中國粉體網(wǎng)訊  鋰離子電池具有能量密度高,、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),，自從商業(yè)化以來,，其在新能源汽車、電動工具,、3C電子產(chǎn)品,、移動式儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

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正極材料作為鋰離子電池的關(guān)鍵材料,，無論從成本還是用量上在電芯中的占比均超過30%,，在某些特定電池體系中其占比甚至?xí)�接�?0%。相比于以石墨材料為主流的負(fù)極材料,，正極材料目前已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化或具有產(chǎn)業(yè)化前景的體系更多,，并且各體系之間特點(diǎn)分明，性能的區(qū)分度比較大,，往往是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵因素,，因此，鋰離子電池在不同應(yīng)用領(lǐng)域中的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展通常是和與其對應(yīng)的正極材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展密切相關(guān),。

目前,，鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括動力電池領(lǐng)域、儲能電池領(lǐng)域和小型電池領(lǐng)域,，各應(yīng)用領(lǐng)域又存在不同的細(xì)分市場,。動力電池領(lǐng)域主要的市場涵蓋新能源汽車、電動自行車,、電動船舶,，對應(yīng)的正極材料主要有多元材料鎳鈷錳酸鋰系（LiNi_1-x-yCo _xMn_yO₂）、橄欖石型材料磷酸鐵鋰（LiFePO₄）等,；儲能電池領(lǐng)域主要涵蓋大型儲能電站市場、5G基站市場,，對應(yīng)的正極材料主要為成本較低的橄欖石型材料LiFePO₄,；小型電池領(lǐng)域涵蓋：3C智能電子產(chǎn)品市場、電動工具市場,，對應(yīng)的正極材料主要有鈷酸鋰（LiCoO₂）,、高功率類型的多元材料LiNi_1-x-yCo _xMn_yO₂等。

1,、動力電池

1.1新能源汽車市場

動力電池是儲能電池的一種,。不過,，由于受到汽車的體積與重量限制以及啟動時的加速等要求，動力電池比普通儲能電池有更高的性能要求,，例如能量密度要盡量高,、電池的充電速度要快、放電電流要大等,。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),，動力電池的容量低于80％就不能再用在新能源汽車了。鋰離子電池正極材料的發(fā)展歷程由此前的LiFePO₄ 逐漸向多元材料LiNi_1-x-y Co_xMn _yO₂,。為了提高汽車的續(xù)航里程,，鎳含量不斷被提升，隨之而來是安全性問題,。2020年,，比亞迪推出LiFePO₄刀片電池，將LiFePO₄ 的安全性能優(yōu)勢重新拉回行業(yè)視線,，通過刀片電池設(shè)計(jì),，搭載LiFePO₄的電池在比亞迪“漢”系列電動汽車上具備超過600km的續(xù)航里程。

1.2電動自行車市場

我國于2019年4月起開始實(shí)施《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》 （GB17761—2018）標(biāo)準(zhǔn),，進(jìn)一步規(guī)范行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn),。在整車質(zhì)量上，新標(biāo)準(zhǔn)提出電動自行車質(zhì)量不得超過55kg,，而2019年底鉛酸電池單車質(zhì)量普遍在70kg以上,。對比鉛酸電池與鋰電池，鉛酸重19.2kg,，三元,、磷酸鐵鋰和錳酸鋰僅分別重3kg、5.3kg和 6.4kg,，上述鋰電池的平均質(zhì)量僅是鉛酸電池的1/5,。此外，在性能上,，鋰電池的電芯密度,、循環(huán)次數(shù)、使用年限均優(yōu)于鉛酸電池,。雖然目前鋰電池的成本高于鉛酸電池,，但是未來鋰電池的成本將會隨著技術(shù)的進(jìn)步和規(guī)模效應(yīng)而下降。預(yù)計(jì)2025年,，鋰電池的市場份額有望進(jìn)一步達(dá)到80%,。

1.3電動船舶市場

2020年以來，寧德時代,、國軒高科,、億緯鋰能等動力鋰離子電池第一梯隊(duì)企業(yè),，在電動船舶領(lǐng)域都有較大的布局。國軒高科的控股子公司上海國軒舞洋船舶科技拿到了首批3船套船舶動力鋰離子電池系統(tǒng)訂單,。由億緯鋰能供應(yīng)配套磷酸鐵鋰離子電池的“闊闊真公主號純電動游船建造”項(xiàng)目正式開工,。此外，國內(nèi)首艘使用鋰離子電池作為混合推進(jìn)動力的海上公務(wù)船“深海01”輪已在廣州順利下水,，這是我國自主設(shè)計(jì)建造的首艘海上危險(xiǎn)品應(yīng)急指揮船,。“深海01”搭載的鋰離子動力鋰離子電池系統(tǒng)正是由寧德時代供應(yīng),，“深海01”下水也標(biāo)志著寧德時代首套海洋船舶動力鋰離子電池系統(tǒng)成功下線,。從市場發(fā)展來看，2022年船舶鋰電化滲透率將達(dá)到0.55%,，截至2025年,，電動船舶用鋰離子電池市場將達(dá)35.41GWh。

2,、儲能電池

對儲能電池而言,，絕大多數(shù)儲能裝置無需移動，因此儲能鋰電池對于能量密度并沒有直接的要求,。至于功率密度,，不同的儲能場景有不同的要求。儲能電站的規(guī)�,；�本上都是兆瓦級別以上甚至百兆瓦的級別,，因此儲能鋰電池的成本要求比動力鋰電池的成本更低，安全性也要求更高,。

2.1大型儲能電站市場

據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示,，截至2019年底，全球已投運(yùn)儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模184.6GW,，其中電化學(xué)儲能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為9520.5MW,，在各類電化學(xué)儲能技術(shù)中，鋰離子電池的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,，為8453.9MW,。截至2020年3月底，全球已投運(yùn)電力儲能項(xiàng)目(含物理儲能,、電化學(xué)儲能以及熔融鹽儲熱)的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)184.7GW,，同比增長1.9%。截至 2019年底,，中國已投運(yùn)儲能項(xiàng)目占全球市場總規(guī)模的17.6%，同比增長3.6%,，其中電化學(xué)儲能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模位列第2,，為1709.6MW,，同比增長59.4%。

現(xiàn)階段抽水儲能為最主要的儲能方式,，電化學(xué)儲能為第2大儲能方式,，其中電化學(xué)儲能體系中以鋰離子電池為主。截至2020年第1季度,，中國電化學(xué)儲能項(xiàng)目中,，鋰離子電池占比81.4%，容量型磷酸鐵鋰儲能電站的度電成本目前為0.62～0.82元/(kW·h）,。未來幾年,，隨著鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和動力電池梯次利用的增多，儲能用鋰離子電池會隨著成本的降低加速對鉛酸電池的替代,，帶動儲能電池市場重回高增長態(tài)勢,。

2.2 5G基站市場

隨著我國移動、聯(lián)通,、電信,、廣電、華為等公司的大舉進(jìn)軍,，5G基站用鋰離子電池需求將呈現(xiàn)“噴井式”爆發(fā),。在此背景下，5G網(wǎng)絡(luò),、基站等建設(shè)將大大拉動鋰離子電池市場的需求,。公開數(shù)據(jù)顯示，4G基站單站功耗780 ～930W,，而5G基站單站功耗2700W左右,。以應(yīng)急時長4h計(jì)算，單個5G基站備用電源要10.8kWh,。據(jù)預(yù)測,，2025年新建及改造的5G基站對磷酸鐵鋰鋰離子電池的需求量，將激增至 155.4GWh,。不久的將來,，5G基站市場的普及將對磷酸鐵鋰鋰離子電池的市場帶來新機(jī)遇。

3,、小型電池

3.1 3C智能電子產(chǎn)品市場

目前在3C智能電子產(chǎn)品市場領(lǐng)域,，以LiCoO₂為正極的鋰離子電池依然占據(jù)最大市場份額。近年來,，隨著其對能量密度要求的提高,，LiCoO₂在不斷向著高電壓、高壓實(shí)的方向發(fā)展。與此同時,，高功率,、高倍率三元正極材料作為LiCoO₂的潛在替代者，也逐漸在市場上涌現(xiàn)出來,，進(jìn)一步豐富了3C智能電子產(chǎn)品市場的電池品類,，以滿足不同電子產(chǎn)品對電池性能的多樣化需求。

3.2電動工具市場

根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,，預(yù)計(jì)到 2024年全球電動工具市場規(guī)模將達(dá)到417億美元,。其中我國2020年無繩電動工具市場空間超過180億美元，預(yù)計(jì)到 2021年其市場空間將達(dá)到193.5億美元,。由于鋰電池具有質(zhì)量更輕,、效率更高、容量更大等優(yōu)勢,，正逐漸取代鎳鎘電池,。這些優(yōu)勢也使得鋰電池已成為電動工具市場終端用戶的首選�,；�于國��(nèi)電芯廠在高倍率圓柱型電芯領(lǐng)域的進(jìn)展加快,，在性能、規(guī)模,、成本等綜合優(yōu)勢加持下,，電動工具巨頭關(guān)于電芯供應(yīng)鏈的選擇已明顯轉(zhuǎn)向我國。目前,，億緯鋰能與海四達(dá)已經(jīng)成功進(jìn)入TTI供應(yīng)鏈,，并開始批量供貨。未來2年我國在電動工具市場的鋰離子電池供應(yīng)將逐步取得份額領(lǐng)先地位,，與此同時,，鋰離子電池在電動工具市場也將進(jìn)一步展現(xiàn)其增長潛力。

小結(jié)

自索尼公司于 1991年開始將鋰電子電池推向市場,，歷經(jīng) 30年的發(fā)展,，目前其已經(jīng)成為最重要的電化學(xué)儲能系統(tǒng)，在動力電池,、儲能電池,、小型電池等諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，并且在多數(shù)應(yīng)用場景下都占據(jù)著最大的市場份額,。在新的歷史階段下,，鋰離子電池在各個細(xì)分市場都有著更大的發(fā)展前景，有望進(jìn)一步鞏固其在儲能系統(tǒng)方面的霸主地位,。同時,，也需要清醒地意識到，要更加重視對鋰離子電池安全性能的保障和對鋰離子電池未來發(fā)展方向的精準(zhǔn)把控。只有這樣,，才能將鋰離子電池的特點(diǎn)發(fā)揮到極致,，才能讓鋰離子電池產(chǎn)業(yè)更好的服務(wù)于人類社會和地球生態(tài),。

參考文獻(xiàn)

鄭洲：我國鋰離子電池及其正極材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展2020

OFweek鋰電網(wǎng)  ：動力電池與儲能電池有什么區(qū)別,？2021

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）

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