(一)锂离子电池
锂离子电池是一种二次化学电池(充电化学电池),其正负极由两种不同的物质构成,可供锂离子可逆地嵌入和脱出。充电过程中,锂离子从正极脱出,经过电解质嵌入负极的晶格之中,从而正极处于高电位的贫锂状态,负极则处于低电位的富锂状态;放电时则相反,具有电压高、比能量高、比功率高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、对环境友好等特点,因此锂电池被称为绿色新能源产品,广泛应用于消费电子、新能源汽车和储能等领域。
锂电池按正极材料不同,可分为铁酸锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池、镍酸锂电池、三元材料锂电池、磷酸铁锂电池等。
(二)锂离子电池产业链
1,产业链上游
锂电行业的上游企业基本均为各类资源企业,包括锂矿、石墨等正负极材料以及六氟磷酸锂、有机溶剂和石化产品等大宗原材料。
2,产业链中游
锂离电行业的中游为锂电池制造环节。即:将四大主材加工后形成锂电芯,锂电芯进行模组装配及PACK形成锂电池包。以四大主材和锂电池生产企业为主。
(1)四大主材
四大材料中,正极材料主要由碳酸锂(Li2CO3)、氢氧化锂(LiOH)及硫酸钴(CoSO )为主要原材料构成,约占电芯总成本的55%。
负极材料主要包括石墨类碳材料,以天然石墨或人造石墨为主,约占电芯成本15%。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiBF4)、添加剂等原料,按比例配制,约占电芯成本9%;
隔膜基体材料主要包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂,以湿法工艺为主且基本实现了进口替代,约占电芯成本8%。
(2)电芯制造与封装PACK
锂电池生产企业采购四大主材,然后经由前段工序(极片制造)、中段工序(电芯合成)、后段工序(化成封装)等全过程生产制成电芯,再根据具体需要将电芯整合成为模组,或将多个模组整合成为适配不同下游企业所应用的PACK,最终交付。
3,产业链上游
锂电池产业下游企业为消费电子企业、新能源汽车企业和储能系统企业。
(三)锂离子电池应用领域
锂电池由于其优良的综合性能,应用领域十分广泛,需求市场主要在动力电池、储能电池、消费电池三大领域。
1,动力锂电池
新能源汽车是锂离子电池在动力领域上的最大应用,作为新能源汽车的核心部件,动力电池的成本占据了整车成本的40%左右。
2,储能锂电池
由于风能、太阳能在使用过程中存在不稳定、不连续的缺点,需要经过储能系统稳定后再连入电网,并且储能系统可以消除电能在使用过程中不均衡的现象,实现削峰填谷,提高供电可靠性和利用率。随着技术的进步以及成本的下降,锂电池已经逐步成为储能的主要技术路线,特别用于充电桩、5G基站和数据中心等高耗能行业的储能需求。
3,消费锂电池
锂电池在3C产品上渗透率已经非常高,未来该市场中最值得关注的是移动电源细分市场以及可穿戴产品及消费型无人机等产品。
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