锂电池的定义
近年来,随着环境保护、节能减排政策的实施,以及碳达峰碳中和的大背景下,新能源汽车取得了前所未有的发展,已经在汽车市场上成长为销售量的新秀。锂电池作为新能源汽车动力电池的第一选择,也获得了飞速发展。
相较于其他电池,锂电池具有高储存能量密度(是铅酸电池的6-7倍)、使用寿命长、额定电压高、高低温适应性强、绿色环保等一系列优点。最重要的是自放电率很低,这是锂电池最突出的优势之一。
但锂电池也有缺陷。使用锂电池安全性较差,容易发生爆炸,由于锂金属的化学特性比较活泼,使得锂金属的加工、保存、使用对环境要求特别高,生产成本也较高。我国进入锂电池产业研究领域较迟,而且并不被大众看好,但当时的中国工程院院士陈立泉请求:“希望能给锂离子电池一个机会”。正是陈院士的坚持以及深入研究,实现了锂离子电池从“中国制造”到“中国智造”的大转变,自此我国的锂电池产业迎来飞速发展。目前我国是锂电池最大的生产国,也是最大的出口国。
锂电池主要分类
锂电池—按产品形态分:方形—圆柱—软包
锂电池—按正极材料分:钴酸锂—磷酸铁锂—三元材料—多元复合锂材料
锂电池—按使用用途分:消费类—动力电池—储能电池
当然,除了上述分类,主要的分类方式是依据内部结构原料可以将锂电池分为两大类,锂离子电池和锂金属电池。锂离子电池通常是以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子存在的电池。锂金属电池是以二氧化锰作为正极材料、用金属锂或合金金属作为负极材料,使用非水解电解质溶液的电池。
锂电池发展历程
自1991年,索尼公司发布首个商用锂离子电池后,锂离子电池开始革新消费电子产品。同时,我国的锂电池产业也开始逐步发展,从早期的模仿借鉴逐步发展为自主创新,从最初的只能提供产品发展为现在全球重要的锂电池供应商。
经过几十年的发展革新,我国的锂电池产业从数量上、质量上都取得了极大的突破,而且在政策、补贴的推动下,锂电池产业诞生出许多具有全球竞争力的企业。发展至今,锂电池产业的发展可以划分为四大阶段:
第一阶段:20世纪90年代,1998年天津电源研究所开始商业化生产锂离子电池。在此阶段,我国在锂电池产业的企业数量仍然比较少,而且研究的领域基本以消费类电子产品为主。
第二阶段:2001-2008,随着新能源汽车的产业加速,深圳比亚迪、天津力神等企业逐步进入锂电池产业,我国的锂电池产业开始了快速发展阶段。
第三阶段:2009-2016,在全球新能源汽车的大力推广下,中国的新能源汽车也开始爆发式增长,再加上移动设备数量快速增长,锂电池的需求也快速攀升,我国锂电池产业保持稳健增长势头。
第四阶段:2016至今,国家持续出台利好政策,市场需求也不断增加,2019年中国已经占到世界锂电池总产能的73%。同时技术的突破也极大地拓展了锂电池的应用范围,在电动汽车领域,万向集团为上海世博会提供了电动汽车和混合动力汽车用锂离子电池;在电网储能技术领域,我国第一个兆瓦级电池储能电站全部投产后将成为世界上最大的锂离子电池储能电站。
未来,锂电池的安全性能将大幅提升,成为重要的储能设备,我国也会将这股发展势头保持下去,成为真正的储能强国!