我国新能源汽车成爆发式发展。
2014-2015年受政策驱动,新能源汽车概念在市场上迅速推广,我国新能源汽车销售量的增长率均超过300%;2016年销售量达51万辆,同比增长率也高达53%。根据工信部规划的2020年我国新能源年销量目标(200万辆)估算, 2016-2020年复合增长率将在40%左右,维持高速增长趋势。
锂电自行车快速增长推动动力电池需求上升。
除汽车以外,我国锂电自行车产量也在迅速提升,2015年锂电自行车产量达350万辆,同比增长32%,2010-2015五年复合增长率高达70%。电动汽车、锂电自行车需求的迅速上升,使得动力锂离子电池需求量大幅上升,使之成为带动锂离子电池行业增长的主力。
1.3 消费锂离子电池的增量在vr、无人机和可穿戴设备
3c类产品发展减缓,导致消费类锂电池需求增速降低。
3c类产品在经历过发展的黄金阶段之后,智能手机产品等市场已趋近于饱和。全球智能手机的出货量增速,从2010年的高达76%,降低至2015年10%。根据市场研究公司statista的估算,2016年全球智能手机出货量达到15亿个,但同比增速仅2%,而到2019-2020年可能会出现负增长。
vr、无人机、可穿戴设备等新增需求带动消费锂离子电池增长。
尽管传统手机、笔记本电脑、数码产品等发展减慢,近年来出现的多种新型产业增加了对消费锂离子电池的需求,如vr眼镜、无人机、可穿戴设备等。中国虚拟现实(vr)行业从2015年开始起步,市场规模正处于飞速扩张时期;根据艾媒咨询的预测,2017年vr行业规模将从2016年的约60亿元增长至超过130亿元,同比增长约140%;到2020年预计超过550亿元,2016-2020年复合增长率接近80%。而根据国际数据公司(idc)的预测报告,全球民用无人机市场规模也呈快速扩张趋势。
2015年全球民用无人机市场规模为36亿美元,同比增长率33%;到2020年,全球民用无人机市场规模增长到约260亿美元,五年复合增长率近50%。2012年发布的google glass,2014年发布的小米手环,2015年面市的苹果手表,相继将智能穿戴推向了风口浪尖。根据idc的预测,2016-2020年,智能眼镜出货量的年复合增长率高达200%左右,智能服装超过60%,智能手表接近30%。
1.4 新能源发电需要锂电储能的积极参与
储能是解决新能源风电、光伏间歇波动性的重要手段之一。
风力、光伏发电具有不稳定性,储能技术可助风电厂平滑输出功率。近年来,政府大力扶持可再生能源,风电和光伏装机规模迅速扩大。根据国家能源局计划,“十三五”期间我国风电装机目标210gw; 2017年上半年我国光伏新增装机容量24.4gw,光伏装机总量超过100gw。
风电、光伏发电的间歇波动性特征严重限制其并网能力,是导致我国弃风、弃光现象严重的原因之一。2016年,我国弃风率高达17%,西部平均弃光率高达20%。而配置储能系统可以实现“削峰平谷”,解决可再生能源发电的大幅波动问题,为大规模并网创造条件。
锂离子电池储能是电化学储能的重要组成。
目前,大容量储能技术主要有机械储能(抽水储能、压缩空气、飞轮储能等),电磁储能(超导磁储能、超级电容等),以及电化学储能(铅蓄电池、液流电池、锂离子电池等)。其中,抽水储能是成熟、经济的大容量储能技术,具有规模大、寿命长、运行费低等优点。在中国运营的储能项目中,抽水储能累计装机个数占比99.5%。但抽水储能必须有合适建造上下水库的地理条件,受地形条件限制大,且建设周期长。
锂离子电池储能是未来发展的主要形式。
电化学储能技术具有响应时间短、能量密度大、灵活方便、维护成本低等优点,是抽水储能以外主要的储能形式。根据中关村储能产业技术联盟(cnesa)的统计及预测,中国电化学储能累计装机量将稳步上升。2016年累计装机量为255mw,到2020年,电化学储能装机量将超过2000mw,2016-2020年年复合增长率接近70%。而锂离子电池储能占电化学储能已装机个数的66%,是主要的电化学储能形式。
一
电池结构
锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和ptc元件(部分圆柱式使用),以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。
单节锂电池的电压为3.7v(磷酸亚铁锂正极的为3.2v),电池容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。
锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电被广泛应用于电动车行业,特别是磷酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂电池产业的发展和应用。
2015年全球民用无人机市场规模为36亿美元,同比增长率33%;到2020年,全球民用无人机市场规模增长到约260亿美元,五年复合增长率近50%。2012年发布的google glass,2014年发布的小米手环,2015年面市的苹果手表,相继将智能穿戴推向了风口浪尖。根据idc的预测,2016-2020年,智能眼镜出货量的年复合增长率高达200%左右,智能服装超过60%,智能手表接近30%。
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