的极片进一步压实，提高电池的能量密度。443.辊压机：涂布后的极片进一步压实，提高电池的能量密度。44.极片分切设备454.极片分切设备455.全自动超声焊接导电柄设备465.全自动超声焊接导电柄设备466.卷绕机：将制造好的极片卷绕成电池476.卷绕机：将制造好的极片卷绕成电池47全自动卷绕机48全自动卷绕机487.手套箱：保证在低湿度环境下将电解液与卷芯封装在一起497.手套箱：保证在低湿度环境下将电解液与卷芯封装在一起498.注液机：保证高精度的流水化将电解液真空注入电池包装材料内自动转盘真空注液机日本方形全自动注液机508.注液机：保证高精度的流水化将电解液真空注入电池包装材料锂离子电池结构——电解液性质：

无色透明液体，具有较强吸湿性。应用：

主要用于可充电锂离子电池的电解液，只能在干燥环境下使用操作（如环境水分小于20ppm的手套箱内）。规格：

溶剂组成DMC:EMC:EC=1:1:1（重量比）

LiPF6浓度1mol/l质量指标：

密度（25℃）g/cm31.23±0.03

水分（卡尔费休法）≤20ppm

游离酸（以HF计）≤50ppm

电导率（25℃）10.4±0.5ms／cm51锂离子电池结构——电解液性质：519.焊接设备激光电池封焊机微电脑高频逆变点焊机超声波金属点焊机529.焊接设备激光电池封焊机微电脑高频逆变点焊机超声波金10.滚槽、封装设备：5310.滚槽、封装设备：5311.化成测试设备：将做好的电池充电活化，产生电压，同时测试电池的容量。5411.化成测试设备：将做好的电池充电活化，产生电压，同时测12.真空干燥箱：全自动真空烤箱高温烤箱5512.真空干燥箱：全自动真空烤箱高温烤箱55锂离子电池的命名

锂离子二次电池的命名也分圆柱形和方形、扣式几种:圆柱形的命名用三个字母和5位数字来表示，前两个字母表示锂离子电池(LI)，后一个字母表示圆柱形(R)，前两位数字表示以mm为单位的最大直径，后三位数字表示以0.lmm为单位的最大高度，如LIR18500即表示直径为18mm，高50mm的圆柱形锂离子电池。Ø18mm高度50mmLIR1850056锂离子电池的命名锂离子二次电池的命名也分圆柱形和方形、扣式方形的命名用三个字母和6位数字来表示，前两个字母表示锂离子电池(LI)，后一个字母表示方形(S)，前两位数字表示以mm为单位的最大厚度，中间两位数字表示以mm为单位的宽度，后两位数字以mm为单位的最大高度，如LIS043048即表示厚度为4mm，宽30mm，高48mm的方形锂离子电池。LIS043048高度48mm厚度4.0mm宽度30mm57方形的命名用三个字母和6位数字来表示，前两个字母表示锂离子电锂离子电池用保护线路板多节电池组保护板手机电池保护板58锂离子电池用保护线路板多节电池组保护板手机电池保护板58

1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。

2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。

3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!

4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!

5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。

6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。

7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。

8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。

9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。

10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。

11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。

12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。

13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。

14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。

15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!

16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。

17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。

18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。

19、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会中看到了某种忧患。莫找借口失败，只找理由成功。

20、每一个成就和长进，都蕴含着曾经受过的寂寞、洒过的汗水、流过的眼泪。许多时候不是看到希望才去坚持，而是坚持了才能看到希望。

1、这世上，没有谁活得比谁容易，只是有人在呼天抢地，有人在默默努力。

2、当热诚变成习惯，恐惧和忧虑即无处容身。缺乏热诚的人也没有明确的目标。热诚使想象的轮子转动。一个人缺乏热诚就象汽车没有汽油。善于安排玩乐和工作，两者保持热诚，就是最快乐的人。热诚使平凡的话题变得生动。

3、起点低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一场马拉松比赛，拼的不是起点，而是坚持的耐力和成长的速度。只要努力不止，进步也会不止。

4、如果你不相信努力和时光，那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去，也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。

5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。

6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。

7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！

8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！

9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。

10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。

11、这个世界其实很公平，你想要比别人强，你就必须去做别人不想做的事，你想要过更好的生活，你就必须去承受更多的困难，承受别人不能承受的压力。

12、逆境给人宝贵的磨炼机会。只有经得起环境考验的人，才能算是真正的强者。自古以来的伟人，大多是抱着不屈不挠的精神，从逆境中挣扎奋斗过来的。

13、不同的人生，有不同的幸福。去发现你所拥有幸运，少抱怨上苍的不公，把握属于自己的幸福。你，我，我们大家都可以经历幸福的人生。

14、给自己一份坚强，擦干眼泪；给自己一份自信，不卑不亢；给自己一份洒脱，悠然前行。轻轻品，静静藏。为了看阳光，我来到这世上；为了与阳光同行，我笑对忧伤。

15、总不能流血就喊痛，怕黑就开灯，想念就联系，疲惫就放空，被孤立就讨好，脆弱就想家，不要被现在而蒙蔽双眼，终究是要长大，最漆黑的那段路终要自己走完。

16、在路上，我们生命得到了肯定，一路上，我们有失败也有成功，有泪水也有感动，有曲折也有坦途，有机遇也有梦想。一路走来，我们熟悉了陌生的世界，我们熟悉了陌生的面孔，遇人无数，匆匆又匆匆，有些成了我们忘不掉的背影，有些成了我们一生的风景。我笑，便面如春花，定是能感动人的，任他是谁。

17、努力是一种生活态度，与年龄无关。所以，无论什么时候，千万不可放纵自己，给自己找懒散和拖延的借口，对自己严格一点儿，时间长了，努力便成为一种心理习惯，一种生活方式！

18、自己想要的东西，要么奋力直追，要么干脆放弃。别总是逢人就喋喋不休的表决心或者哀怨不断，做别人茶余饭后的笑点。

19、即使不能像依米花那样画上完美的感叹号，但我们可以歌咏最感人的诗篇；即使不能阻挡暴风雨的肆虐，但我们可以左右自己的心情；即使无法预料失败的打击，但我们可以把它当作成功的一个个驿站。

20、能力配不上野心，是所有烦扰的根源。这个世界是公平的，你要想得到，就得学会付出和坚持。每个人都是通过自己的努力，去决定生活的样子。1、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。

2、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。

3、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。

4、天行健，君子以自强不息。

5、有百折不挠的信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大的威力。

6、永远没有人力可以击退一个坚决强毅的希望。

7、意大利有一句谚语：对一个歌手的要求，首先是嗓子、嗓子和嗓子……我现在按照这一公式拙劣地摹仿为：对一个要成为不负于高尔基所声称的那种“人”的要求，首先是意志、意志和意志。

8、执着追求并从中得到最大快乐的人，才是成功者。

9、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。

10、发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚持自己发现的意志，并把研究继续下去。

11、我的本质不是我的意志的结果，相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有意志。

12、公共的利益，人类的福利，可以使可憎的工作变为可贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。

13、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。

14、意志的出现不是对愿望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识水平上。

15、无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。

16、即使遇到了不幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。

17、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。

18、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。

19、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。

20、有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。

21、意志坚强，就会战胜恶运。

22、只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。

23、卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠。

24、疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。

25、能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。

26、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。

27、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。

28、立志不坚，终不济事。

29、功崇惟志，业广惟勤。

30、一个崇高的目标，只要不渝地追求，就会居为壮举；在它纯洁的目光里，一切美德必将胜利。1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而59锂电池知识及生产流程锂电池知识及生产流程60一、锂电池基本知识

一、锂电池基本知识

61锂离子电池的特点运用于汽车领域正成为一项核心技术优点：重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛，是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用动力。缺点是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料，大大提高了锂离子电池的安全性，而且降低了成本。锂离子电池的特点运用于汽车领域正成为一项核心技术62各类蓄电池对比（纵向对比横向）资料来源：陈清泉、孙立清，电动汽车的现状及发展趋势，科技导报，2005年4月，第23卷第4期各类蓄电池对比（纵向对比横向）资料来源：陈清泉、孙立63锂离子电池分类锂离子电池聚合物锂离子电池(LIP)电解质为聚合物与盐的混合物，这种电池在常温下的离子电导率低，适于高温使用。在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂，从而提高离子电导率，使电池可在常温下使用。采用导电聚合物作为正极材料，其比能量是现有锂离子电池的3倍，是最新一代的锂离子电池。固体聚合物电解质凝胶聚合物电解质聚合物正极材料液态锂离子电池(LIB)锂离子电池分类锂离子电池聚合物锂离子电池(LIP)固体聚合64聚合物锂电vs.液态锂电聚合物——下一代锂离子电池优势1：用固体电解质代替了液体电解质具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点；不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，由此用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而提高整个电池的比容量。优势2：可采用高分子正极材料其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50％以上。优势3：在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提高。劣势：工作温度、循环性能上需要突破聚合物锂电vs.液态锂电聚合物——下一代锂离子电池65锂离子电池产业链分析电芯原材料：正负极材料、电解液、隔膜等。电池制造商：电芯制造；PACK组装。锂电池应用领域：矿灯、电动车、电子消费品等矿资源：钴、镍、锰、磷、铁、锂及各种化合物上游中游最上游下游锂离子电池产业链分析电芯原材料：电池制造商：锂电池应用领域：66最上游：矿资源最上游是矿资源，包括钴、镍、锰、磷、铁、锂及各种化合物。目前，钴和锂用量最大。国内钴生产领头企业有金川、华友、嘉利柯和优美科四家，年产量都在1500吨以上，国内金属钴储量极少，目前约80%的金属钴靠进口。锂资源在中国储量相对丰富，仅次于智利、阿根廷。国内资源目前主要被中信国安、西藏矿业掌控，并同时生产工业级碳酸锂。而电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国润供应，其中天齐锂业技术最成熟，是行业标准制定者，约占国内60%的市场份额，并且有部分出口。最上游：矿资源最上游是矿资源，包括钴、镍、锰、磷、铁、锂及各67上游：电芯原材料是锂电产业中最核心的环节。电芯原材料包括：正极材料、负极材料、隔膜、电解液、导电剂、粘结剂、导电剂、极耳、铝塑复合膜等。电池成本分布如下：上游：电芯原材料是锂电产业中最核心的环节。68中游：电芯制造和PACK组装劳动密集型的产业，国内外涉足企业众多。产业主要分布在日本、韩国、中国和台湾。大厂竞争优势明显，例如：索尼、三洋、三星、LG化学、比亚迪、比克、力神、ATL能源这样的锂电巨头。近两三年来发展迅猛。中游：电芯制造和PACK组装劳动密集型的产业，国内外涉足企业69下游：电池应用领域锂电池的应用领域极广，涉及低端、中端、高端三块市场，可以应用于电动工具、UPS电源、矿灯、玩具、电动自行车、电动汽车等领域，这些都是关系民生的消费量，此外在军事和航天领域也是一种最佳的动力电池。由于台湾厂商在全球NB及手机等市场的极大影响力，带动了国内锂电池产业发展。目前，我国锂电产业以NB及手机为主要应用，并逐步扩张至高功率的电动手工具、电动车等市场。全球关注焦点——新能源电动/混合动力汽车下游：电池应用领域锂电池的应用领域极广，涉及低端、中端、高端70电芯原材料之正极材料篇市场容量最大、附加值较高的是正极材料，大约占锂电池成本30%，毛利率低则15%，高则70%以上，取决于材料。目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钴镍锰酸锂以及磷酸铁锂。镍酸锂电池安全性最差（过充易起火），高温耐受度最低（高温分解），合成难度最高。不在下表中进行对比。钴酸锂最早实现商业化应用，技术发展至今已经很成熟，并已广泛应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。磷酸铁锂材料是当前用量最少的一种正极材料，据统计，2008年全球供应量1500吨左右，其中最大供应商A123供应750吨，国内厂商供应量500吨左右。电芯原材料之正极材料篇市场容量最大、附加值较高的是正极材料，71常见正极材料性能比较

（按目前工艺）常见正极材料性能比较

（按目前工艺）72正极材料2009年市场预测资料来源：IITLIB-relatedStudyProgram08-09(March2009)注：LCO=钴酸锂，NMC=

锂钴镍锰三元材料，LNO=镍酸锂，LMO=锰酸锂，LFP=磷酸铁锂图1：锂离子电池正极材料平均价格变动趋势

如图1所示，几乎没有一家公司选用LCO作为汽车锂离子电池正极材料。在当前市场中（主要集中于便携设备），即使锂金属及相关物质价格在下降，但是钴使用量下降的趋势不会停止。预计LCO在09年的所占的市场份额将从08年的69%下降到50%。正极材料2009年市场预测资料来源：IITLIB-rela73锂电供应商使用正极材料的比例图2：各家锂电池供应商使用正极材料的比例资料来源：IITLIB-relatedStudyProgram08-09(March2009)注：LCO=钴酸锂，NMC=

锂钴镍锰三元材料，LNO=镍酸锂，LMO=锰酸锂，LFP=磷酸铁锂锂电供应商使用正极材料的比例图2：各家锂电池供应商使用正极材74正极材料供应商市场占有率图3显示了正极材料供应商整体的市场占有情况。09年预测正极材料总需求量为30845吨，同比下降16%。最大的两家供应商Nichia和Umicore仍然销售大量的LCO，但他们向Sanyo和SDI销售的NMC的量均有增长。第三大供应商韩国的L&F正用LGC研制的NMC配方技术提高其产量。排名第四的田株式会社则采用LNO作为主要产品。图3：09年各家锂电池正极材料供应商市场份额预测资料来源：IITLIB-relatedStudyProgram08-09(March2009)注：LCO=钴酸锂，NMC=

锂钴镍锰三元材料，LNO=镍酸锂，LMO=锰酸锂，LFP=磷酸铁锂正极材料供应商市场占有率图3显示了正极材料供应商整体的市场占75电芯原材料之负极材料篇负极材料占锂电成本比例较低，在国内已经实现产业化，行业前三甲企业是深圳贝特瑞、上海杉杉、长沙海容，基本满足国内市场需求。碳负极材料:被目前商品锂离子电池广泛采用优点：安全、循环寿命较长，价格低廉、无毒缺点：质量比能量比较低非碳负极材料:按组成分类：锂过渡金属氮化物、过渡金属氧化物和纳米合金材料。优点：有很高的体积能量密度。缺点：循环稳定性差，不可逆容量较大，制备成本较高，尚未产业化。负极材料未来发展趋势以提高容量和循环稳定性为目标，将碳材料与各种高容量非碳负极材料复合以开发高容量、非碳复合负极材料。负极材料的类别及特点、制造工艺，详见《锂离子电池负极材料详解》电芯原材料之负极材料篇负极材料占锂电成本比例较低，在国内已经76负极材料目前产业化现状在锂离子电池负极材料中，石墨类碳负极材料以其来源广泛，价格便宜，一直是负极材料的主要类型。我国拥有丰富的天然石墨矿产资源。除石墨化中间相碳微球（MCMB）、低端人造石墨占据小部分市场份额外，改性天然石墨正在取得越来越多的市场占有率。据来自全球电池强国日本的权威信息表明：深圳市贝特瑞电子材料有限公司研发生产的锂电池负极材料目前处于国内第一，世界第四的地位。公司研制、生产的高端负极材料产品，首次放电容量达360mAh/g以上，首次效率大于95%，压实比达1.7g/cm3，循环寿命500次容量保持在88%以上。产品出口至日本、韩国、美国、加拿大、丹麦、印度等国家，并在国内40余家锂电厂家应用。该公司年产1800吨天然复合石墨、1200吨人造石墨负极材料、3000吨球形石墨、5000吨天然微粉石墨和600吨锰酸锂正极材料，并正在不断扩大生产规模。负极材料目前产业化现状在锂离子电池负极材料中，石墨类碳负极材77电芯原材料之隔膜篇认识锂电池隔膜锂电池隔膜材料类别国内外锂电池生产企业介绍国内隔膜产业发展现状国内隔膜市场容量分析锂电池隔膜发展趋势隔膜产业投资分析锂电隔膜评级指标详见《锂离子电池隔膜及市场详解》电芯原材料之隔膜篇认识锂电池隔膜78电芯原材料之电解液篇电解液占锂电池成本的12%左右，毛利率接近40%。目前国内已基本实现国产化，只有少部分使用进口电解液。根据2007年全球产业调查报告，锂电电解液市场主要集中于日本宇部（UBE）和韩国ECOPRO公司，共占全球市场份额的50%。国内主要生产企业有国泰荣华、珠海赛纬电子、天津金牛、东莞杉杉等10余家。其中，张家港国泰荣华占8%，中国其他企业5%。

电解液主要原材料为六氟磷酸锂（LiPF6），占成本的50%左右，其生产成本为10万元/吨，售价40万元/吨，毛利率高达75%。六氟磷酸锂的原材料硅石/碳酸锂都可以在国内采购到，但是国内尚未有企业能够生产六氟磷酸锂。目前市场被日本几家企业垄断。左图：全球锂离子电池电解液主要生产企业市场占有率电芯原材料之电解液篇电解液占锂电池成本的12%左右，毛利率接79电解液:未来工艺和市场发展趋势目前全球锂电电解液市场供求基本平衡，主要是靠锂电池市场，未来则看电动车行业发展。初步估算，一辆混合动力车需要电解液40公斤，而全球电动车辆2010年预计260万辆，其中锂电份额占10%，大约需要1.04万吨电解液，至2015年，电动车辆数量将达到900万辆，锂电份额占60%，届时消耗的电解液将达到2.4万吨。因此，电解液3-5年后依然是一个朝阳产业。锂离子电池电解液材料未来——高安全性、高环境适应性；主要发展将集中在：新型溶剂（工作温度范围拓宽）、离子液体、新型锂盐（提高环境适应性）、添加剂（阻燃、氧化还原穿梭、保护正负极成膜等）等方面，与新型正、负极材料相匹配，提高安全性、功率和容量，最终安全方便地应用于电动车、储能、航天以及更广泛的领域。电解液:未来工艺和市场发展趋势目前全球锂电电解液市场供求基本80电芯原材料之其他材料篇在锂离子电池成本占比方面，粘结剂、导电剂、极耳、铝塑复合膜较低。粘结剂、导电剂、铝塑复合膜毛利较高，产品主要依赖进口。粘结剂由阿科玛（法）、苏威（比）、三井化学（日）、吴羽化学（日）供应。导电剂由瑞士特密高供应。铝塑复合膜由大日本印刷、日本昭合供应；上述企业在国内均有代理商。电芯原材料之其他材料篇在锂离子电池成本占比方面，粘结剂、导电81特别篇：磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池定义磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂正极材料

磷酸铁锂作为锂离子电池用正极材料具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定。同时，该材料无毒、无污染、安全性能好、可在高温环境下使用、原材料来源广泛等优点，是目前电池界竞相开发研究的热点。该材料具有发上图所示的晶体结构。工作电压范围：2.5～3.6V，平台约3.3V，比钴酸锂电池3.7V低一些。由于该材料导电性差，需往磷酸铁锂颗粒内部掺入导电碳材料或导电金属微粒，或者往磷酸铁锂颗粒表面包覆导电碳材料，提高材料的电子电导率；或掺杂金属离子来提高导电性。这样材料的密度低，做成电池的体积比容量低，只有180Wh/L（钴酸锂可做到400Wh/L以上），在小电池领域，同样尺寸电池只有现有电池容量的一半不到。

特别篇：磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池定义82磷酸铁锂材料本身的优缺点磷酸铁锂的优点:1、安全。磷酸铁锂的安全性能是目前所有的材料中最好的。绝不用担心爆炸。2、稳定性高。包括高温充电的容量稳定性，储存性能等。这是最大的优点。3、环保。整个生产过程清洁无毒。所有原料都无毒。不像钴是有毒的物质。4、价格便宜。

磷酸铁锂的缺点：

1、导电性差，目前可通过添加C或其它导电剂得到解决。即：LiFePO4/C正极。2、振实密度较低。一般只能达到1.3-1.5，电池极片的面密度低，所以同样型号的电池容量更低。从消费便携电子产品上看，磷酸铁锂没有前途，在特定的电池领域使用较有优势，如动力电池。3、制造成本偏高，在电池生产上加工困难、倍率放电不稳定(需要特定的电池工艺配合,受工艺影响很大)。4、技术还未成熟。由于振实密度低，比表面积大，需要改变电池先行工艺。而且电解液也需重新开发适用的电解液体系，用现有的成熟电解液难发挥其性能。没有批量配套的保护线路和充电器，较难在现有的电子设备上发挥出其特性，需要一个整体的行业整合。磷酸铁锂材料本身的优缺点磷酸铁锂的优点:83磷酸铁锂电池产业：优势分析1、磷酸铁锂产业符合政府产业政策的导向，各国都把储能电池和动力电池的发展放在国家战略层面高度，配套资金和政策支持的力度很大，中国在这方面有过之而不及，过去关注镍氢电池，现在则把目光更多的集中到磷酸铁锂电池上。2、LFP代表了电池未来发展的方向，随着技术成熟，甚至可能成为最廉价的动力电池。3、磷酸铁锂产业的市场蛋糕大的超乎想象，正极材料最近三年的市场容量有上百亿，三年后每年的市场容量将超过100亿元，并呈现不断增长的趋势，而电池更是有超过5000千亿美元的市场容量。4、根据电池产业发展的规律，材料和电池行业基本呈现稳定增长的趋势，抗周期性好、受国家宏观调控的影响小。而磷酸铁锂作为新型的材料和电池，随着市场扩大和渗透率提高，产业增长速度明显快于电池行业整体发展速度。5、磷酸铁锂电池应用领域广泛。6、磷酸铁锂产业利润率非常之高。而且由于未来强大市场的支撑，行业在长时间内可保证此高利润率。7、磷酸铁锂行业在材料方面技术壁垒很高，可以避免过分竞争。8、磷酸铁锂产业不会过分依赖国外市场，原料和设备也不会受制于国外企业，国内整个产业链相对是比较成熟的，只不过国内企业在对设备、工艺的理解和控制上略逊于国际领先企业。磷酸铁锂电池产业：优势分析1、磷酸铁锂产业符合政府产业政策84磷酸铁锂电池产业：劣势分析1、磷酸铁锂产业还处于初级阶段，最大的风险在于技术，而技术的瓶颈不是局限在某一点，而是涉及到整个产业链。目前看来，材料技术、电池组技术和电池控制系统这三项关键技术都没有得到完美的解决。在这三个领域里面，国内都有企业涉足，但是还没有一家真正意义上成功的企业。因此，短期内磷酸铁锂很难有大的作为，特别是在混合动力或纯电动汽车应用方面。2、磷酸铁锂第二个制约的瓶颈是成本问题。虽然磷酸铁锂电池有部分已渗透到电动工具、电动玩具、矿灯、UPS电源、电动自行车或其他代步车等市场，但是在推广过程中难度依然很大，主要原因是在价格上没有竞争优势，镍氢、镍镉、铅酸电池仍然占据市场的主导。对于很多企业瞄准的新能源汽车市场受制于技术和使用环境，要打开局面还需要等待很长时间。因此，“磷酸铁锂现在没有市场”也是不争的事实。3、第三个比较突出的问题是磷酸铁锂行业现在处于无序的状态，产业分工不明确，上下游衔接不畅。导致材料商生产的材料得不到很好的利用，结果只能自己去做电芯；电芯厂买不到合适材料，结果自己去搞材料。很多企业刚开始的时候定位很明确，只做一个环节，到后来把产业链拉得很长，结果人才、资本和管理跟不上导致项目失败。4、磷酸铁锂行业人才分散，形成不了一种互补机制。磷酸铁锂是一项高科技的产业，项目成败不是靠个人，而是靠一个团队。但国内大部分磷酸铁锂企业都是靠1-2技术人员在支撑，没有团队的概念。这个行业目前技术人员心态浮躁的居多，只要是有点能耐的，都不甘当配角，而是喜欢自立门户。优秀的人才集结不起来，是这个行业很致命的问题。

磷酸铁锂电池产业：劣势分析1、磷酸铁锂产业还处于初级阶段，最85锂离子电池产业化现状和未来发展：1992年，锂离子电池由索尼公司产业化，全球锂电市场基本由日本独霸天下。2000年以前，日本锂离子电池产量约占世界总产量的95%以上。2003年，中国电池总产量已达262亿只，约占全球电池总产量的一半以上，中国已是名副其实的电池制造大国，目前的电池产量和出口量都位居世界第一。动力电池方面，由于钴酸锂的安全问题和高昂的价格，导致锂电始终没有完全进入动力电池领域。现在的情况是钴酸锂和锰酸锂小批量配合使用，但是由于其固有的缺陷，阻碍了大批量的商业化运作，产品只是在小批量试生产阶段。除成本问题之外，锂电仍有电池寿命机理（高功率电池老化特征、老化电池诊断、老化电池电化学模型、电池寿命预测方法开发）、电池的低温性能表现（低温性能特点、低温电解质模型、低温性能模拟）、容许偏差、过热偏差、过负载偏差、检查诊断与降低电池成本（材料筛选与开发、低成本制造）等。而长期探索研究主要集中在系统与材料两方面。锂离子电池产业化现状和未来发展：86未来趋势

磷酸基正极材料依其超长的循环寿命，极好的安全性能，较好的高温性能，极其低廉的价格，而且低温性能和倍率放电已经可以达到钴酸锂的水平等，使其成为最有希望的动力电池材料，其在未来的5年内可能会成镍镉电池的主要替代品，在未来的10年内会成为铅酸电池的有力竞争者，在未来的20年内可能会取代铅酸电池，成为主要的启动电源、UPS电源和后备电源，成为二次电池的老大。一方面，各企业所公布的大部分纯电动汽车蓄电池实验室测试数据，如加速性能、充电时间、持续里程数等，还须在复杂的外部环境实际运行下，进一步验证其可靠性，以及生产批量化质量控制。另一方面，在我国锂离子电池生产中，锂离子电池所需隔膜材料未能有实质性的突破，全部依靠进口，价格昂贵，占到动力电池成本的30%以上。如果在这一材料上实现规模化生产技术，即可大幅度降低成本。对于缺少自主的、核心的汽车零部件技术的中国来说，混合动力/电动汽车用电池和电机系统，是中国相关企业成为全球领先供应商的重要机会。在这方面，中国企业和国外的差距没有现在的零部件核心技术那么大，并且拥有成本优势，以及在电动自行车用电池（尤其是锂电池）方面积累的经验。未来趋势

87产业政策解读>直接相关篇早期：国家科技部“九五”计划：“先进电池及其材料产业”被列入重大科技专项。“十五”期间，“863”计划第二批发布的项目指南中，明确了高能比、大容量、长寿命锂离子电池材料的研究重点。可惜这两条政策颁布的时间较早，但只停留指导层面，没有实质性的措施。后续：国家863计划投资20亿资助“电动车”重大专项，科技部“973”计划启动了“绿色二次电池新体系”课题，并投资3000万资助LiFePO4材料，作为对电动车项目的基础研究的补充；“十一五”高技术产业发展规划将磷酸铁锂材料列入重点支持的领域。这里明确了锂电重点支持的对象和资助的金额，但扶持的力度是有限的。近期：国家安监总局明文规定：自2006年4月1日起，所有煤矿必须全部换用新型矿灯，由于磷酸铁锂电池安全性能异常优异，是目前矿灯电池的首选。2006年9月14日，国家财政部等五部委联合印发了