鋰電池正極材料專題研究報(bào)告

鋰電池正極材料專題研究報(bào)告

加快充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?？茖W(xué)布局充換電基礎(chǔ)設(shè)施，加強(qiáng)與城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃及物業(yè)管理、城市停車等的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。依托互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源，提升智能化水平，積極推廣智能有序慢充為主、應(yīng)急快充為輔的居民區(qū)充電服務(wù)模式，加快形成適度超前、快充為主、慢充為輔的高速公路和城鄉(xiāng)公共充電網(wǎng)絡(luò)，鼓勵(lì)開(kāi)展換電模式應(yīng)用，加強(qiáng)智能有序充電、大功率充電、無(wú)線充電等新型充電技術(shù)研發(fā)，提高充電便利性和產(chǎn)品可靠性。到2025年，我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力明顯增強(qiáng)，動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、車用操作系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破，安全水平全面提升。純電動(dòng)乘用車新車平均電耗降至12．0千瓦時(shí)/百公里，新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右，高度自動(dòng)駕駛汽車實(shí)現(xiàn)限定區(qū)域和特定場(chǎng)景商業(yè)化應(yīng)用，充換電服務(wù)便利性顯著提高。支持生態(tài)主導(dǎo)型企業(yè)發(fā)展鼓勵(lì)新能源汽車、能源、交通、信息通信等領(lǐng)域企業(yè)跨界協(xié)同，圍繞多元化生產(chǎn)與多樣化應(yīng)用需求，通過(guò)開(kāi)放合作和利益共享，打造涵蓋解決方案、研發(fā)生產(chǎn)、使用保障、運(yùn)營(yíng)服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)的生態(tài)主導(dǎo)型企業(yè)。在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好、創(chuàng)新要素集聚的地區(qū)，發(fā)揮龍頭企業(yè)帶動(dòng)作用，培育若干上下游協(xié)同創(chuàng)新、大中小企業(yè)融通發(fā)展、具有國(guó)際影響力和競(jìng)爭(zhēng)力的新能源汽車產(chǎn)業(yè)集群，提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平。鋰電池正極材料行業(yè)情況（一）鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈鋰電池正極材料產(chǎn)業(yè)鏈涉及環(huán)節(jié)較多，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。其上游主要為金屬原料供應(yīng)商和化工制品供應(yīng)商，根據(jù)正極材料不同，又可細(xì)分為鋰源、鐵源、磷源供應(yīng)商以及鎳、鈷、錳與其他輔料供應(yīng)商；產(chǎn)業(yè)鏈中游是磷酸鐵鋰正極材料制造商以及三元前驅(qū)體與三元正極材料制造商；下游則是鋰電池生產(chǎn)廠商以及應(yīng)用層面的新能源汽車、儲(chǔ)能、3C等應(yīng)用領(lǐng)域。行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈中游磷酸鐵鋰正極材料制造這一環(huán)節(jié)。（二）鋰電池正極材料概況鋰電池是一種常用的二次電池，其工作原理是依靠鋰離子在正負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)充放電。相較于其他二次電池（如鎳鎘、鎳氫、鉛蓄電池），鋰電池的工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)且無(wú)重金屬污染，被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動(dòng)工具、機(jī)車啟動(dòng)電源、新能源汽車及儲(chǔ)能等領(lǐng)域。鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解質(zhì)和電池外殼幾個(gè)部分組成。正極材料是鋰電池電化學(xué)性能的決定性因素，直接決定電池的能量密度及安全性，進(jìn)而影響電池的綜合性能。另外，由于正極材料在鋰電池材料成本中占比最高，其成本也直接決定了電池整體成本的高低，因此正極材料在鋰電池中具有舉足輕重的作用，并直接引領(lǐng)了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。磷酸鐵鋰安全性能優(yōu)異、循環(huán)壽命較長(zhǎng)，隨著新能源汽車補(bǔ)貼退坡對(duì)成本控制要求提高和CTP技術(shù)、刀片電池技術(shù)使磷酸鐵鋰的體積能量密度進(jìn)一步提升的情況下，磷酸鐵鋰電池在新能源汽車的市場(chǎng)占有率不斷提升，2021年全年磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量已超過(guò)三元電池。此外，儲(chǔ)能電池更關(guān)注電池的安全性、循環(huán)性能、電池成本等，在以上指標(biāo)上，與其他正極材料相比，磷酸鐵鋰電池更適用于儲(chǔ)能領(lǐng)域。未來(lái)儲(chǔ)能電池市場(chǎng)將為磷酸鐵鋰電池帶來(lái)新的增長(zhǎng)空間。推動(dòng)新能源汽車與交通融合發(fā)展發(fā)展一體化智慧出行服務(wù)。加快建設(shè)涵蓋前端信息采集、邊緣分布式計(jì)算、云端協(xié)同控制的新型智能交通管控系統(tǒng)。加快新能源汽車在分時(shí)租賃、城市公交、出租汽車、場(chǎng)地用車等領(lǐng)域的應(yīng)用，優(yōu)化公共服務(wù)領(lǐng)域新能源汽車使用環(huán)境。引導(dǎo)汽車生產(chǎn)企業(yè)和出行服務(wù)企業(yè)共建一站式服務(wù)平臺(tái)，推進(jìn)自動(dòng)代客泊車技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用。構(gòu)建智能綠色物流運(yùn)輸體系。推動(dòng)新能源汽車在城市配送、港口作業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用，為新能源貨車通行提供便利。發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+高效物流，創(chuàng)新智慧物流營(yíng)運(yùn)模式，推廣網(wǎng)絡(luò)貨運(yùn)、掛車共享等新模式應(yīng)用，打造安全高效的物流運(yùn)輸服務(wù)新業(yè)態(tài)。我國(guó)新能源汽車進(jìn)入加速發(fā)展新階段汽車產(chǎn)品形態(tài)、交通出行模式、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和社會(huì)運(yùn)行方式正在發(fā)生深刻變革，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。經(jīng)過(guò)多年持續(xù)努力，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平顯著提升、產(chǎn)業(yè)體系日趨完善、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力大幅增強(qiáng)，2015年以來(lái)產(chǎn)銷量、保有量連續(xù)五年居世界首位，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入疊加交匯、融合發(fā)展新階段。必須搶抓戰(zhàn)略機(jī)遇，鞏固良好勢(shì)頭，充分發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施、信息通信等領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)，不斷提升產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。鋰電池正極材料行業(yè)技術(shù)水平、主要技術(shù)門(mén)檻和技術(shù)壁壘（一）磷酸鐵的行業(yè)技術(shù)水平、主要技術(shù)門(mén)檻和技術(shù)壁壘磷酸鐵作為磷酸鐵鋰的前驅(qū)體，其純度、粒徑、形貌、結(jié)構(gòu)等性能指標(biāo)對(duì)合成的磷酸鐵鋰材料的電化學(xué)性能起著至關(guān)重要的作用。目前磷酸鐵的合成方法主要有共沉淀法、水熱法、超聲化學(xué)法、溶膠-凝膠法、氧化沉淀法等。目前共沉淀法是比較主流的商業(yè)化生產(chǎn)方法。共沉淀法制備磷酸鐵的主要技術(shù)難點(diǎn)在于保證產(chǎn)品純度的前提下，控制產(chǎn)品的形貌及尺寸。磷酸鐵產(chǎn)品的純度可以用鐵磷比來(lái)衡量。磷酸鐵產(chǎn)品的形貌及尺寸部分決定了磷酸鐵鋰產(chǎn)品的某些核心指標(biāo)，例如微米磷酸鐵可以制備適用于對(duì)能量密度有極高要求的長(zhǎng)續(xù)航純電動(dòng)車電池的能量型磷酸鐵鋰。（二）磷酸鐵鋰的行業(yè)技術(shù)水平、主要技術(shù)門(mén)檻和技術(shù)壁壘磷酸鐵鋰正極材料的性能與合成方法密切相關(guān)。目前常用的合成方法主要可分為固相法和液相法。固相法主要包括高溫固相法、碳熱還原法和微波熱法等，液相法主要包括水熱/溶劑熱法、溶膠凝膠法、共沉淀法。其中高溫固相法、碳熱還原法和水熱/溶劑熱法分別以其成本低、配料可控、原料易得工藝簡(jiǎn)單和能耗低合成效率高等優(yōu)勢(shì)成為目前應(yīng)用較為廣泛的工藝方法。推動(dòng)新能源汽車與信息通信融合發(fā)展推進(jìn)以數(shù)據(jù)為紐帶的人—車—路—云高效協(xié)同?；谄嚫兄?、交通管控、城市管理等信息，構(gòu)建人—車—路—云多層數(shù)據(jù)融合與計(jì)算處理平臺(tái)，開(kāi)展特定場(chǎng)景、區(qū)域及道路的示范應(yīng)用，促進(jìn)新能源汽車與信息通信融合應(yīng)用服務(wù)創(chuàng)新。打造網(wǎng)絡(luò)安全保障體系。健全新能源汽車網(wǎng)絡(luò)安全管理制度，構(gòu)建統(tǒng)一的汽車身份認(rèn)證和安全信任體系，推動(dòng)密碼技術(shù)深入應(yīng)用，加強(qiáng)車載信息系統(tǒng)、服務(wù)平臺(tái)及關(guān)鍵電子零部件安全檢測(cè)，強(qiáng)化新能源汽車數(shù)據(jù)分級(jí)分類和合規(guī)應(yīng)用管理，完善風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警監(jiān)測(cè)、應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，保障車端—傳輸管網(wǎng)—云端各環(huán)節(jié)信息安全。強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)深入實(shí)施國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，鼓勵(lì)科研人員開(kāi)發(fā)新能源汽車領(lǐng)域高價(jià)值核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果。嚴(yán)格執(zhí)行知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度，加大對(duì)侵權(quán)行為的執(zhí)法力度。構(gòu)建新能源汽車知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)服務(wù)體系，加強(qiáng)專利運(yùn)用轉(zhuǎn)化平臺(tái)建設(shè)，建立互利共享、合作共贏的專利運(yùn)營(yíng)模式。有序推進(jìn)氫燃料供給體系建設(shè)提高氫燃料制儲(chǔ)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。因地制宜開(kāi)展工業(yè)副產(chǎn)氫及可再生能源制氫技術(shù)應(yīng)用，加快推進(jìn)先進(jìn)適用儲(chǔ)氫材料產(chǎn)業(yè)化。開(kāi)展高壓氣態(tài)、深冷氣態(tài)、低溫液態(tài)及固態(tài)等多種形式儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)示范應(yīng)用，探索建設(shè)氫燃料運(yùn)輸管道，逐步降低氫燃料儲(chǔ)運(yùn)成本。健全氫燃料制儲(chǔ)運(yùn)、加注等標(biāo)準(zhǔn)體系。加強(qiáng)氫燃料安全研究，強(qiáng)化全鏈條安全監(jiān)管。推進(jìn)加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。建立完善加氫基礎(chǔ)設(shè)施的管理規(guī)范。引導(dǎo)企業(yè)根據(jù)氫燃料供給、消費(fèi)需求等合理布局加氫基礎(chǔ)設(shè)施，提升安全運(yùn)行水平。支持利用現(xiàn)有場(chǎng)地和設(shè)施，開(kāi)展油、氣、氫、電綜合供給服務(wù)。健全政策法規(guī)體系落實(shí)新能源汽車相關(guān)稅收優(yōu)惠政策，優(yōu)化分類交通管理及金融服務(wù)等措施。推動(dòng)充換電、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施科學(xué)布局、加快建設(shè)，對(duì)作為公共設(shè)施的充電樁建設(shè)給予財(cái)政支持。破除地方保護(hù)，建立統(tǒng)一開(kāi)放公平市場(chǎng)體系。鼓勵(lì)地方加大對(duì)公共服務(wù)、共享出行等領(lǐng)域車