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锂电池分为很多不同种类,主要正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钛酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。而不同正极材料制成的锂电池性能略有不同,分别适用于不同领域。随着技术的不断进步,锂电池的性能也在迅速提升, ...
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评价锂电池性能的主要指标包括:安全性、一致性、循环寿命、高低温性能等。
安全性:相较于其他锂电池,磷酸铁锂电池具有较好的电化学性能,充放电平台十分平稳,充放电过程中结构稳定,并通过各种碰撞、穿刺、挤压、过充、短路等实验,部分出口企业产品均可达到IEC/UN/UL等国际电池标准。另外A123研发的新技术“纳米磷酸盐”,颗粒细,颗粒稀度大,空间大,瞬间加热不会过快传导,也可一定程度改善电池安全性。
一致性:由于工艺等问题,目前电池组仍存在一些一致性问题,但随着生产规模的扩大、工艺水平的逐步提升,该问题有望得到解决;目前一些企业基本可以达到90%的一致性。另外,在固定型电池和电动自行车等对快速充电要求不高的领域,其对一致性的要求也相对较低。
循环寿命:一般磷酸铁锂电池常温1C充放电,单体经2000次循环后容量仍大于80%;而0.5C充放电,循环次数可达3000次以上甚至4000次。
高低温性能:目前磷酸铁锂电池基本可以做到-20~80℃保持容量仍大于80%。
振实密度较低(制约其在微型电池方面的应用):一般只能达到0.8-1.3,等容量磷酸铁锂电池的体积大于钴酸锂等锂离子电池,这使得其在微型电池方面不具优势;但这一缺点在动力电池及后备电源等方面并不突出。
高比价对需求仍存在制约,但性价比正在逐步改善。目前一般用途磷酸铁锂电池售价在2.5-3元/WH左右,当然不同用途和质量差别较大;钴酸锂电池售价约2-2.5元/WH;锰酸锂和三元材料电池价格较磷酸铁锂和钴酸锂电池更低。而主流铅酸电池售价约0.5-0.6元/WH,磷酸铁锂电池与铅酸电池的比价在4~6倍。磷酸铁锂电池售价仍有下降空间,目前的高售价原因主要在于:1、相较于其他锂电池(特别是钴酸锂),磷酸铁锂电池生产规模小、成品率低,这直接导致成本居高不下;2、磷酸铁锂电池产业链上各环节均保有较高利润空间(如正极材料、负极材料、电解液、隔膜、电池管理系统等)。回顾锂电池价格,随着电池技术与生产规模的不断扩大,1991-2005年间全球锂电池的价格以年均9.9%的速度下降(同期其主要原材料钴、锂的价格并未出现明显下跌)。因此,我们相信,未来锂电池(磷酸铁锂电池)的成本和售价也有望随着规模扩张和工艺改进而不断下降,其与铅酸电池的比价也有望进一步下降,从而推动锂电池对铅酸电池的全面替代。
图表2:MB钴和氧化锂价格走势
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根据罗兰贝格预测,预计全球车用锂电池市场规模,在2015年以前将超过90亿美元;然而这种增长也将带来大规模产能过剩,行业面临整合;随之而来的定价压力也将增大,原始设备制造商或将面临180-200欧元/KWH(约RMB1.4~1.6元/WH)的高能电池组大型订单价格。这将为锂电池的推广带来历史性机遇。
图表3:罗兰贝格对未来锂电池单元的成本预测
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锂电池行业市场发展前景分析:http://www.tianinfo.com/news/news5782.html
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