鋰離子電池發(fā)展

鋰離子電池發(fā)展鋰離子電池發(fā)展摘要：伴隨著經(jīng)濟全球化的進程和能源需求的不斷高漲，尋找新的儲能裝置已經(jīng)成為新能源相關(guān)領(lǐng)域的關(guān)注熱點。鋰離子電池(LIB)是目前綜合性能最好的電池體系，具有高比能量、高循環(huán)壽命、體積小、質(zhì)量輕、無記憶效應(yīng)、無污染等特點，并迅速發(fā)展成為新一代儲能電源，用于信息技術(shù)、電動車和混合動力車、航空航天等領(lǐng)域的動力支持。介紹了鋰離子電池產(chǎn)品的優(yōu)點、生產(chǎn)現(xiàn)狀、市場需求及其發(fā)展前景，認(rèn)為鋰離子電池是一種發(fā)展前景非常好的二次電池。關(guān)鍵詞：鋰離子電池;研究進展;發(fā)展前景前言：鋰離子電池由日本索尼公司于1990年最先開發(fā)成功，它是把鋰離子嵌入到碳中形成負(fù)極，取代傳統(tǒng)鋰電池的金屬鋰或鋰合金負(fù)極。負(fù)極材料主要是石油焦碳和石墨，既保持了鋰電池的高比能量和高比功率的優(yōu)點，同時，由于鋰離子在碳負(fù)極的嵌入一嵌出過程取代了鋰電極上的沉積和溶解過程，避免了負(fù)極表面生成鋰的枝晶穿透問題，從而使電池的安全性得到了保證。一、鋰離子電池的現(xiàn)狀目前，全世界的鋰離子電池市場規(guī)模主要由日本來體現(xiàn)。1995年，日本的鋰離子電池的市場規(guī)模占全世界鋰離子電池市場規(guī)模的88.06%。隨著便攜式電子設(shè)備的迅速發(fā)展，鋰離子電池的市場規(guī)模也在不斷地擴大。鋰離子電池的應(yīng)用不僅向著小型輕量的小型電器發(fā)展，而且也開始向大型電動設(shè)備發(fā)展。美國杜拉塞爾公司和德國的瓦爾塔公司針對電動汽車的應(yīng)用，選擇鋰離子電池為電動汽車的大型動力電源。我國的一些地區(qū)也將鋰離子電池作為電動汽車的電源這一項目作為攻關(guān)課題，投入了大量的的科研經(jīng)費來研究。我國自20世紀(jì)80年代初期開始進行鋰離子電池的研發(fā)工作。2000年，日本的鋰離子電池年產(chǎn)量達5億只，約占全球市場90%多，而我國的年產(chǎn)量僅為0.35億只。隨著技術(shù)的發(fā)展，為順應(yīng)社會發(fā)展需求，我國相繼出臺一系列政策，推動鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展：在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》中，動力鋰離子電池被列為高效能源材料技術(shù)的優(yōu)先發(fā)展方向。在一系列國家政策的支持下，我國的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)有了長足的發(fā)展，鋰電池產(chǎn)業(yè)進入快速成長階段。在航天應(yīng)用領(lǐng)域，目前國內(nèi)空間用圓形鋰離子電池的比能量約為110?140W?h/kg;在電池地面壽命試驗方面，高軌衛(wèi)星80%D0D，達到了15年壽命水平；低軌衛(wèi)星30%DOD，已達到5年壽命水平。在電動汽車領(lǐng)域，萬向集團為上海世博會提供了電動汽車和混合動力汽車用鋰離子電池;上海汽車除了與比亞迪、上?？臻g電源研究所持續(xù)進行深度合作外，同時還與全球鋰二次電池領(lǐng)域居于技術(shù)領(lǐng)先地位的美國A123組建了合資公司，生產(chǎn)和銷售車用動力電池系統(tǒng)。在電網(wǎng)儲能技術(shù)領(lǐng)域，2011年2月，我國第一個兆瓦級電池儲能電站――南方電網(wǎng)5MW級電池儲能電站在深圳并網(wǎng)成功，該電池儲能電站總?cè)萘繛?0MW，待其全部投產(chǎn)后，將成為世界上最大的鋰離子電池儲能電站。二、國內(nèi)鋰離子動力電池發(fā)展存在的主要問題（一） 發(fā)展過熱，盲目投資潛在的市場，官、媒、產(chǎn)、學(xué)研的過度炒作，政策推動等因素導(dǎo)致全國上下、千軍萬馬投資鋰離子動力電池及材料，主要是電動汽車電池，有基礎(chǔ)的上，沒有基礎(chǔ)也在上。涉及該產(chǎn)業(yè)的企業(yè)全國已有數(shù)百家。（二） 對市場的認(rèn)知不足對于一個發(fā)展中國家來說，汽車不可能短時間就普及，全國乘用車的年增量也就幾百萬輛，由于技術(shù)、市場等原因，我國的電動汽車也不可能短期內(nèi)就發(fā)展成很大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，現(xiàn)有投資規(guī)模已遠超出市場預(yù)期。部分企業(yè)面臨著未投產(chǎn)即歇業(yè)的困境。（三） 對技術(shù)認(rèn)知不足動力電池的產(chǎn)業(yè)化是一項系統(tǒng)工程，日本悄悄干了一二十年才有了今天的產(chǎn)業(yè)化成果，中國研究電動汽車鋰離子電池也僅僅是近幾年的事，已造就了大量紙上“世界先進或世界領(lǐng)先”?？陀^地說，除少數(shù)企業(yè)在電動自行車用動力鋰離子電池方面已基本具備規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)條件外，電動汽車用動力電池尚無具備規(guī)模產(chǎn)業(yè)化條件的企業(yè)，至少說，國產(chǎn)EV或HEV中，沒有任何一款車經(jīng)歷過市場的考驗。（四） 產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向或許帶有“政績工程”色彩電池是電動車最關(guān)鍵的部件，發(fā)展電動車應(yīng)偏重電池的技術(shù)可行性，先易后難;從電池技術(shù)而言，國內(nèi)在小型鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化方面已結(jié)累了一定的經(jīng)驗，動力鋰離子電池容量由小向大、電池組由低電壓向高電壓發(fā)展更容易取得突破。電動車應(yīng)優(yōu)先發(fā)展電動自行車和HEV，后發(fā)展EV,車應(yīng)優(yōu)先發(fā)展小車，再向大車過渡，這也是日本等國已走的路。中國現(xiàn)狀正好相反，各地都在鼓勵發(fā)展純電動公交，以求轟動效應(yīng)。（五） 質(zhì)量問題顯現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)化“雷聲大、雨點小”電動自行車電池出現(xiàn)“爆炸”、“燃燒”的現(xiàn)象已不少見，近期出現(xiàn)的電動汽車質(zhì)量問題也已不絕于耳：某廠出的電動轎車又在國外發(fā)生“起火”;“60輛奧運純電動巴士已‘蹺辮子'，改為‘電-電混合車'，動力電池‘下崗'成為‘備用電源'”。國產(chǎn)電動汽車商業(yè)化剛起步，質(zhì)量問題不解決，將會影響整個產(chǎn)業(yè)的'健康發(fā)展。（六） 知識產(chǎn)權(quán)意識不強，認(rèn)識不足。無論是材料還是電池，發(fā)達國家均已在中國境內(nèi)申請多項專利，經(jīng)專家分析，這些專利的覆蓋面極廣，國內(nèi)的大量專利甚至無法擺脫其制約。這些問題不重視，中國DVD的命運也就是未來動力鋰離子電池的命運。三、鋰離子電池發(fā)展前景目前的鋰離子電池主要用于可移動電子設(shè)備，其應(yīng)用開始向體積小重量輕的微型電器發(fā)展，也開始向大型電動設(shè)備發(fā)展。美國杜拉塞爾公司和德國瓦爾