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研發(fā)中心戰(zhàn)略發(fā)展報(bào)告2009-8-28研發(fā)中心戰(zhàn)略發(fā)展報(bào)告2009-8-28一BAK電池現(xiàn)狀分析

1方形電池2圓柱186503聚合物電池二我司未來(lái)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略三目前實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略提升方案四資源支持

Confidential一BAK電池現(xiàn)狀分析Confidential21方形電池BasicperformanceChemistryanalysisRatecapabilityCycleperformanceOverchargeperformancehigh-lowtemperatureperformance

Prismaticroadmap

Confidential1方形電池BasicperformanceConfid3Basicperformance廠(chǎng)家型號(hào)電池尺寸(mm)樣本量電壓

V內(nèi)阻mΩ重量(g)容量(mAh)平臺(tái)min實(shí)際計(jì)算Wh/L能量密度Wh/L厚度寬度長(zhǎng)度0.2C1CBYD523450AR*5.2833.6549.47103.8144.118.62721.9708.742.9298.3296.6Samsung553450AR5.0433.7849.3833.6950.719.571045.31032.339.3454.3408.5Sanyo523450AR5.2733.6349.74203.8150.821.041131.81067.636.9448.1446.8LG523450AR5.3233.6249.4893.7541.120.671118.81099.039.2459.5460.0Maxell553450AR5.2833.6849.3313.8038.320.661091.41068.834.5450.8422.9BAK523450AJL5.27

33.79

49.76243.80

40.5

20.95

1123.91085.1

48.0

453.1454.2

starmeanslowcostConfidentialBasicperformance廠(chǎng)家型號(hào)電池尺寸(mm)樣4Innerresistance

內(nèi)阻對(duì)比情況,Maxell內(nèi)阻最小,BAK其次,隨后分別為L(zhǎng)G,BYD,Samsung和Sanyo內(nèi)阻最大,在50毫歐左右。ConfidentialInnerresistance內(nèi)阻對(duì)比情況,Maxell5Platform(3.6V)平臺(tái)對(duì)比情況,BAK平臺(tái)最長(zhǎng),接近50min,BYD其次,隨后分別為L(zhǎng)G,SamsungSanyo,Maxell平臺(tái)最短,均低于40min。ConfidentialPlatform(3.6V)平臺(tái)對(duì)比情況,BAK平臺(tái)最長(zhǎng),6Volumetricenergy除去BYD,LG以459.5Wh/L稍高于BAK,Samsung,Sanyo和Maxell,但BAK電芯為老化前的能量密度;從08年各家的Roadmap來(lái)看,高容量產(chǎn)品上我們存在劣勢(shì)(見(jiàn)后Roadmap)ConfidentialVolumetricenergy除去BYD,LG以459.7Chemistryanalysis廠(chǎng)家&材料正極材料負(fù)極材料電解液BYD鈷酸鋰/錳酸鋰人造石墨EMC/DEC/EC&VC/BP/CHBSamsung鈷酸鋰天然石墨EMC/DEC/EC&VC/BPSanyo鈷酸鋰人造石墨EMC/DEC/EC&CHBLG鈷酸鋰天然石墨EMC/DEC/ECMaxell鈷酸鋰天然石墨EMC/DEC/EC/PC&CHBBAK鈷酸鋰/三元天然石墨EC/EMC

除BYD基于成本及過(guò)充性能采用混錳酸鋰策略外,其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均采用鈷酸鋰作為正極活性物質(zhì);我司采用鈷酸鋰/三元的正極體系;

負(fù)極材料,除Sanyo繼續(xù)沿用人造石墨外,其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均采用天然石墨作為負(fù)極活性物質(zhì);我司采用天然石墨的負(fù)極體系;除LG外,其他廠(chǎng)家電解液均添加BP或CHB作為過(guò)充添加劑,但只有Samsung電芯過(guò)充測(cè)試(950mA10V)可安全通過(guò);我司批量的產(chǎn)品也沒(méi)有采用過(guò)充電解液。Confidential

8Ratecapability從以上圖表可以看出,Samsung電芯倍率性能較好,其它依次為L(zhǎng)G、BYD、Maxell、BAK、Sanyo.廠(chǎng)家型號(hào)1.0C/0.2CBYD523450AR98.17%Samsung553450AR98.75%Sanyo523450AR94.33%LG523450AR98.23%Maxell553450AR97.93%BAK523450AJL96.06%ConfidentialRatecapability從以上圖表可以看出,Sams9Cycleperformance1.不同廠(chǎng)家電芯常溫循環(huán)性能對(duì)比從循環(huán)曲線(xiàn)圖可以看出,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手電芯500次循環(huán)結(jié)束時(shí)容量保持率均在82%以上;我司常規(guī)體系電芯400次循環(huán)結(jié)束時(shí)容量保持率82%左右;而我司為NOKIA開(kāi)發(fā)的樣品電芯500次循環(huán)結(jié)束時(shí)其容量保持率在88%以上。ConfidentialCycleperformance1.不同廠(chǎng)家電芯常溫循環(huán)102.不同廠(chǎng)家電芯45度1C500次循環(huán)性能對(duì)比從圖中可以看出,500次循環(huán)結(jié)束后競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手電芯容量保持率均在82%以上,我司常規(guī)體系電芯在300次循環(huán)結(jié)束后容量保持率85%左右;而我司為NOKIA開(kāi)發(fā)的樣品電芯500次循環(huán)結(jié)束時(shí)其容量保持率在88%以上,遠(yuǎn)優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手電芯循環(huán)性能。Confidential2.不同廠(chǎng)家電芯45度1C500次循環(huán)性能對(duì)比從圖中11Overchargeperformance

在進(jìn)行950mA10V過(guò)充測(cè)試時(shí),BYD-泄露;Samsung-通過(guò)測(cè)試;Sanyo-起火,LG-爆炸;BAK常規(guī)電芯523450-1050無(wú)法通過(guò)該項(xiàng)測(cè)試,失效模式為爆炸或起火。而我司為Nokia開(kāi)發(fā)的樣品523450-1000能滿(mǎn)足該項(xiàng)測(cè)試要求。1.過(guò)充曲線(xiàn)圖ConfidentialOverchargeperformance在進(jìn)122.過(guò)充后樣品照片Samsung:安全通過(guò)Sanyo:起火B(yǎng)YD:破裂LG:爆炸BAK為NOKIA開(kāi)發(fā)樣品:通過(guò)Confidential2.過(guò)充后樣品照片Samsung:安全通過(guò)Sanyo:起火B(yǎng)13Highandlowtemperatureperformance除GS523442高低溫表現(xiàn)較好外,以上幾家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手電芯對(duì)高低溫性能均沒(méi)做到兼顧;對(duì)于BAK電芯,采用高溫電解液時(shí)其高溫性能比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手高溫性能好,而采用常規(guī)電解液時(shí)其高溫性能稍差,此時(shí)其低溫性能也一般;材料體系上除BAK外,其它公司均采用鈷酸鋰作為正極材料,負(fù)極除Sanyo采用人造石墨外,大多采用復(fù)合石墨或天然石墨;而我司正極使用鈷酸鋰與鎳鈷錳混合體系,負(fù)極大多數(shù)采用天然石墨。廠(chǎng)家型號(hào)60℃7天烘烤10℃

1C充電電解液正極負(fù)極尺寸變化率容量保持率容量恢復(fù)率GS043450A15.63%74.80%77.92%不析鋰EMC/DEC/EC/CHB鈷酸鋰復(fù)合石墨GS363443A24.01%90.79%95.41%不析鋰EMC/DEC/EC/CHB鈷酸鋰復(fù)合石墨GS523442A8.12%90.51%94.38%不析鋰EMC/DEC/EC

(在5.48及6.28min處有兩峰,未知)鈷酸鋰復(fù)合石墨Maxell053048A8.39%90.06%95.96%析鋰EMC/EC/CHB/BP鈷酸鋰天然石墨Maxell653443AR4.27%90.39%97.34%嚴(yán)重析鋰FB/EMC/DEC/EC/CHB/BP鈷酸鋰天然石墨Sanyo463443AR14.53%92.40%96.78%嚴(yán)重析鋰EMC/DEC/EC/CHB/BP鈷酸鋰人造石墨BAK423048A21.30%91.19%96.20%

析鋰TC-E231H鈷酸鋰/三元天然石墨BAK423048A216.72%89.76%94.02%

析鋰JN9062鈷酸鋰/三元天然石墨ConfidentialHighandlowtemperatureperfo14上圖為BAK、GS、Maxell、Sanyo電芯在低溫下(10度)1C充到滿(mǎn)電后的負(fù)極照片;可以看出,GS的電芯低溫下沒(méi)有析鋰現(xiàn)象,Maxell有一款輕微析鋰,另一款析鋰嚴(yán)重,Sanyo析鋰嚴(yán)重,BAK電芯低溫下析鋰較輕微。10℃

1CchargeperformanceBAK063436ARGS043450AGS363443AMaxell053048AMaxell653443ASanyo463443ARConfidential上圖為BAK、GS、Maxell、Sanyo電芯在15PrismaticroadmapPrismaticroadmap2圓柱型18650

我司圓柱型電池18650-2.2Ah已經(jīng)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售兩年多,電性能及安全性能居于世界前列;18650-2.6Ah電池已經(jīng)研發(fā)完成,采用LiCo02正極材料體系,目前正處于車(chē)間試產(chǎn)階段;18650-2.8Ah電池正著手開(kāi)發(fā),目前采用(4.3V)高電壓LiCo02正極材料體系,并加涂層保護(hù)。

1)18650-2.2Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較2)18650-2.6Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較3)18650-2.6Ah/2.8AhSummary及18650roadmap比較(BAK/SDI)

2圓柱型18650我司圓柱型電池18650-21)

18650-2.2Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較1)18650-2.2Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較1.1不同公司186500.2C放電曲線(xiàn)對(duì)比圖

這是2006年的數(shù)據(jù)。從圖上可知除了Sony2.4Ah有NMC外,其他廠(chǎng)家都和BAK一樣,用鈷酸鋰正極材料。1.1不同公司186500.2C放電曲線(xiàn)對(duì)比圖這是201.2不同公司18650不同溫度下放電對(duì)比圖

這也是2006年末的測(cè)試數(shù)據(jù)。高低溫測(cè)試:高溫放電時(shí),以Sony最好,其次為Samsung和Sanyo,Panasonic最差,BAK居中。低溫放電時(shí),以L(fǎng)ishen

最好,其次為Panasonic,BAK居第三。Sony最差。1.2不同公司18650不同溫度下放電對(duì)比圖這也是2001.3+0.5C/-0.5C25℃放電容量循環(huán)曲線(xiàn)比較圖

0.5C循環(huán):在已結(jié)束300次循環(huán)中,BAK(+0.8C/-0.5C)18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.

1.3+0.5C/-0.5C25℃放電容量循環(huán)曲線(xiàn)比較

1.4+1C/-1C25℃放電容量循環(huán)曲線(xiàn)圖

1C循環(huán):在已結(jié)束300次循環(huán)中,BAK(+0.8C/-1C)幾乎是最好的。其他按Samsung、LG、Sanyo,Panasonic依次降低。Remark:Thesecompetitors’18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.

1.4+1C/-1C25℃放電容量循環(huán)曲線(xiàn)圖1C循2)18650-2.6Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較2)18650-2.6Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較2.118650-2.6AhcomparisonofBAKcellandothercompetitors’cells以上數(shù)據(jù)顯示,Samsung的總體內(nèi)部空間最大。BAK2.6Ah電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是對(duì)Samsung的模仿,但因?yàn)閲?guó)內(nèi)材料性能和配件加工能力還就弱,故我們還有很大的提升空間。CompetitorcellsizewithoutlabelsCellmakerLG2.6AhSDI2.6AhSanyo2.6Panasonic2.55LG2.8Samsung2.8BAK2.6BAK2.2CellIDICR18650B2ICR18650-26CUR18650FMCGR18650EICR18650-C1ICR18650-28A

HeaderDiam(mm)18.1518.2318.117.9518.1318.2418.218.05MiddleCanDiam(mm)18.1118.151818.0718.1218.1518.0718BottomCanDiam(mm)18.1118.1917.9818.118.1118.1518.0718CellHeight(mm)64.964.7564.764.7664.8564.7664.7564.7CanWallThickness(μm)165160162160165160180220CanBottomThickness(μm)260310310305260310250300LabelThickness(μm)77781057077788080CanType(CTscanatBAK)StepwallStepwallStepwall?

Stepwall

TopCoverThickness(μm)2302602322502302703003002.118650-2.6Ahcomparisonof2.218650-2.6Ah+0.8C/-0.5C℃cyclelifecomparing+0.8C/-0.5C25°C循環(huán):在已結(jié)束300次循環(huán)中,Samsung和Panasonic是最好的,LG、Sanyo較差。BAK試產(chǎn)(6VM9G08)電芯循環(huán)未完,目前數(shù)據(jù)居中,BAKW5是研發(fā)實(shí)驗(yàn)電池?cái)?shù)據(jù)。2.218650-2.6Ah+0.8C/-0.5C℃2.318650-2.6Ah+0.8C/-0.5C

45℃cyclelifecomparing+0.8C/-0.5C45°C循環(huán):在已結(jié)束300次循環(huán)中,Samsung是最好的,Panasonic,LG都較好,Sanyo最差。BAK試產(chǎn)(6VM9G08)電芯循環(huán)未完,目前沒(méi)法判斷。2.318650-2.6Ah+0.8C/-0.5C43)

18650高容電池(2.6Ah/2.8Ah)Summary現(xiàn)韓國(guó)Samsung、LG、日本Sanyo、Panasonic等廠(chǎng)家18650-2.6Ah電池基本已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,部分廠(chǎng)家18650-2.8Ah電池已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化和18650-3.0Ah開(kāi)發(fā)完成。材料體系:針對(duì)2.6Ah電池所采用的正極材料多為L(zhǎng)iCoO2,而LG為L(zhǎng)iCoO2正極材料中混用三元材料(比例為6:2:2)。在2.8Ah中有三種思路,一是正極材料采用二元正極材料LNC體系,多為日本電池廠(chǎng)家如Panasonic;二是(4.3V)高電壓LiCoO2體系,如Sanyo;三是用LiCoO2與三元材料進(jìn)行混合,并在(4.35V)高電壓下進(jìn)行工作,如韓國(guó)LG,在2.8Ah以上多采用Al2O3/TiO2涂層進(jìn)行保護(hù)。而負(fù)極均為石墨材料。3)18650高容電池(2.6Ah/2.8Ah)Summ

3.1SDICylindricalroadmap3.3.2BAKCylindricalroadmap2009年2010年2011年備注Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q218650-2.0Ah以市場(chǎng)為導(dǎo)向18650-2.2Ah以市場(chǎng)為導(dǎo)向18650-2.4Ah以市場(chǎng)為導(dǎo)向18650-2.6Ah降成本18650-2.8Ah兩者擇一18650-3.0Ah儲(chǔ)備2.0Ah-NMC2.2Ah-LCO2.25Ah-NMC2.4Ah-NMC2.6Ah-LCO2.6Ah-LCO/NMC2.8Ah-LNC4.3Vcharge2.8Ah-LCO4.35Vcharge3.0Ah-LCOUnderdevelopmentUnderconsiderationMassproductionConfidential3.2BAKCylindricalroadmap293聚合物電池1常規(guī)性能對(duì)比

2倍率性能對(duì)比

3循環(huán)性能對(duì)比

4高溫存儲(chǔ)對(duì)比5PolymerRoadmap

3聚合物電池1常規(guī)性能對(duì)比1、常規(guī)性能對(duì)比小型號(hào)電芯BAK內(nèi)阻較高;Sony電芯體積比能量最高,BAK第二,ATL電芯體積比能量最低Confidential1、常規(guī)性能對(duì)比小型號(hào)電芯BAK內(nèi)阻較高;Sony電芯體積比312、倍率性能對(duì)比BAK電芯倍率性能較好,而Sony454261電芯倍率性能稍差。Confidential2、倍率性能對(duì)比BAK電芯倍率性能較好,而Sony4542323、循環(huán)性能對(duì)比BAK電芯循環(huán)性能與ATL相當(dāng),而Sony電芯循環(huán)比較差BAKSonyATLConfidential3、循環(huán)性能對(duì)比BAK電芯循環(huán)性能與ATL相當(dāng),而Sony電334、高溫存儲(chǔ)情況對(duì)比BAK三種型號(hào)的電芯具有良好的高溫儲(chǔ)存性能,ATL的293556電芯高溫儲(chǔ)存性能稍差Confidential4、高溫存儲(chǔ)情況對(duì)比BAK三種型號(hào)的電芯具有良好的高溫儲(chǔ)存性342009年2010年2011年備注Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2軟包筆記本電池開(kāi)發(fā)624199凝膠聚合物電池開(kāi)發(fā)設(shè)備及人力等支持Colordefine:UnderdevelopmentUnderconsiderationMassproduction5PolymerRoadmap2009年2010年2011年備注Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q二、我司未來(lái)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略方針:學(xué)習(xí)、追趕、創(chuàng)新、超越。加強(qiáng)benchmarking:1.由目前離散的benchmarking轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)的benchmarking,針對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)路線(xiàn)保持持續(xù)關(guān)注;2.由目前片面的benchmarking轉(zhuǎn)化到全面的benchmarking,全面分析競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所用化學(xué)體系的性能特點(diǎn)(包含電化學(xué)性能,安全性能,環(huán)境適應(yīng)性等)和所用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),并對(duì)電芯制造的流程能力進(jìn)行分析,努力在最短的時(shí)間內(nèi)獲取的最大的信息量,并將其轉(zhuǎn)化應(yīng)用在實(shí)踐中,真正做到取其精華,去其糟粕.◆加強(qiáng)電池材料體系的基礎(chǔ)研究:1.基于目前商業(yè)化的材料,優(yōu)化穩(wěn)定的材料體系,進(jìn)一步加強(qiáng)材料間匹配性的理解;2.在1-2年的時(shí)間內(nèi),從使用現(xiàn)有材料提升到與上游供應(yīng)商合作開(kāi)發(fā)目標(biāo)材料的水平,做到在材料體系上實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略合作的關(guān)系;二、我司未來(lái)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略方針:學(xué)習(xí)、追趕、創(chuàng)新、3.加強(qiáng)對(duì)新穎材料(如Ti系,V系,Si系等行業(yè)熱點(diǎn)材料)的關(guān)注和研究,為下一代材料的應(yīng)用做好技術(shù)儲(chǔ)備;4.建立良好的材料評(píng)估體系,搭建充分共享的數(shù)據(jù)平臺(tái),避免重復(fù)或零散的實(shí)驗(yàn)造成的人力、

物力浪費(fèi)?!艏铀佼a(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)度:優(yōu)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程和評(píng)估流程;加速新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)度(合理流程,銷(xiāo)售需與生產(chǎn)方面有一個(gè)很好的銜接,研發(fā)能夠起到一個(gè)好的橋梁作用)加速新材料導(dǎo)入進(jìn)度2.集中優(yōu)勢(shì)力量解決產(chǎn)品開(kāi)發(fā)瓶頸問(wèn)題;3.保持對(duì)潛在應(yīng)用領(lǐng)域或應(yīng)用要求的關(guān)注,能做好產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的預(yù)備工作。3.加強(qiáng)對(duì)新穎材料(如Ti系,V系,Si系等行業(yè)熱點(diǎn)材三、目前實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略提升方案實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)備提升方案主要從以下思路著手,具體方案如下:體系配方優(yōu)化:加強(qiáng)正極/負(fù)極材料的基礎(chǔ)理論研究,開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)越的正極/負(fù)極材料,并進(jìn)一步加強(qiáng)電解液與正極/負(fù)極材料間的配合性,縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化:優(yōu)化殼體、蓋板等配件結(jié)構(gòu)及卷芯設(shè)計(jì),提高電芯的空間利用率,從而提升電池容量。性能優(yōu)化:開(kāi)發(fā)穩(wěn)定的化學(xué)材料體系、較好的電化學(xué)性能、高安全性能、較寬溫度的使用性能等。車(chē)間工藝優(yōu)化:撘建研發(fā)與生產(chǎn)線(xiàn)的數(shù)據(jù)平臺(tái),加強(qiáng)理解研發(fā)設(shè)備與生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備的差異性,從而提高研發(fā)產(chǎn)品在車(chē)間應(yīng)用的可行性。三、目前實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略提升方案實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)備提升方案主要從以下思路著手,四、資源支持

信息資源-與其他部門(mén)緊密合作,快速及時(shí)地獲取客戶(hù)信息資源、材料信息以及競(jìng)爭(zhēng)者信息資源。設(shè)備資源-更新研發(fā)設(shè)備,使研發(fā)設(shè)備與生產(chǎn)設(shè)備具有可知的相關(guān)性,以縮短研發(fā)新產(chǎn)品到生產(chǎn)的導(dǎo)入周期。人員-引進(jìn)高學(xué)歷人才,實(shí)現(xiàn)更深更廣的基礎(chǔ)研究?;A(chǔ)研究-電池失效機(jī)理研究、陶瓷涂層技術(shù)研究等。人員培訓(xùn)-加強(qiáng)工程師的APQP、DOE、FMEA等品質(zhì)培訓(xùn)。管理-不斷優(yōu)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程,實(shí)現(xiàn)流程化管理,加速開(kāi)發(fā)進(jìn)度。四、資源支持信息資源-與其他部門(mén)緊密合作,快速及時(shí)地獲取客Thankyou!Thankyou!研發(fā)中心戰(zhàn)略發(fā)展報(bào)告2009-8-28研發(fā)中心戰(zhàn)略發(fā)展報(bào)告2009-8-28一BAK電池現(xiàn)狀分析

1方形電池2圓柱186503聚合物電池二我司未來(lái)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略三目前實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略提升方案四資源支持

Confidential一BAK電池現(xiàn)狀分析Confidential421方形電池BasicperformanceChemistryanalysisRatecapabilityCycleperformanceOverchargeperformancehigh-lowtemperatureperformance

Prismaticroadmap

Confidential1方形電池BasicperformanceConfid43Basicperformance廠(chǎng)家型號(hào)電池尺寸(mm)樣本量電壓

V內(nèi)阻mΩ重量(g)容量(mAh)平臺(tái)min實(shí)際計(jì)算Wh/L能量密度Wh/L厚度寬度長(zhǎng)度0.2C1CBYD523450AR*5.2833.6549.47103.8144.118.62721.9708.742.9298.3296.6Samsung553450AR5.0433.7849.3833.6950.719.571045.31032.339.3454.3408.5Sanyo523450AR5.2733.6349.74203.8150.821.041131.81067.636.9448.1446.8LG523450AR5.3233.6249.4893.7541.120.671118.81099.039.2459.5460.0Maxell553450AR5.2833.6849.3313.8038.320.661091.41068.834.5450.8422.9BAK523450AJL5.27

33.79

49.76243.80

40.5

20.95

1123.91085.1

48.0

453.1454.2

starmeanslowcostConfidentialBasicperformance廠(chǎng)家型號(hào)電池尺寸(mm)樣44Innerresistance

內(nèi)阻對(duì)比情況,Maxell內(nèi)阻最小,BAK其次,隨后分別為L(zhǎng)G,BYD,Samsung和Sanyo內(nèi)阻最大,在50毫歐左右。ConfidentialInnerresistance內(nèi)阻對(duì)比情況,Maxell45Platform(3.6V)平臺(tái)對(duì)比情況,BAK平臺(tái)最長(zhǎng),接近50min,BYD其次,隨后分別為L(zhǎng)G,SamsungSanyo,Maxell平臺(tái)最短,均低于40min。ConfidentialPlatform(3.6V)平臺(tái)對(duì)比情況,BAK平臺(tái)最長(zhǎng),46Volumetricenergy除去BYD,LG以459.5Wh/L稍高于BAK,Samsung,Sanyo和Maxell,但BAK電芯為老化前的能量密度;從08年各家的Roadmap來(lái)看,高容量產(chǎn)品上我們存在劣勢(shì)(見(jiàn)后Roadmap)ConfidentialVolumetricenergy除去BYD,LG以459.47Chemistryanalysis廠(chǎng)家&材料正極材料負(fù)極材料電解液BYD鈷酸鋰/錳酸鋰人造石墨EMC/DEC/EC&VC/BP/CHBSamsung鈷酸鋰天然石墨EMC/DEC/EC&VC/BPSanyo鈷酸鋰人造石墨EMC/DEC/EC&CHBLG鈷酸鋰天然石墨EMC/DEC/ECMaxell鈷酸鋰天然石墨EMC/DEC/EC/PC&CHBBAK鈷酸鋰/三元天然石墨EC/EMC

除BYD基于成本及過(guò)充性能采用混錳酸鋰策略外,其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均采用鈷酸鋰作為正極活性物質(zhì);我司采用鈷酸鋰/三元的正極體系;

負(fù)極材料,除Sanyo繼續(xù)沿用人造石墨外,其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均采用天然石墨作為負(fù)極活性物質(zhì);我司采用天然石墨的負(fù)極體系;除LG外,其他廠(chǎng)家電解液均添加BP或CHB作為過(guò)充添加劑,但只有Samsung電芯過(guò)充測(cè)試(950mA10V)可安全通過(guò);我司批量的產(chǎn)品也沒(méi)有采用過(guò)充電解液。Confidential

48Ratecapability從以上圖表可以看出,Samsung電芯倍率性能較好,其它依次為L(zhǎng)G、BYD、Maxell、BAK、Sanyo.廠(chǎng)家型號(hào)1.0C/0.2CBYD523450AR98.17%Samsung553450AR98.75%Sanyo523450AR94.33%LG523450AR98.23%Maxell553450AR97.93%BAK523450AJL96.06%ConfidentialRatecapability從以上圖表可以看出,Sams49Cycleperformance1.不同廠(chǎng)家電芯常溫循環(huán)性能對(duì)比從循環(huán)曲線(xiàn)圖可以看出,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手電芯500次循環(huán)結(jié)束時(shí)容量保持率均在82%以上;我司常規(guī)體系電芯400次循環(huán)結(jié)束時(shí)容量保持率82%左右;而我司為NOKIA開(kāi)發(fā)的樣品電芯500次循環(huán)結(jié)束時(shí)其容量保持率在88%以上。ConfidentialCycleperformance1.不同廠(chǎng)家電芯常溫循環(huán)502.不同廠(chǎng)家電芯45度1C500次循環(huán)性能對(duì)比從圖中可以看出,500次循環(huán)結(jié)束后競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手電芯容量保持率均在82%以上,我司常規(guī)體系電芯在300次循環(huán)結(jié)束后容量保持率85%左右;而我司為NOKIA開(kāi)發(fā)的樣品電芯500次循環(huán)結(jié)束時(shí)其容量保持率在88%以上,遠(yuǎn)優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手電芯循環(huán)性能。Confidential2.不同廠(chǎng)家電芯45度1C500次循環(huán)性能對(duì)比從圖中51Overchargeperformance

在進(jìn)行950mA10V過(guò)充測(cè)試時(shí),BYD-泄露;Samsung-通過(guò)測(cè)試;Sanyo-起火,LG-爆炸;BAK常規(guī)電芯523450-1050無(wú)法通過(guò)該項(xiàng)測(cè)試,失效模式為爆炸或起火。而我司為Nokia開(kāi)發(fā)的樣品523450-1000能滿(mǎn)足該項(xiàng)測(cè)試要求。1.過(guò)充曲線(xiàn)圖ConfidentialOverchargeperformance在進(jìn)522.過(guò)充后樣品照片Samsung:安全通過(guò)Sanyo:起火B(yǎng)YD:破裂LG:爆炸BAK為NOKIA開(kāi)發(fā)樣品:通過(guò)Confidential2.過(guò)充后樣品照片Samsung:安全通過(guò)Sanyo:起火B(yǎng)53Highandlowtemperatureperformance除GS523442高低溫表現(xiàn)較好外,以上幾家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手電芯對(duì)高低溫性能均沒(méi)做到兼顧;對(duì)于BAK電芯,采用高溫電解液時(shí)其高溫性能比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手高溫性能好,而采用常規(guī)電解液時(shí)其高溫性能稍差,此時(shí)其低溫性能也一般;材料體系上除BAK外,其它公司均采用鈷酸鋰作為正極材料,負(fù)極除Sanyo采用人造石墨外,大多采用復(fù)合石墨或天然石墨;而我司正極使用鈷酸鋰與鎳鈷錳混合體系,負(fù)極大多數(shù)采用天然石墨。廠(chǎng)家型號(hào)60℃7天烘烤10℃

1C充電電解液正極負(fù)極尺寸變化率容量保持率容量恢復(fù)率GS043450A15.63%74.80%77.92%不析鋰EMC/DEC/EC/CHB鈷酸鋰復(fù)合石墨GS363443A24.01%90.79%95.41%不析鋰EMC/DEC/EC/CHB鈷酸鋰復(fù)合石墨GS523442A8.12%90.51%94.38%不析鋰EMC/DEC/EC

(在5.48及6.28min處有兩峰,未知)鈷酸鋰復(fù)合石墨Maxell053048A8.39%90.06%95.96%析鋰EMC/EC/CHB/BP鈷酸鋰天然石墨Maxell653443AR4.27%90.39%97.34%嚴(yán)重析鋰FB/EMC/DEC/EC/CHB/BP鈷酸鋰天然石墨Sanyo463443AR14.53%92.40%96.78%嚴(yán)重析鋰EMC/DEC/EC/CHB/BP鈷酸鋰人造石墨BAK423048A21.30%91.19%96.20%

析鋰TC-E231H鈷酸鋰/三元天然石墨BAK423048A216.72%89.76%94.02%

析鋰JN9062鈷酸鋰/三元天然石墨ConfidentialHighandlowtemperatureperfo54上圖為BAK、GS、Maxell、Sanyo電芯在低溫下(10度)1C充到滿(mǎn)電后的負(fù)極照片;可以看出,GS的電芯低溫下沒(méi)有析鋰現(xiàn)象,Maxell有一款輕微析鋰,另一款析鋰嚴(yán)重,Sanyo析鋰嚴(yán)重,BAK電芯低溫下析鋰較輕微。10℃

1CchargeperformanceBAK063436ARGS043450AGS363443AMaxell053048AMaxell653443ASanyo463443ARConfidential上圖為BAK、GS、Maxell、Sanyo電芯在55PrismaticroadmapPrismaticroadmap2圓柱型18650

我司圓柱型電池18650-2.2Ah已經(jīng)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售兩年多,電性能及安全性能居于世界前列;18650-2.6Ah電池已經(jīng)研發(fā)完成,采用LiCo02正極材料體系,目前正處于車(chē)間試產(chǎn)階段;18650-2.8Ah電池正著手開(kāi)發(fā),目前采用(4.3V)高電壓LiCo02正極材料體系,并加涂層保護(hù)。

1)18650-2.2Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較2)18650-2.6Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較3)18650-2.6Ah/2.8AhSummary及18650roadmap比較(BAK/SDI)

2圓柱型18650我司圓柱型電池18650-21)

18650-2.2Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較1)18650-2.2Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較1.1不同公司186500.2C放電曲線(xiàn)對(duì)比圖

這是2006年的數(shù)據(jù)。從圖上可知除了Sony2.4Ah有NMC外,其他廠(chǎng)家都和BAK一樣,用鈷酸鋰正極材料。1.1不同公司186500.2C放電曲線(xiàn)對(duì)比圖這是201.2不同公司18650不同溫度下放電對(duì)比圖

這也是2006年末的測(cè)試數(shù)據(jù)。高低溫測(cè)試:高溫放電時(shí),以Sony最好,其次為Samsung和Sanyo,Panasonic最差,BAK居中。低溫放電時(shí),以L(fǎng)ishen

最好,其次為Panasonic,BAK居第三。Sony最差。1.2不同公司18650不同溫度下放電對(duì)比圖這也是2001.3+0.5C/-0.5C25℃放電容量循環(huán)曲線(xiàn)比較圖

0.5C循環(huán):在已結(jié)束300次循環(huán)中,BAK(+0.8C/-0.5C)18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.

1.3+0.5C/-0.5C25℃放電容量循環(huán)曲線(xiàn)比較

1.4+1C/-1C25℃放電容量循環(huán)曲線(xiàn)圖

1C循環(huán):在已結(jié)束300次循環(huán)中,BAK(+0.8C/-1C)幾乎是最好的。其他按Samsung、LG、Sanyo,Panasonic依次降低。Remark:Thesecompetitors’18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.

1.4+1C/-1C25℃放電容量循環(huán)曲線(xiàn)圖1C循2)18650-2.6Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較2)18650-2.6Ah電池與競(jìng)爭(zhēng)者的性能比較2.118650-2.6AhcomparisonofBAKcellandothercompetitors’cells以上數(shù)據(jù)顯示,Samsung的總體內(nèi)部空間最大。BAK2.6Ah電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是對(duì)Samsung的模仿,但因?yàn)閲?guó)內(nèi)材料性能和配件加工能力還就弱,故我們還有很大的提升空間。CompetitorcellsizewithoutlabelsCellmakerLG2.6AhSDI2.6AhSanyo2.6Panasonic2.55LG2.8Samsung2.8BAK2.6BAK2.2CellIDICR18650B2ICR18650-26CUR18650FMCGR18650EICR18650-C1ICR18650-28A

HeaderDiam(mm)18.1518.2318.117.9518.1318.2418.218.05MiddleCanDiam(mm)18.1118.151818.0718.1218.1518.0718BottomCanDiam(mm)18.1118.1917.9818.118.1118.1518.0718CellHeight(mm)64.964.7564.764.7664.8564.7664.7564.7CanWallThickness(μm)165160162160165160180220CanBottomThickness(μm)260310310305260310250300LabelThickness(μm)77781057077788080CanType(CTscanatBAK)StepwallStepwallStepwall?

Stepwall

TopCoverThickness(μm)2302602322502302703003002.118650-2.6Ahcomparisonof2.218650-2.6Ah+0.8C/-0.5C℃cyclelifecomparing+0.8C/-0.5C25°C循環(huán):在已結(jié)束300次循環(huán)中,Samsung和Panasonic是最好的,LG、Sanyo較差。BAK試產(chǎn)(6VM9G08)電芯循環(huán)未完,目前數(shù)據(jù)居中,BAKW5是研發(fā)實(shí)驗(yàn)電池?cái)?shù)據(jù)。2.218650-2.6Ah+0.8C/-0.5C℃2.318650-2.6Ah+0.8C/-0.5C

45℃cyclelifecomparing+0.8C/-0.5C45°C循環(huán):在已結(jié)束300次循環(huán)中,Samsung是最好的,Panasonic,LG都較好,Sanyo最差。BAK試產(chǎn)(6VM9G08)電芯循環(huán)未完,目前沒(méi)法判斷。2.318650-2.6Ah+0.8C/-0.5C43)

18650高容電池(2.6Ah/2.8Ah)Summary現(xiàn)韓國(guó)Samsung、LG、日本Sanyo、Panasonic等廠(chǎng)家18650-2.6Ah電池基本已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,部分廠(chǎng)家18650-2.8Ah電池已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化和18650-3.0Ah開(kāi)發(fā)完成。材料體系:針對(duì)2.6Ah電池所采用的正極材料多為L(zhǎng)iCoO2,而LG為L(zhǎng)iCoO2正極材料中混用三元材料(比例為6:2:2)。在2.8Ah中有三種思路,一是正極材料采用二元正極材料LNC體系,多為日本電池廠(chǎng)家如Panasonic;二是(4.3V)高電壓LiCoO2體系,如Sanyo;三是用LiCoO2與三元材料進(jìn)行混合,并在(4.35V)高電壓下進(jìn)行工作,如韓國(guó)LG,在2.8Ah以上多采用Al2O3/TiO2涂層進(jìn)行保護(hù)。而負(fù)極均為石墨材料。3)18650高容電池(2.6Ah/2.8Ah)Summ

3.1SDICylindricalroadmap3.3.2BAKCylindricalroadmap2009年2010年2011年備注Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q218650-2.0Ah以市場(chǎng)為導(dǎo)向18650-2.2Ah以市場(chǎng)為導(dǎo)向18650-2.4Ah以市場(chǎng)為導(dǎo)向18650-2.6Ah降成本18650-2.8Ah兩者擇一18650-3.0Ah儲(chǔ)備2.0Ah-NMC2.2Ah-LCO2.25Ah-NMC2.4Ah-NMC2.6Ah-LCO2.6Ah-LCO/NMC2.8Ah-LNC4.3Vcharge2.8Ah-LCO4.35Vcharge3.0Ah-LCOUnderdevelopmentUnderconsiderationMassproductionConfidential3.2BAKCylindricalroadmap693聚合物電池1常規(guī)性能對(duì)比

2倍率性能對(duì)比

3循環(huán)性能對(duì)比

4高溫存儲(chǔ)對(duì)比5PolymerRoadmap

3聚合物電池1常規(guī)性能對(duì)比

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