提高功率密度的措施:
1、电池材料的微粒化设计,改变了微粒的形状、大小和结构;2、电极的薄膜化和大面积化;3、减小电池内部电流通路的电阻。
提高循环性能:
1、研发新产品、掺杂新材料,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,使得晶体在嵌入或脱出锂离子时晶格常数和体积变化都很小,小于1%;2、利用材料的纳米特性,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,从而改进循环性能。
提高安全性的措施:
1、采用新电极材料,特别是取代石墨负极;扩大电池的安全操作窗口(有效地限制能量密度);2、降低电池放电倍率(有效地限制功率密度);增加安全保护系统和控制系统。
4.3负极材料成本构成
相对锂电池正极材料、电解液等,锂电石墨负极材料原料成本较低,主要因为主要原材料石墨储量丰富且价格相对处于较低位置。我国是世界上石墨储量最丰富的国家,也是第一生产大国和出口大国,在世界石墨行业中占有重要地位。据我国国土资源部统计资料显示,我国晶质石墨储量3085万吨,基础储量5280万吨;隐晶质石墨储量1358万吨,基础储量2371万吨,中国石墨储量占世界的70%以上。
通过对锂电池负极材料成本构成分解,主要包括原料成本、人力成本、能源成本、设备折旧成本以及其他费用。随着锂电负极同质化以及低端市场的竞争加剧毛利率将加速下滑,负极产业需要开发适应动力电池以及储能产业发展的新一代产品。
4.4负极制造格局:由日本向中国产业转移明显
2010年以前全球锂电池负极材料领先企业多集中在日本,主要包括日立化成、日本炭黑、JFE化学、三菱化学等。原因在于日本锂电池电芯厂商仍占据大部分市场份额,而日本电芯企业的采购渠道多偏向与本土企业,从而支撑日本众多负极企业的发展。如JFE化学专供于索尼;三菱化学则多集中在三洋、松下;而日本化成约三分之二的产品供应于三洋、松下等日本电芯制造商。