动力锂电池正负极材料对比

锂电正极资料商场跟着手机、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机等电子消费产品和动力轿车、电动工具、电动助力车、发电储能设备等动力动力产品分为小型锂电正极资料商场和动力锂电正极资料商场。小型锂电正极资料首要包含钴酸锂、多元资料和锰酸锂为主，而动力锂电池正极资料首要为锰酸锂、磷酸亚铁锂和多元资料为主，其间电动轿车的发展给锂电正极资料的生长带来了很大的商场空间，在动力锂电中的运用将出现爆发性增加。在可携式电子（手机和笔记本）商场逐步老练，这部分的正极资料未来趋于稳定，可是在动力动力迅速发展的趋势下，首要的商场生长力取决于电动车未来五年的生长率。

1正极资料商场规模与首要厂商

以锂电池资料工业来说，以往的生长率约在3%~5%,归于温文生长的工业，在2009年因为笔记型电脑及如手机等电池商场日趋老练，加上钴等正极资料相关金属资料价格上涨之故，在需求量扩大且单价相等下，2009年全球锂电池资料商场出售值相较2008年生长16.2%,到达33.9亿美元，其间，正极资料出售值约18.1亿美元。依据工研院在展会上发布的2009~2013年全球锂电池资料商场规模猜测数字（图1）。

动力型锂离子电池正极资料的比较

图12009~2013年全球锂电池资料商场规模猜测（百万美元）

在可携式电子（手机和笔记本）商场逐步老练，这部分的正极资料未来趋于稳定，可是在动力动力迅速发展的趋势下，首要的商场生长力取决于电动车未来五年的生长率。若以相等的电动车商场生长数字估量，预计2013年的锂电池正极资料商场将因电动车商场生长至21.6亿美元。

从相关查询（2010'CIBF）来看，不能简单的以国内国外来区别这个全球的正极资料商场，整体一句话整个商场有逐步走向大者恒大的态势。因为正极资料牵涉电池质量，近年来已有愈来愈多大的闻名的电池厂商选用内制或向单一供给商购买的方法获得正极资料。2009年全球锂电池正极资料前五大厂商依序为：Umicore、日亚化学、户田工业、BYD与AGCSeimiChemical,其他正极资料厂商包含日本化学工业、本庄Chemical、日本电工、正同化学工业、三菱化学等约占有37%.其间Umicore因新增产能陆续开出，且在锂钴系资料商场成功获得新客户，加上原有供给SDI与LGC的供货联系，因而在整体市占率逾越日亚化而成为最大厂商；日亚化在正极资料长期供给三洋电机，在近来开始投入三元系商场；而国内最大用户及制作商BYD则基本上是自己制作，仅因供给本身下流产品运用即有约3%的商场占有率。

从出产与出售区域上来看，在2009年仍然出现集中于亚洲的态势，其间日本仍为最首要的正极资料出产与出售大国，尽管在日本国内因出产本钱高涨之故，锂电池的制作出口逐年下降中，但至今全球仍有近67%的锂电池正极资料在日本出产，我国与其他亚洲区域仅占19%与14%.至于在出售区域别布上，因为下流的电池大厂仍以日商为多，因而日本仍为出售区域份额最高的国家，其他依序为我国、其他亚洲区域、北美等地。具体数据见表1.

表12009年全球锂电池资料出产出售地域散布

动力型锂离子电池正极资料的比较

2动力型锂离子电池正极资料的发展与比较

从现在商场用量来看，锂电池正极资料仍以钴酸锂为主，除了其结构稳定性佳、能量密度高的特性外，最早运用于可携式电子设备等小型电池范畴也是一大原因。为了要提高这部分可携式电子设备电池电容量及下降资料本钱，三元系的资料在可携式设备的浸透率可望提高；此外，跟着锂电池爆炸事件陆续发生后，正极资料研讨要点转向安全性开发，其间锰酸锂电容量尽管较低，但其安全性较高，也让其在大型锂电池或动力电池商场浸透率逐年提高；至于磷酸锂铁相较于锂锰系具有更高的热稳定性，在本钱考量上也比锂钴氧化物更具优势，使得磷酸锂铁和锂锰系在未来锂电池商场的运用备受等待。而由全球市占散布与出产地域现况来观察，尽管近年韩国与我国大陆厂商积极投入正极资料制作，但在资料质量仍未遍及获得业界电池厂商信赖前，日商仍将是全球锂电池正极资料首要的供给。

从别的一种角度来看，一种资料是否具有运用发展潜力？除了重视其优点外，更为关键的是该资料是否具有根本性的缺陷。镍钴锰酸锂三元资料因为钴的资源缺乏与镍、钴本钱高和价格动摇大等原因，遍及认为很难成为电动轿车用动力型锂离子电池的主流，但可以与尖晶石锰酸锂在必定范围内混合运用。

事实上现在遍及选择磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极资料，而非磷酸铁锰电池等其他电池，从政府、科研机构、企业甚至是证券公司等商场剖析员都看好这一资料，将其作为动力型锂离子电池的发展方向。剖析其原因，首要有下列两点：首先是遭到美国研制方向的影响，美国Valence与A123公司最早选用磷酸铁锂做离子电池的正极资料。其次是国内一向没有制备出可供动力型锂离子电池运用的具有良好高温循环与贮存功能的锰酸锂资料有关。但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷，首要受制于高温还原成单质铁、振实密度、制作本钱、知识产权等缺陷。因而现在最有希望运用于动力型锂离子电池的正极资料首要有改性锰酸锂（LiMn2O4）磷酸铁锂（LiFePO4）和镍钴锰酸锂【Li（Ni,Co,Mn）O2】三元资料。

3结论

从研制和出产锂离子电池的经验来看，日本是锂离子电池最早商业化的国家，而且一向占据着高端锂离子电池商场。而美国尽管在一些基础研讨上抢先，可是到现在为止还没有一家大型锂离子电池出产企业，因而，日本选择改性锰酸锂作为动力型锂离子电池正极资料更有其道理。即使是在美国，使用磷酸铁锂和锰酸锂作为动力型锂离子电池正极资料的厂家也是各占一半，联邦政府也是同时支持这两种体系的研制。鉴于磷酸铁锂存在的上述问题，很难作为动力型锂离子电池的正极资料在新动力轿车等范畴获得广泛运用。如果能够处理锰酸锂存在的高温循环与贮存功能差的难题，凭仗其低本钱与高倍率功能的优势，在动力型锂离子电池中的运用将有巨大的潜力。