浅谈锂离子电池产业发展现状及市场发展趋势

沈少峰

摘要：目前锂离子复合电池被普遍认为仅仅是一种新型的二次离子电池，是在目前传统离子锂电池制造技术的理论基础上进一步研究发展而已形成的一种离子电池，它主要用途是通过依靠锂金属离子在二次电池的离子正极和电池负极之间的快速移动而使离子电池正常工作。本文简单地简要介绍了车用锂离子燃料电池的相关技术标准分类与其基本定义，锂离子燃料电池的基本结构与其主要工作作用原理，介绍了当前车用锂离子燃料电池的相关技术研究发展及其现状和未来发展趋势。

关键词：锂离子电池产业;发展现状;市场趋势

自20世纪70年代以来，以能量金属锂电池为主要充电负极的新型各种高比率低能量金属锂原电池分别开始投入使用，并在目前我国国内得以普遍推广应用。锂离子电池能够成为现代电池的高性能代表的原因有很多，首先，它的容量比一般电池都要大、循环性也更好，其次，它的使用寿命长、工作时的电压高，而且重量较轻。所以锂离子电池被广泛应用于便携式电子设备中，成为多种便携设备的理想电池。

1.锂离子电池产业概述

1.1锂离子电池的定义

“锂电池”，是一类由镍或锂复合金属或其他锂合金材料作为其正负极导电原料、使用非稳定水溶性电解质和锂溶液的塑料电池。它们被分别划分成以为三种：锂离子金属燃料电池和一种镍磷酸氢氧化铝金属电池。现在锂基铁离子混合动力电池已经成了市场主流。锂离子复合电池就是指极为li++的两种嵌入式离子化合物分别为锂的正极、负极。通常以一些活性炭作为材料的正极为一个负极，以一些含有高锂量的化合物材料当做锂的正极。

1.2锂电池的种类

因正极材料不同，锂离子电池主要分为：磷酸铁锂（LFP），镍酸锂（LNO），锰酸锂（LMO），钴酸锂（LCO），以及镍钴锰酸三元锂（NCM）、镍钴铝酸三元锂（NCA），负极材料主要采用石墨碳材料。1996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐，在全充电状态下具有良好的热稳定性、较小的吸湿性和优良的充放电循环性能，比传统的正极材料更具优越性[1]。

2.锂离子电池的发展现状

自从全球第一只符合国际标准的锂离子电池由索尼引进以来，锂离子电池发展也是非常迅速。可以被广泛视为一种新型的混合储能燃料电池。由于其自身具有再生能源利用质量高、长期的使用寿命、低离子材料能源消耗、无限的人工智能记忆效应和外部自放电小、内部振动阻抗小、性价比高、污染少等六大特征，锂离子动力电池相关技术在逐渐进入应用中已经表现了突出巨大的前沿技術应用优势，广泛应用于智能手机、移动电话、笔记本电脑计算机、摄像头、数字相机、电动汽车、存储计算能力、航空运输等各个重要行业和应用领域。从1990年至2012年间，全球锂基铁离子材料动力电池市场总产量从0.5万kwh开始快速增长到并发展至达到3233.47万kwh，从1990年到20020年期间的时间里，我国锂离子电池设备行业以高达70.8%的年均增长率立足于全球锂电池行业，2000年之后的十年，其平均增长率逐渐稳定至27.1%。

在目前国家各项政策扶持和相关优惠政策的大力推动下，我国车用新能源电动汽车市场生产率继续保持了快速增长提高，对于车用动力电池锂离子材料电池的市场需要量将来年会迅速达到每年超过140亿瓦时左右，再随之加上目前电动车和自行车生产市场中车用锂离子动力电池的大量市场消费，2015年预计全球车用动力电池的整体市场综合规模已经达到超过250亿元，it用途型锂离子动力电池的综合市场和预约综合规模预计为640亿元，储能型锂合物离子动力电池的综合市场为30亿元，2015年预计我国车用锂离子材料动力电池以及相关技术产品预计实现综合营业收入约920亿元，同比2014年同比增长28%以上[2]。

3.锂离子电池的发展趋势

锂电池的需求重点目前正处在从消费性类电子产品的中小型动力电池市场向纯纯动力运输工具的中小型动力电池市场进行转移升级的历史性阶段。预计，电动汽车的市场会在未来几年内迅速膨胀，同时对锂电池的需求量也会急剧增长。在国家政策的支持和时代的发展要求下，2022年我国电动汽车市场有望以25%的速度增长，市场规模急剧扩大，以锂电子电车为主的电车市场规模也将跃居整个新能源汽车市场的龙头，市场规模急剧扩张。据专家预测，电动汽车2022年将以31.4%的占优势超越整个消费类电子产品的市场，届时电动汽车需求量的平均值将会远远超过6200万 kwh ， cagr 约32%。

随着我国移动通信无线互联网络和网络从3g向4g乃至5g的发展方向快速发展，要求目前我国在一些城市人口密集的农村地区需要进行一些高密度地区建设大批小微型基站移动通信互联网络和微型基站，锂电池将有机会成为是此类微型基站移动电源的最优选择，未来几年由于锂电池在这些微型基站移动电源应用领域的广泛应用也将使其有望继续得到高速经济增长。

在我国储能技术的发展及其商业化倾向的推动下，在我国储能技术的发展及其商业化倾向的推动下，锂电子产业必将会面临新的挑战。如何与国际市场保持平衡，如何促进整个锂电池产业的发展以及其各种产业链的延伸和整合等问题都将直接或间接的影响到动力锂电池公司的发展。

新一代技术正在加速推广应用，颠覆式产品前景难预测。目前离子动力电池在整个新能源和军事等众多行业的地位已经越来越重要，因此全世界各国都应该在保证锂离子电池研发进度的同时，为在未来的几年或几十年中更多锂离子产品的出现和发展立下根基[3]。

4.结语

随着锂离子电池市场需求的强劲扩张，以及社会上一些资本流动和企业的大量投入，锂离子动力电池产能也急剧扩大，竞争愈发激烈。在新一代技术的突破还尚需时日的条件下，继续提高锂电池的产品品质和安全特点，促进锂电行业朝更加健康有序的方向前进。对于锂电池生产厂商来说，不断地提高自己的产品质量，发展长续航动力锂电池新材料和技术，以提升锂电池的能源密度，安全性并大大降低了成本，是锂电池健康发展的必由之路。

参考文献：

[1]许寒，郭西凤，桑俊利，等.锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究现状[J].无机盐工业，2009，41（3）：5-8.

[2]赵灵智，汝强.锂离子电池材料的研究现状[J].广州化工，2009，37（4）：3-1.

[3]张腾，唐天宇，侯仰龙.面向锂硫电池的高负载量碳硫复合正极材料研究进展[J].材料导报，2019（01）：1-20.