《锂电资讯》总第10期.pdf
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1、锂电资讯锂电资讯锂电资讯锂电资讯引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来 Lithium-ion Battery InformationLeading Power Future 2009 年年年年 总第总第总第总第 10 期期期期 第 1 页 共 46 页 总总总总第第第第 10101010 期期期期 2009.9.28 日编发 锂电资讯锂电资讯锂电资讯锂电资讯引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来 Lithium-ion Battery InformationLeading Power Future 2009 年年年年 总第总第总第总第 10
2、 期期期期 第 3 页 共 46 页 目目目目 录录录录 特别报道特别报道特别报道特别报道 . . . .4 4 4 4 海啸后的新好产业 .4 磷酸铁锂之父 Goodenough 是阻碍行业发展的历史罪人? 5 LiFeP04(磷酸锂铁)电池的本梦比 7 政策动向政策动向政策动向政策动向 . . . .9 9 9 9 UL 将发布电动车电池标准研究纲要.9 产业分析产业分析产业分析产业分析 10101010 锂电制高点争夺升温内地离规模生产还有很大距离 10 电动自行车应用磷酸铁锂电池解析 11 比亚迪巴菲特电动车 下一个新产业赢家会是谁? .13 业界动态业界动态业界动态业界动态 1616
3、1616 AESC 开始试制锂离子充电电池 .16 Husqvarna 的绿能割草机.16 博世和三星视界的锂电池合资企业韩国蔚山工厂奠基 17 日本电池制造商 GS Yuasa 将在全球范围出售车用锂离子电池 .18 做大市场版图!必翔拟投入电动汽车关键模块 18 中信国安携日企生产电池材料 19 电动自行车在美国渐受欢迎,前景看好 19 技术之窗技术之窗技术之窗技术之窗 20202020 混合动力巴士用高功率纳米磷酸铁锂电池的开发 20 LiFePO4 阴极材料研究:是否制备更小尺寸晶粒比碳包覆更重要?.25 日产常务董事筱原介绍电动汽车技术并展望未来 31 电动汽车电动汽车电动汽车电动汽
4、车 32323232 戴姆勒将展出“Vision S500 插电式混合动力车”.32 给电动汽车热泼点冷水! 33 我国新能源汽车产业发展现状、问题及对策浅析 35 美国大力发展电动汽车业 42 标致雪铁龙联手三菱 高新技术造就节能王者 .43 电动汽车今后如何发展? 43 企业风采企业风采企业风采企业风采 44444444 亿纬锂能提供技术领先、能量耐久的锂电池 44 比得力成为国内技术最先进的动力锂离子电池生产企业之一 44 锂电资讯锂电资讯锂电资讯锂电资讯引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来 Lithium-ion Battery InformationLea
5、ding Power Future 2009 年年年年 总第总第总第总第 10 期期期期 第 4 页 共 46 页 特别特别特别特别报道报道报道报道 海啸后的新好产业海啸后的新好产业海啸后的新好产业海啸后的新好产业 如果从企业看, 这次海啸后也诞生了一些出类拔萃的好企业, 全球股市过去这一年 来的涨势虽然凶猛,但是距历史高点仍有一段差距,例如上海 A 股从 6429 跌到 1749, 如今站在 3200 点,仍然只有前波高价的一半;台股站在 7500 点,但距 07 年的 9859 及 08 年的 9309,同样也有一大段差距,可是,全世界已有不少企业领先飞越历史新高 价。 有几个领先突围的产
6、业值得特别注意, 一是中国推动的汽车产业, 中国前 8 个月汽 车销售量已达 813 万辆, 领先美国达 120 万辆, 今年美国与中国销量都会超过 1 千万辆。 今年中国汽车股崛起,一个是吉利汽车从 0.15 港元大涨到 2.19 港元,大涨 13.6 倍; 另一家是东风汽车从 1.31 港元大涨到 9.15 港元。还有一个是巴菲特入股的比亚迪从 6 港元大涨到 69.8 港元。今年南韩汽车股也虎虎生威,现代汽车从 2.28 万韩元大涨到 11.8 万韩元,现代另一个品牌现代 MOBIS 从 5 万韩元涨到 15 万韩元,带动起亚、双龙 汽车大涨。 中国与南韩汽车股创新高,又带动另一个产业新
7、契机,是节能省油车、电动车的发 展正式进入起飞的年代。比亚迪今年股价大涨将近 10 倍,完全是电动车题材当道。发 展电动车必须发展锂电池,于是延伸出来的正极材料及电池模块,又创造了更大商机, 南韩的 LG CHEMICAL 大涨到 22.6 万韩元,再创历史新纪录,是因为 LG CHEMICAL 介入 发展电池芯。日本涨幅最大的是汤浅电池(GS YUASA),股价从 182 日圆大涨到 1228 日 圆,都创下令人咋舌的天价。 台湾率先在锂电池起跑的有 4 家公司。9 月 15 日,长园科技(8038)在 188 元左右 成交近千张,一下子成交量达 1.81 亿,是兴柜市场近来罕见的新天量。长
8、园科技没有 营收,也没有获利,但是市场却用那么高价来买,值得探索。主要关键是台塑集团入股 51%,就像在太阳能时代,台塑投资小松(今日的台胜科) 股价一度涨到 4 百多元,如 今锂电池很可能是当年太阳能产业的翻版, 目前长园在大量成交后, 17 日又创下 230 元 新天价。其它锂电池相关产业,如中橡(2104)转投资的能元科技(3127),股价一度涨到 106 元,鹁碁转投资的鹁濑 (3616)从 18.05 元大涨到 110 元,还有大同集团的尚志化 学精密(4738)一上市就涨到 132 元, 这个新产业带来很多新商机。 另一个崛起的新产业是 LED TV 带动 LED 上游晶粒的发展,
9、今年南韩三星写下 80 万韩元新天价,超越 2000 年的新高点,是 LED 题材发酵。三星也带动 3 家南韩上游 晶粒厂的大涨, 例如三星电管从 5.22 万韩元大涨到 17.15 万韩元, 首尔半导体从 6800 涨到 4.76 万韩元,大涨逾 6 倍,锦湖电机从 1.2 万涨到 7.1 万韩元,从这个趋势来看 台湾, LED 上游磊晶厂未来炙手可热。 从新竞争力来看,这回晶电(2448)GDR 造成抢购,参股约 84.5 元,晶电募集 114 亿资金,将确立成为世界晶粒龙头地位,长线威力不可小觑。另一个是璨圆(3061),其 次是泰谷(3339)与新世纪(3383) 。 另一个是在金融海
10、啸中站起来的,在美国有两档 IT 股扮演重要角色,一个是以 电子书再创新风潮的 AMAZON, 在台湾电子书题材也形成一股新风潮。 元太(8069) 创了 54.8 元新高 ,振曜(6143)因电子书阅读器组装题材,股价写下 80.8 元新高价;友达 (2409)、鸿海(2317)、达电(2308)不约而同,都在电子书领域寻找新题材,不过题材充 分发酵,似乎盖过基本面。而延伸出来的触控题材仍然欲小不易,洋华 (3622)上半年 锂电资讯锂电资讯锂电资讯锂电资讯引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来 Lithium-ion Battery InformationLead
11、ing Power Future 2009 年年年年 总第总第总第总第 10 期期期期 第 5 页 共 46 页 端出好业绩,股价又站上 400 元。 美国另一档潜力股是 APPLE,从海啸发生后 78 美元大涨到 175 美元,足足大涨 1 倍,APPLE 市值超越 IBM、HP、GOOGLD,已成为 IT 产业一哥,APPLE 的 iPhone 独领风 骚,已坐稳 smartphone 的大哥地位,鹁达电(2498)的压力恐怕会与日俱增。 新产业不断带来新题材,这是海啸后大家应该努力追踪的长线新主流。 资料来源资料来源资料来源资料来源:http:/ 磷酸铁锂之父磷酸铁锂之父磷酸铁锂之父磷酸
12、铁锂之父 GoodenoughGoodenoughGoodenoughGoodenough 是阻碍行业发展的历史罪人是阻碍行业发展的历史罪人是阻碍行业发展的历史罪人是阻碍行业发展的历史罪人? -暨专利创新还是桎梏暨专利创新还是桎梏暨专利创新还是桎梏暨专利创新还是桎梏? 随着社会的发展,科技的进步,人类的生活也变得越来越舒适,越来越便利。新产 品的发明和应用,从每一个领域影响着人们的日常生活。随着新产品的广泛应用,一个 问题也日渐凸显起来能源问题。产品的优异的性能背后,往往需要更大、更强的能 源来支持! 当今社会,人口的爆炸增长,对能源、环境等方面的要求也越来越大,而传统的矿 产能源的储量也日渐
13、枯竭, 在这种严峻的形势之下, 各种新能源的开发和利用成了世界 上各个国家面临的最大的难题, 无数科研工作者在这方面投入了巨大的精力和心血, 寻 求一种高效,高能而又清洁的能源是每个科研工作者的目标。在这种大的框架之下,风 能、太阳能、水能,乃至核能,都成为了人类探索的目标,随着技术的发展,这些自然 能源的获取和利用的难题被逐步的攻克, 人类开始具有了使用这些能源的能力。 但是人 类是不安于现状的, 仅仅能够利用这些能源是不够的, 这些能源的使用具有一定的局限 性,不能够随时随地的使用,怎样能够使这些能源可以很便利的被使用,成了一部分人 的追求,在此情况下,储能电池应运而生。电池的便携性和易用
14、性,很快就得到了广大 人群的喜爱和追捧,然而电池也面临一系列的问题,比如能量不够持久,动力不够强, 价格比辀昂贵,对环境污染辀严重等等。因此,开发高能、高效、绿色的电池材料迫在 眉睫,在投入了巨大的物力,财力、人力的情况下,不少新兴电池材料和技术被发掘出 来。 20 世纪 90 年代以来,锂离子电池开始崭露头角,并得以迅速发展,其能量高、放 电时间长、体积小、环境适用性强等特点是其他电池无法比拟的,尤其是无记忆性这一 重大发现,打破了以往电池使用率低的现状。 众所周知,锂电池的性能的好坏,很大程度上决定于正极材料的性能,现有的可充 放锂电池的正极材料主要有钴-锂,锰-锂,铁-锂,和三元材料等,
15、其中钴-锂和锰-锂 已经比辀成熟了,铁-锂最近几年才刚刚起步,是一种很有潜力的材料。三元材料近两 年业发展迅猛,使用的领域也越来越多。纵观这几种材料,无疑最吸引人们眼球的还是 铁-锂。铁锂全称是磷酸铁锂(LiFePO4),是一种继钴酸锂、锰酸锂之后的能够应用于 二次锂电池的新型正极材料,具有一系列的优点: 1超长寿命。磷酸铁锂为正极材料的动力电池,循环寿命可达到 2000 次以上,标 准充电使用,可达到 2000 次。同质量的铅酸电池最多也就 11.5 年时间,而磷酸铁锂 电池在同样条件下使用,将达到年。综合考虑,性能价格比将为铅酸电池的 4 倍以上。 2使用安全,磷酸铁锂可完全解决钴酸锂和锰
16、酸锂的安全隐患问题,钴酸锂和锰 酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁, 而磷酸铁锂经过严格的 安全测试即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。 锂电资讯锂电资讯锂电资讯锂电资讯引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来 Lithium-ion Battery InformationLeading Power Future 2009 年年年年 总第总第总第总第 10 期期期期 第 6 页 共 46 页 3快速充放电。可大电流 2C 快速充放电,在专用充电器下,1.5C 充电 40 分钟内 即可使电池充满,起动电流可达 2C。 4耐高温,磷酸铁锂电热峰值可达
17、 350500而锰酸锂和钴酸锂只能在 200 左右。 5大容量,磷酸铁锂动力电池的续行里程是同等质量铅酸电池的 34 倍,其优点 可使电动自行车在重量上不超标(40kg/ 辆)的前提下,充一次电可跑 120 公里左右, 对于上班族, 充一次电能够使用一周左右的时间。 而铅酸电池配备的电动自行车在整车 重量不超标的条件下,其电池容量最大为 12Ah(铅酸电池重量此时已达 13 公斤,而同 容量的磷酸铁锂电池的重量只有 5 公斤) ,充一次电最多能够行驶 50km 左右。 6无记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂电池无此现象,电池 无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。 7体
18、积小、重量轻。同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的 2/3, 重量是铅酸电池的 1/3。 8绿色环保。绝对的绿色环保电池电动自行车虽然为绿色环保型的交通工具,而 其配备的铅酸电池中却存在着大量的铅, 在其废弃后若处理不当, 仍将对环境造成二次 污染, 而磷酸铁锂材料无任何有毒有害物质不会对环境构成任何污染, 被公认为绿色环 保电池,该电池无论在生产及使用中,均无污染。随着中国加入 WTO,中国电动自行车 的出口量将迅速增大, 而现在进入欧美的电动自行车已要求配备无污染电池, 配备铅酸 电池的电动车很难出口, 无疑磷酸铁锂动力电池将是最好的候补。 这些优点都是其他材料无法比拟的。 磷
19、酸铁锂电池拥有如此之多的优点,为何仍无法大范围的应用呢? 这里面主要涉及到两个问题: 一、生产工艺。磷酸铁锂毕竟是新材料,批量化生产的工艺还有一些问题尚未得到 很好的解决, 材料本身的特性也使得磷酸铁锂的使用范围遭到一定的限制, 这个只能说 靠不断的研究和改善来解决。 二、专利的问题。当前世界范围内,铁锂的生产和使用具有明显的区域性,厂商之 间也大部分“圈地自存” 。为什么会这样呢? 这要从全球最大电动手工具大厂 Black 脉冲充电功率能力随 DOD 的升高而升高,这说明电池在满电状态下也具有良 好的脉冲充电性能。而混合动力巴士的电源使用范围一般在 30-70SOC,对应 DOD 为 703
20、0, 测试结果表明电池在 1070的广泛 DOD 范围内其脉冲放电功率密度均在 2300 W/kg 以上,脉冲充电功率在 1200W/kg 以上,其中 50%DOD 下的特征放电功率密 度为 2400W/kg,充电功率密度为 1231W/kg,显示该电池具有优良的脉冲充放电能力, 特别适合混合电动巴士的应用。 2.62.62.62.6、搁置性能搁置性能搁置性能搁置性能 由于 HEV 电池在使用时大部分时间处于搁置状态, 所以搁置性能是 HEV 电池非常重 要的一个性能。我们用 20 安时的纳米磷酸铁锂电池测试了电池在常温及高温下的搁置 状况。常温搁置试验是将电池 1C 充电至所需 SOC,搁置
21、一段时间后以 1C 的倍率放出残 余容量,再次 1C 循环获得恢复容量数据。表 1 为电池的常温和高温搁置数据。由表 1 可知,满电状态电池在 55 下搁置 7 天,其 1C 放电容量相比于搁置前保持在 97.6%, 容量恢复甚至达到 99.3%。表明电池具有优良的常温及高温搁置性能。 表表表表 1 1 1 1、 20 安时电池的搁置性能 储存条件 剩余容量 (%) 容量恢复率(%) 25,50%SOC, 30 天 99.0 100 25,100%SOC, 30 天 98.5 99.5 55 ,100%SOC, 7 天 97.6 99.3 2.72.72.72.7、安全性能测试安全性能测试安全
22、性能测试安全性能测试 锂离子动力电池的安全性能历来是用户最为关注的问题,为了验证 3470160 规格 20 安时纳米磷酸铁锂电池的安全性能,我们进行了电池的过充、短路、挤压、针刺及 热箱加热试验。 1、过充实验:以 60A 的电流对电池进行充电,充电电压达到 10V 时,电池防爆膜 没有破裂,电池没有无冒烟、起火和爆炸。 2、短路试验:在常温下将电池充满电,然后用电阻小于 5 毫欧的导线进行外部短 接,时间持续 10min,电池没有起火和爆炸。 3、挤压试验:在垂直于电池极片的方向对电池进行挤压,直到电池壳体破裂,电 池电压降到 0V,电池没有起火和发上爆炸。 锂电资讯锂电资讯锂电资讯锂电资
23、讯引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来引领动力电池未来 Lithium-ion Battery InformationLeading Power Future 2009 年年年年 总第总第总第总第 10 期期期期 第 25 页 共 46 页 4、针刺实验:用直径 3mm 的不锈钢耐热钢针在垂直于电池极片的方向,将电池刺 穿,并将钢针停留在电池内,电池轻度冒烟,没有起火和爆炸。 5、热箱实验:将电池充满电,置于电热恒温箱里,在 85 度温度下保温 120min, 电池没有起火和爆炸。 以上实验表明,纳米磷酸铁锂由于具有极佳的热稳定性,同时其内阻低,离子扩散 能力强,功率性能好,所以具
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