鋰離子動力電池發(fā)展趨勢1低成本動力電池的研發(fā)及產業(yè)化2長壽命動力電池的研發(fā)與產業(yè)化3遨優(yōu)動力簡介470386812201388150317221895207222440

310

4132

1259

63118

891941303061904822804744648519801070118712791355142273583182314671637174116632068222523572495255526202730284029300500100015002000

1870

250030003500200920102011201220132016E

2017E

2018E2019E

2020E

2021E2022E2023E2024E2025E2014

2015純電動汽車（千臺）插電式混合動力汽車（千臺）混合動力汽車（千臺）根據(jù)IIT的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全球新能源汽車銷量從

2009年的74萬輛增長到2015年的216萬輛，復合年增長率達

19.5%，預計到

2025年，全球新能源汽車銷量將達到

660萬輛，未來十年的復合年增長率將達

11.8%。過往，新能源汽車銷售中以混合動力汽車為主，但近年來，純電動汽車、插電式混合動力汽車等以電力為主要能源來源的汽車銷量增速更快，預計未來，其增長率將遠遠超過混合動力汽車。1.鋰離子動力電池發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)來源：IIT全球動力鋰電池市場從

2010年左右開始隨著新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展而亦呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢，總需求量至

2015年達

9Gwh，市場規(guī)模達

41億美元，2011至2015年間的復合年增長率分別為

73.2%和61.7%，市場規(guī)模占總體鋰電池市場比例從接近零上升至22%；預計未來十年，全球動力鋰電池市場將繼續(xù)迅猛增長，預計至

2025年，總需求量和市場規(guī)模將分別達到

85Gwh和177億美元，未來十年復合年增長率預計分別為

25.2%和

15.7%，市場規(guī)模占比將迅速提升至

48%左右數(shù)據(jù)來源：IIT1.鋰離子動力電池發(fā)展趨勢2020年：電池模塊的質量密度≥300Wh/kg，成本≤1.5元/瓦時。量產鋰離子電池單體能量密度≥300

Wh/kg，成本≤0.8元/Wh，循環(huán)壽命≥1500次；新型鋰離子電池樣能量密度≥400

Wh/kg，新體系電池能量密度達到≥500

Wh/kg。2020年：電池能量密度：300Wh/kg，單體成本：1元/Wh，系統(tǒng)成本：1.3元/Wh2025年：電池能量密度：400Wh/kg，單體成本：0.8元/Wh，系統(tǒng)成本：1元/Wh2030年：電池能量密度：500Wh/kg，單體成本：0.6元/Wh，系統(tǒng)成本：0.8元/Wh《節(jié)能與新能源汽車國家規(guī)劃（2012—2020）》《中國制造2025》“十三五”計劃--新能源汽車重點研發(fā)專項（2016—2020）1.鋰離子動力電池發(fā)展趨勢中國發(fā)展汽車動力電池基本目標2018年前的基本目標： 2020年實現(xiàn)目標： 2025年實現(xiàn)目標：沒有安全焦慮、沒有里程焦慮高品質動力電池需求平衡；與2016相比，成本下降

40%新型鋰離子動力電池單體比能量超過

300Wh/kg系統(tǒng)比能量力爭達到260Wh/kg，使用環(huán)境達到-30℃到55℃。可具備3C充電能力。

3）成本降至1元/Wh以下，動力電池行業(yè)總產能超過1000億Wh，形成產銷規(guī)模在400億瓦時以上、具有國際競爭力的龍頭企業(yè)。1)單體比能量達500瓦時/公斤；2）智能化生產制造和一致性控制水平顯著提高;

3）產品設計和系統(tǒng)集成滿足功能安全要求,實現(xiàn)全生命周期的安全生產和使用。1.鋰離子動力電池發(fā)展趨勢高能量密度快速充電長使用/循環(huán)壽命對環(huán)境友好高安全性低成本高功率密度免保養(yǎng)高一致性好的高低溫性能1.鋰離子動力電池發(fā)展趨勢電動車用電池性能的要求：鋰動力電池發(fā)展技術路線富鋰+硅NMC(高鎳)/NCA/富鋰+硅高鎳+硅NMC/NCA/5V鎳錳+碳LFP/LMO+碳1.鋰離子動力電池發(fā)展趨勢鋰離子動力電池發(fā)展趨勢1低成本動力電池的研發(fā)及產業(yè)化2長壽命動力電池的研發(fā)與產業(yè)化3遨優(yōu)動力簡介4電芯制造和PACK組裝隔膜電解液負極材料正極材料其他材料鋰礦鎳、錳、鈷等礦產資源石墨礦手機等數(shù)碼產品電動工具電動自行車新能源汽車儲能系統(tǒng)上游：原材料中游：電芯材料下游：應用2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化鋰離子動力電池成本分析最近正極材料漲價，NMC材料占整個電池比例接近50%名稱磷酸鐵鋰鎳鈷錳酸鋰錳酸鋰鈷酸鋰化學式LiFePO4LiNi1-x-yCoxMnyO2LiMn2O4LiMnO4LiCoO2理論克容量mAh/g170278148286274電芯實際克容量mAh/g130-145160-19090-120200145-183（4.2V-4.45）放電平臺V3.2-3.33.6-3.73.7-3.83.4-4.33.6-3.85循環(huán)壽命(至80%）>2000次>2000次>500次差>500次高溫性能~75℃~65℃~45℃高溫不穩(wěn)定~80℃倍率性能較好一般高溫需改良一般較好安全性好一般好好差過渡金屬非常豐富貧乏豐富貧乏2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化正極主材料綜合性對比：錳酸鋰三元：NMC富鋰錳正極材料鋰動力電池主要正極材料：1）LiMPO4類，M=Fe,Mn,Co...錳酸鋰鎳錳二元類：如:LiNi0.5Mn1.5O43)鎳錳鈷三元類：LiNixMnyCozO2

(x+y+z=1)4）鎳錳鋁三元類：LiNixMnyAlzO2富鋰錳：Li2MnO3·LiMO2

（M=Ni,Mn,Co…）納/鉀離子電池，如：NaxCoO2,Na2Fe2(SO4)3，Na3V2(PO4)3，NaxNi0.22Co0.11Mn0.66O2磷酸亞鐵鋰磷酸錳鋰......三元：NCANMC高鎳類：811要同時滿足安全、壽命、功率、能量、成本，如何選擇2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化2.1低成本正極之一：磷酸錳鋰磷酸錳鋰化學式：LiMnPO4，具有橄欖石狀的晶體結構，導致其作為電極材料時物理化學性質穩(wěn)定。且磷酸錳鋰具有171

mAh/g的比容量以及4.1

V左右的放電平臺（vsLi/Li+），這也使得磷酸錳鋰成為了新一代鋰離子動力電池的理想材料。產業(yè)化難點：大批量合成的難以及電導率的改善困難2.2

低成本正極之二：鎳錳鈷三元材料2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化鎳錳鈷三元材料在不同電壓下的容量發(fā)揮隨著鎳含量的增加，材料的克容量也越來越高。。。2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化2.3

低成本正極之三：富鋰基正極材料Li2MnO3錳以正四價存在，電化學活性差。突出特點：2-4.8V發(fā)揮250mAh/g以上的比容量xLi2MnO3?(1-x)LiMO2LiMO2寬電壓范圍結構不穩(wěn)定，限制容量的發(fā)揮。富鋰錳基固溶體正極材料用xLi[Li1/3Mn2/3]O2·(1–x)LiMO2

來表達，其中M為過渡金屬(Mn、Ni、Co、Ni-Mn等)。部分研究者認為它由Li2MnO3和LiMO2兩種層狀材料組成的固溶體,分子式也可寫為Li[Lix/3Mn2x/3-M(1–x)]O2。通過優(yōu)化后在2.0V-4.8V的放電比容量可超過300mAh/g，能量密度達到900Wh/kg。近年來因具有高的可逆比容量，優(yōu)秀的循環(huán)性能，相對較低的成本以及新的電化學充放電機制等優(yōu)點而受到廣泛關注。層狀富鋰錳基材料有待解決的問題2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化結構充放電機理電化學缺陷2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化Denis

et

al,

Journal

of

The

ElectrochemicalSociety,157

11

A1177-A1182

2010韓國Kim等用離子交換方法合成了納米片狀的

Li0.93[Li0.21Co0.28Mn0.51]O2,在0.1C

下,首次放電容量為258mAh/g,經30次循環(huán)后容量保持率為95%,在高倍率4C(1000mA/g)下,其容量保持在220

mAh/g左右,后來，通過水熱法合成納米線狀的Li[Ni0.25Li0.15Mn0.6]O2

材料,在高倍率0.3C

下,首次放電容量達到311

mAh/g。層狀富鋰錳基材料應用解決方法1、百分之三的鈉摻雜提高了材料的倍率性能2、提高了材料的導電性3、抑制了材料在循環(huán)中向尖晶石相轉變K.

M.

Abraham,

et.

Journal

of

The

ElectrochemicalSociety,

2014,161,

A290.酸處理，預循環(huán)。。。2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化2.4

低成本正極之四：鈉//鉀離子電池，如：Na2Fe2(SO4)3a)

Na2Fe2(SO4)3結構圖b)Na2Fe2(SO4)3不同倍率（1/20C至20C再到1/20C）的克容量圖（充電到4.2V）P.

Barpanda,

G.

Oyama,S.

Nishimura,

S.

C.

Chung,

A.

Yamada,Nat.

Commun.

2014,

5,

4358;遨優(yōu)硅負優(yōu)點：與傳統(tǒng)石墨相對，硅具有超高的理論比容量（4200mAh/g）。主要是因為硅鋰可形成Li12Si7、Li7Si3、Li22Si4等。較低的脫鋰電位（<0.5V），且硅的電壓平臺略高于石墨，在充電時難引起表面析鋰，安全性能更好。Si:

4200

mAh/g212.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化硅負極缺點：自身的電導率較低實驗表明，硅在脫嵌鋰過程中，有300-400%的體積變化，致使活性材料裂化和粉化，導致活性材料損失，造成循環(huán)壽命衰減。2.5

負極方向：硅負極硅的納米化：硅納米顆粒（零維納米化）、硅納米線/管一維納米化）、硅薄膜（二維納米化）和3D多孔結構硅、中空多孔硅（三維納米化）包覆：外表包覆一層無定形碳或石墨烯粘結劑：CMC，PI(聚酰亞胺)，PAA(聚丙烯酸),PVA(聚乙烯醇),Alg(海藻酸鈉)體系的粘結劑電解液：新型鋰鹽：LiBOB/LiDFOB/LiFSI等成膜添加劑：如VC、FEC、SA等摻雜：如B、N、P或通過與過渡金屬（Ti/Ni/Fe等）與Si形成SiMx，提高電子導電率和離子導電率2.低成本動力電池的研發(fā)與產業(yè)化硅負極技術路線鋰離子動力電池發(fā)展趨勢1低成本動力電池的研發(fā)及產業(yè)化2長壽命動力電池的研發(fā)與產業(yè)化3遨優(yōu)動力簡介4正極主材料負極主材料電解液隔膜材料體系搭配極片壓實

負極過量涂布面密度。。。測試的客觀條件過程參數(shù)一致性水分化成控制影響鋰離子動力電池壽命的主要因素循環(huán)/壽命影響因素原材料制程控制工藝設計其它因素3.長壽命動力電池的研發(fā)與產業(yè)化3.長壽命動力電池的研發(fā)與產業(yè)化影響鋰離子動力原電材池料壽命的主要因素原材料方向原材料A正極主材料B負極主材料D隔膜C電液陶瓷涂覆隔膜離子導體、涂層隔膜等其它充放電過程中，氧化還原電位變化小，化學穩(wěn)定性好材料顆粒形貌、大小及其搭配較高的電子和離子導電率，大電流充放電性能好新的鋰鹽及其搭配SEI成膜添加劑搞過充添加劑防集流體腐蝕添加劑其它添加劑充放電過程中，氧化還原電位變化小，化學穩(wěn)定性好，與電解質反應小良好的表面結構，形成良好的SEI膜較高的電子和離子導電率，大電流充放電性能好通過在正極表面形成保護膜來抑止三元材料與電解液的反應，提高循環(huán)壽命采用新型鋰鹽，提高高鎳三元材料的高溫性能和低溫性能如下列新型鋰鹽提高對正極材料的保護性能，提高循環(huán)壽命3.長壽命動力電池的研發(fā)與產業(yè)化長壽命的重要因素之----工藝+制程控制3.長壽命動力電池的研發(fā)與產業(yè)化使用全自動注液機和全自動真空封裝線，對每一個電芯的注液量和失液量進行監(jiān)控，通過工藝調整，保證每個電芯保液量。全自動高真空烘烤

線，提高烘烤一致性和烘烤效率，降低電芯內水分含量。高速高精度擠壓涂布機雙架和三架射線面密度測試儀在線監(jiān)控面密度并閉環(huán)控制。保證涂布面密度控制1.2%以內。形成致密的SEI膜，容量更高，安全性能更好，壽命更長涂布一致性壓實密度一致性嚴格的水分控制先進的化成工藝控制保液量在線激光測厚儀監(jiān)控輥壓厚度并閉環(huán)控制輥壓機調節(jié)。保證壓實密度一致性。鋰離子動力電池發(fā)展趨勢1低成本動力電池的研發(fā)及產業(yè)化2長壽命動力電池的研發(fā)與產業(yè)化3遨優(yōu)動力簡介4簡介—浙江遨優(yōu)產能規(guī)劃浙江遨優(yōu)動力系統(tǒng)有限公司隸屬于浙江之信控股。憑借集團公司奢銀等業(yè)務的強力支持，后續(xù)發(fā)展資金充裕。遨優(yōu)全球銷售中心位于湖州聯(lián)東U谷。研發(fā)生產基地位于浙江省湖州市高鐵站旁，擬設立新能源電池產品和材料研發(fā)院。工廠采用無塵凈化生產車間、國際一流的自動化電芯生產和PACK裝配、檢測流水線保證品質領先。公司以引領客戶需求為目標，專業(yè)生產高一致性、高安全性、長壽命的電動汽車動力及儲能電池。項目年度湖州基地（億WH/年）肇慶基地（億WH/年）20163~4201745302018再擴產60湖州基地肇慶基地補充說明項目位于肇慶高新區(qū)，動力電池產能規(guī)劃30億WH/年補充說明項目位于浙江湖州遠通科技工業(yè)園主要研發(fā)制造電動汽車、無人機、儲能用軟包動力電池系統(tǒng)，一期設計產能達到

45億WH/年，二期60億WH/年遨優(yōu)動力系統(tǒng)-產業(yè)布局國內距高鐵站最近電池生產基地遨優(yōu)生產基地位于湖州遠通科技工業(yè)園，距湖州高鐵站僅2.6Km，是目前國內離高鐵站最近的新能源電池工廠技術優(yōu)勢-安全設計雙重保護模塊雙重封裝防爆裝置阻燃設計方便適用聚合物軟包裝電芯裝入金屬外殼雙重封裝Servicelife

of

10

years所獲專利號：CN200910192832.7CN201120287926.5模塊外殼設計有防爆閥，可起到泄壓保護作用模塊內注入阻燃介質，可有效預防電池燃燒模塊內部組裝可任意多串多并模塊外部引出端子可任意串并聯(lián)快充型電芯，可滿足5-15C快速充電寬溫電池應用，可在極寒地帶使用三元電池2010年通過QCT743-2006，2015年通過國標GB31484/5/6認證國際最早（2005年）開始研發(fā)生產三元電池技術優(yōu)勢高能量密度三元電池—2017年量產240WH/Kg高能量密度三元電池—2015年量產200WH/Kg高能量密度磷鐵電池—2015年量產155WH/Kgt

y20202019201820172016團隊技術優(yōu)勢能量密度提升圖90133200N37(25AH)實際1C充放電循環(huán)2568次，容量保持95%技術優(yōu)勢-長壽命92172242F23(28AH)實際1C充放電循環(huán)4042次，容量保持88%技術優(yōu)勢-長壽命技術優(yōu)勢-高安全性單體測試前圖片模塊測試前圖片單體測試后圖片模塊測試后圖片技術優(yōu)勢-鈦酸鋰電池高倍

高倍率充

率放電

電超低

超長溫放

循環(huán)電

壽命公司名稱電芯能量密度（Wh/Kg）PACK能量密度（Wh/Kg）B（LFP）160＞115C（LFP）150＞115G（LFP）13095-115H（LFP）13095-115其他（LFP）11080-95技術團隊（LFP）160120技術團隊（NMC）240＞130（乘用車）＞150（商用車）PACK比能量密度補貼系數(shù)補貼金額80-95Wh/Kg0.81440元/KWh95-115Wh/Kg1.01800元/KWh＞115Wh/Kg1.22160元/KWh國家電動客車補貼政策產品介紹產品介紹電芯、模塊系列主營業(yè)務A主營業(yè)務B遨優(yōu)根據(jù)客戶需要自主研發(fā)制造三元、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰聚合物軟包電芯及模塊PACK系列遨優(yōu)根據(jù)客戶不同需求，研發(fā)制造車用鋰離子動力電池系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)電池組發(fā)明專利:雙重保護模塊電池組高能量密度高結構強度防水優(yōu)秀循環(huán)性能雙重保護和高安全性能關鍵技術--高安全、長壽命的模塊產品介紹系統(tǒng)成組方式電芯單模塊模塊模組電池包電池系統(tǒng)高一致性，高安全軟包裝電池標準化，模塊化設計模組標準化，高集成，高能量密度標準箱高安全、長壽命雙重保護模塊N靈活組合及任意搭配適用于不同車型的標準系統(tǒng)標準電箱型號標準電池箱序號項目指標1箱體型號C0022電池類型磷酸鐵鋰電池3組合方式7P48S4電池組額定電壓153.6V5電池組額定容量175Ah6電池組能量26.88kwh7電池組尺寸1060.0*630.0*250mm8工作溫度放電-20℃-60℃充電-10℃-55℃9重量能量密度≥120.0Wh/kg10冷卻方式液冷/傳導冷卻電池組主要參數(shù)：序號項目指標1箱體型號B0022電池類型磷酸鐵鋰電池3組合方式7P36S4電池組額定電壓115.2V5電池組額定容量175Ah6電池組能量20.16kwh7電池組尺寸820.0*630.0*250mm8工作溫度放電-20℃-60℃充電-10℃-55℃9重量能量密度≥120.0Wh/kg10冷卻方式液冷/傳導冷卻電池組主要參數(shù)：標準系統(tǒng)型號序號系統(tǒng)電量（kwh）組合方式系統(tǒng)電壓（V)系統(tǒng)容量(AH)箱體組合方式箱體數(shù)量電芯數(shù)量串數(shù)（S）并數(shù)（P）B002箱體數(shù)量C002箱體數(shù)量180.641447460.81754041008280.641447460.81750331008387.361567499.21753141092494.081687537.617522411765100.8180757617513412606100.8180757617550512607107.521927614.417504413448107.521927614.41754151344標準電池箱型號標準電池箱序號項目指標1箱體型號C0032電池類型磷酸鐵鋰電池3組合方式5P28S4電池組額定電壓89.6V5電池組額定容量290Ah6電池組能量25.984kwh7電池組尺寸1060.0*630.0*250mm8工作溫度放電-20℃-60℃充電-10℃-55℃9重量能量密度≥120.0Wh/kg10冷卻方式液冷/傳導冷卻電池組主要參數(shù)：序號項目指標1箱體型號B0032電池類型磷酸鐵鋰電池3組合