鋰離子電池發(fā)展

鋰離子電池發(fā)展鋰離子電池發(fā)展摘要：伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程和能源需求的不斷高漲，尋找新的儲(chǔ)能裝置已經(jīng)成為新能源相關(guān)領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。鋰離子電池(LIB)是目前綜合性能最好的電池體系，具有高比能量、高循環(huán)壽命、體積小、質(zhì)量輕、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)污染等特點(diǎn)，并迅速發(fā)展成為新一代儲(chǔ)能電源，用于信息技術(shù)、電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)、航空航天等領(lǐng)域的動(dòng)力支持。介紹了鋰離子電池產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)、生產(chǎn)現(xiàn)狀、市場(chǎng)需求及其發(fā)展前景，認(rèn)為鋰離子電池是一種發(fā)展前景非常好的二次電池。關(guān)鍵詞：鋰離子電池;研究進(jìn)展;發(fā)展前景前言：鋰離子電池由日本索尼公司于1990年最先開(kāi)發(fā)成功，它是把鋰離子嵌入到碳中形成負(fù)極，取代傳統(tǒng)鋰電池的金屬鋰或鋰合金負(fù)極。負(fù)極材料主要是石油焦碳和石墨，既保持了鋰電池的高比能量和高比功率的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，由于鋰離子在碳負(fù)極的嵌入一嵌出過(guò)程取代了鋰電極上的沉積和溶解過(guò)程，避免了負(fù)極表面生成鋰的枝晶穿透問(wèn)題，從而使電池的安全性得到了保證。一、鋰離子電池的現(xiàn)狀目前，全世界的鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模主要由日本來(lái)體現(xiàn)。1995年，日本的鋰離子電池的市場(chǎng)規(guī)模占全世界鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模的88.06%。隨著便攜式電子設(shè)備的迅速發(fā)展，鋰離子電池的市場(chǎng)規(guī)模也在不斷地?cái)U(kuò)大。鋰離子電池的應(yīng)用不僅向著小型輕量的小型電器發(fā)展，而且也開(kāi)始向大型電動(dòng)設(shè)備發(fā)展。美國(guó)杜拉塞爾公司和德國(guó)的瓦爾塔公司針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用，選擇鋰離子電池為電動(dòng)汽車(chē)的大型動(dòng)力電源。我國(guó)的一些地區(qū)也將鋰離子電池作為電動(dòng)汽車(chē)的電源這一項(xiàng)目作為攻關(guān)課題，投入了大量的的科研經(jīng)費(fèi)來(lái)研究。我國(guó)自20世紀(jì)80年代初期開(kāi)始進(jìn)行鋰離子電池的研發(fā)工作。2000年，日本的鋰離子電池年產(chǎn)量達(dá)5億只，約占全球市場(chǎng)90%多，而我國(guó)的年產(chǎn)量?jī)H為0.35億只。隨著技術(shù)的發(fā)展，為順應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求，我國(guó)相繼出臺(tái)一系列政策，推動(dòng)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展：在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》中，動(dòng)力鋰離子電池被列為高效能源材料技術(shù)的優(yōu)先發(fā)展方向。在一系列國(guó)家政策的支持下，我國(guó)的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，鋰電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速成長(zhǎng)階段。在航天應(yīng)用領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)空間用圓形鋰離子電池的比能量約為110?140W?h/kg;在電池地面壽命試驗(yàn)方面，高軌衛(wèi)星80%D0D，達(dá)到了15年壽命水平；低軌衛(wèi)星30%DOD，已達(dá)到5年壽命水平。在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，萬(wàn)向集團(tuán)為上海世博會(huì)提供了電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)用鋰離子電池;上海汽車(chē)除了與比亞迪、上?？臻g電源研究所持續(xù)進(jìn)行深度合作外，同時(shí)還與全球鋰二次電池領(lǐng)域居于技術(shù)領(lǐng)先地位的美國(guó)A123組建了合資公司，生產(chǎn)和銷(xiāo)售車(chē)用動(dòng)力電池系統(tǒng)。在電網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，2011年2月，我國(guó)第一個(gè)兆瓦級(jí)電池儲(chǔ)能電站――南方電網(wǎng)5MW級(jí)電池儲(chǔ)能電站在深圳并網(wǎng)成功，該電池儲(chǔ)能電站總?cè)萘繛?0MW，待其全部投產(chǎn)后，將成為世界上最大的鋰離子電池儲(chǔ)能電站。二、國(guó)內(nèi)鋰離子動(dòng)力電池發(fā)展存在的主要問(wèn)題（一） 發(fā)展過(guò)熱，盲目投資潛在的市場(chǎng)，官、媒、產(chǎn)、學(xué)研的過(guò)度炒作，政策推動(dòng)等因素導(dǎo)致全國(guó)上下、千軍萬(wàn)馬投資鋰離子動(dòng)力電池及材料，主要是電動(dòng)汽車(chē)電池，有基礎(chǔ)的上，沒(méi)有基礎(chǔ)也在上。涉及該產(chǎn)業(yè)的企業(yè)全國(guó)已有數(shù)百家。（二） 對(duì)市場(chǎng)的認(rèn)知不足對(duì)于一個(gè)發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，汽車(chē)不可能短時(shí)間就普及，全國(guó)乘用車(chē)的年增量也就幾百萬(wàn)輛，由于技術(shù)、市場(chǎng)等原因，我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)也不可能短期內(nèi)就發(fā)展成很大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，現(xiàn)有投資規(guī)模已遠(yuǎn)超出市場(chǎng)預(yù)期。部分企業(yè)面臨著未投產(chǎn)即歇業(yè)的困境。（三） 對(duì)技術(shù)認(rèn)知不足動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，日本悄悄干了一二十年才有了今天的產(chǎn)業(yè)化成果，中國(guó)研究電動(dòng)汽車(chē)鋰離子電池也僅僅是近幾年的事，已造就了大量紙上“世界先進(jìn)或世界領(lǐng)先”?？陀^地說(shuō)，除少數(shù)企業(yè)在電動(dòng)自行車(chē)用動(dòng)力鋰離子電池方面已基本具備規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)條件外，電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池尚無(wú)具備規(guī)模產(chǎn)業(yè)化條件的企業(yè)，至少說(shuō)，國(guó)產(chǎn)EV或HEV中，沒(méi)有任何一款車(chē)經(jīng)歷過(guò)市場(chǎng)的考驗(yàn)。（四） 產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向或許帶有“政績(jī)工程”色彩電池是電動(dòng)車(chē)最關(guān)鍵的部件，發(fā)展電動(dòng)車(chē)應(yīng)偏重電池的技術(shù)可行性，先易后難;從電池技術(shù)而言，國(guó)內(nèi)在小型鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化方面已結(jié)累了一定的經(jīng)驗(yàn)，動(dòng)力鋰離子電池容量由小向大、電池組由低電壓向高電壓發(fā)展更容易取得突破。電動(dòng)車(chē)應(yīng)優(yōu)先發(fā)展電動(dòng)自行車(chē)和HEV，后發(fā)展EV,車(chē)應(yīng)優(yōu)先發(fā)展小車(chē)，再向大車(chē)過(guò)渡，這也是日本等國(guó)已走的路。中國(guó)現(xiàn)狀正好相反，各地都在鼓勵(lì)發(fā)展純電動(dòng)公交，以求轟動(dòng)效應(yīng)。（五） 質(zhì)量問(wèn)題顯現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)化“雷聲大、雨點(diǎn)小”電動(dòng)自行車(chē)電池出現(xiàn)“爆炸”、“燃燒”的現(xiàn)象已不少見(jiàn)，近期出現(xiàn)的電動(dòng)汽車(chē)質(zhì)量問(wèn)題也已不絕于耳：某廠出的電動(dòng)轎車(chē)又在國(guó)外發(fā)生“起火”;“60輛奧運(yùn)純電動(dòng)巴士已‘蹺辮子'，改為‘電-電混合車(chē)'，動(dòng)力電池‘下崗'成為‘備用電源'”。國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化剛起步，質(zhì)量問(wèn)題不解決，將會(huì)影響整個(gè)產(chǎn)業(yè)的'健康發(fā)展。（六） 知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)不強(qiáng)，認(rèn)識(shí)不足。無(wú)論是材料還是電池，發(fā)達(dá)國(guó)家均已在中國(guó)境內(nèi)申請(qǐng)多項(xiàng)專(zhuān)利，經(jīng)專(zhuān)家分析，這些專(zhuān)利的覆蓋面極廣，國(guó)內(nèi)的大量專(zhuān)利甚至無(wú)法擺脫其制約。這些問(wèn)題不重視，中國(guó)DVD的命運(yùn)也就是未來(lái)動(dòng)力鋰離子電池的命運(yùn)。三、鋰離子電池發(fā)展前景目前的鋰離子電池主要用于可移動(dòng)電子設(shè)備，其應(yīng)用開(kāi)始向體積小重量輕的微型電器發(fā)展，也開(kāi)始向大型電動(dòng)設(shè)備發(fā)展。美國(guó)杜拉塞爾公司和德國(guó)瓦爾