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简析:动力电池行业有哪些主流技术

日期:2018-12-11    来源:报告大厅

国际充换电网

2018
12/11
13:32
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关键词: 动力电池 锂电池 技术

   2018年1-11月动力电池装机总电量约43.63GWh,同比增长77%。国内的动力电池行业呈现出一半是海水、一半是火焰的局面。以下对动力电池行业技术分析。
 
  动力电池行业技术分析,2017年底,国内动力电池总产能达到135GWh,有效产能110GWh,而全年动力电池出货量仅为36.2GWh,平均产能利用率不足40%。以龙头企业产能利用率可达80%估算,部分中小企业的产能利用率仅为10%,低端产能过剩明显。未来两年,一线电池厂商仍有新增产能投放,动力电池行业分析预计2018年、2020年动力电池总产能将分别达到206GWh、285GWh,同期动力电池需求量分别为47GWh、97GWh,技术落后、缺少稳定整车客户的小产能将被淘汰。
 
  历年动力电池出货量(单位:GWh)
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  动力电池行业分析
 
  电池企业普遍认为2018年动力电池市场竞争异常激烈,企业正遭受着多方面的碾压,产品毛利和利润空间受到压缩,行业洗牌加速到来。当前动力电池企业正在积极调整企业的发展策略以应对激烈的市场竞争。一方面,电池企业通过提升产品能量密度和产能规模,以提升企业在动力电池市场的竞争力;另一方面,市场竞争加剧的倒逼之下,部分电池企业开始转变企业发展策略,根据政策及市场走向调整产品和市场,谋求生存空间。现从三大方法来分析动力电池行业技术。
 
  1、物理法
 
  动力电池行业技术分析,物理法利用物理化学反应过程对锂离子电池进行处理。常见的物化处理方法主要是破碎浮选法和机械研磨法。
 
  1) 破碎浮选法
 
  破碎浮选法是利用物质表面物理化学性质的差异进行分选的一种方法,即首先对完整的废锂离子电池进行破碎、分选后,将获得的电极材料粉末进行热处理去除有机粘结剂,最后根据电极材料粉末中钴酸锂和石墨表面的亲水性差异进行浮选分离,从而回收钴锂化合物粉体。破碎浮选法工艺简单,可使钴酸锂与碳素材料得到有效分离,且锂、钴的回收率较高。但是由于各种物质全部被破碎混合,对后续铜箔、铝箔及金属壳碎片的分离回收造成了困难; 且因为破碎易使电解质LiPF6与H2O 反应产生HF 等挥发性气体造成环境污染,需要注意破碎方法。
 
  2) 机械研磨法
 
  机械研磨法是利用机械研磨产生的热能促使电极材料与磨料发生反应,从而使电极材料中原本黏结在集流体上的锂化合物转化为盐类的一种方法。不同类型的研磨助剂材料的回收率有所区别,较高的回收率可以做到:Co 回收率98%,Li 回收率99%。机械研磨法也是一种有效的回收废旧锂离子电池中钴和锂的方法,其工艺较简单,但对仪器要求较高,且易造成钴的损失及铝箔回收困难。
 
  2、化学法
 
  动力电池行业技术分析,化学法是利用化学反应过程对锂离子电池进行处理的方法,一般分为火法冶金和湿法冶金2 种方法。
 
  1) 火法冶金
 
  火法冶金,又称焚烧法或干法冶金,是通过高温焚烧去除电极材料中的有机粘结剂,同时使其中的金属及其化合物发生氧化还原反应,以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物,对炉渣中的金属采用筛分、热解、磁选或化学方法等进行回收。火法冶金对原料的组分要求不高,适合大规模处理较复杂的电池,但燃烧必定会产生部分废气污染环境,且高温处理对设备的要求也较高,同时还需要增加净化回收设备等,处理成本较高。
 
  2) 湿法冶金
 
  湿法冶金是用合适的化学试剂选择性溶解废旧锂离子电池中的正极材料,并分离浸出液中的金属元素的一种方法。湿法冶金工艺比较适合回收化学组成相对单一的废旧锂电池,可以单独使用,也可以联合高温冶金一起使用,对设备要求不高,处理成本较低,是一种很成熟的处理方法,适合中小规模废旧锂离子电池的回收。
 
  3、生物法
 
  动力电池行业技术分析,生物冶金法目前也在研究进行中,其利用微生物菌类的代谢过程来实现对钴、锂等金属元素的选择性浸出。生物法能源消耗低,成本低,且微生物可以重复利用,污染很小; 但培养微生物菌类要求条件苛刻,培养时间长,浸出效率低,工艺有待进一步改进。
 
  当前动力电池行业面临的问题还有很多,稳中求胜成为了众多电池企业在2018年的发展目标。但在竞争压力加剧之下,要实现这个目标也存在诸多困难。动力电池行业技术分析,目前这些研究虽然处于实验阶段,距离产业化较远,是否能够在一定时期替换现有体系电池在业界也存在争议。但毫无疑问这些电池有望打破当前动力电池的一些技术瓶颈、降低电池成本,创造更长续航里程,在动力电池产业发展过程中,这些电池不容忽视。
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