文档介绍：袂创业项目分析:新能源电池产业链及投资机会蒇肆一、前言羄随着巴菲特入股比亚迪,王传福成为最新的中国首富。新能源电池的概念不仅在资本市场掀起一轮轮风暴,更得以根植入普通人心中。蚂然而作为对行业发展最具敏感度的风险投资机构,在新能源电池产业上的投资却显得相当保守和迟滞,迄今国内在新能源电池领域的投资案例及投资金额都极其有限。为了帮助新能源领域投资者更好的把握整个新能源电池产业的发展,挖掘潜在的投资机会,清科集团特推出《新能源电池产业链及投资机会简析》报告。蒈二、磷酸铁锂电池原理和特点膅 1、磷酸铁锂电池的结构和工作原理莄电池一般包括:正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线、中心端子、绝缘材料、安全阀、密封圈、PTC(正温度控制端子)、电池壳等。其中正极材料、负极材料、电解质以及隔膜的不同或者工艺的不同,对电池的性能和价格有着决定性的影响。莃通常所称的锂电池,是以各种含锂材料为正极材料的电池,目前市场上的锂离子电池正极材料主要是钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4),另外还有少数采用镍酸锂(LiNiO2)以及二元/三元聚合物作正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂(LiFePO4,简称LFP)材料作电池正极的锂离子电池, 其内部结构如图一所示:左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳、铝塑复合膜或塑料壳密闭封装。薀薇 LiFePO4电池的工作原理是:电池充电时,正极材料中的锂离子脱出来,经过电解液,穿过隔膜进入到负极材料中;电池放电时,锂离子又从负极中脱出来,经过电解液,穿过隔膜回到正极材料中。(注:锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的,所以锂离子电池又称“摇椅电池”)螃 2、磷酸铁锂电池的性能与特点膃、超长寿命:长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次,而磷酸铁锂动力电池在室温下1C充放电循环2000次,容量保持率80%以上;是铅酸电池5倍,镍氢电池的4倍,是钴酸锂电池4倍,是锰酸锂电池4-5倍左右。蚆二、安全性高:磷酸根化学键的结合力比传统的过渡金属氧化物结构化学键强,所以结构更加稳定,并且不易释放氧气。磷酸铁锂电池在高温下的稳定性可达400以上,保证了电池内在的高安全性;不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。节三、环保且不需要稀有金属:磷酸铁锂电池不含任何(锂之外)重金属或者稀有金属,无毒(SGS认证通过),无污染,符合欧洲RoHS规定,为环保电池。袃四、充电速度快,自放电少,无记忆效应:磷酸铁锂电池可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,2C充电30分钟内即可使电池充满95%,起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。蒈五、体积小,重量轻:商品设计可轻量化,体积是相同容量铅酸电池的2/3,也较镍氢电池体积小;重量是相同容量铅酸电池的1/3,镍氢电池的2/3左右;肈六、电池单体电压高,放电平台稳定:,串联少,电池组可靠性高;电池组可靠性高,可作大电流高功率充放电高倍率放电特性:10C充放电效率达到96%以上,容量保持率90%以上,可实现10C放电;羆综上可知,磷酸铁锂电池相对传统电池和其它锂电池,具有自身明显的优势,表1和表2对其性能和传统电池及锂电池进行比较莀蒀可见与传统电池相比,磷酸铁锂电池只在价格方面处于一定劣势,其他各项指标明显占据优势。但如果考虑电池寿命,磷酸铁锂电池的价格却是最低的。膆莅磷酸铁锂除了振实密度、克容量两个指标略有不足,其他各项指标均占很大优势,尤其是在循环性能、环保性、安全性能、原料成本及应用领域方面。肀 1、导电性差、锂离子扩散速度慢。高倍率充放电时,实际比容量低,这个问题是制约磷酸铁锂产业发展的一个难点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用,这是一个主要的问题。芅 2、振实密度较低。-,低的振实密度可以说是磷酸铁锂的很大缺点,这决定了它在小型电池如手机电池等没有优势,所以其使用范围受到一定程度的限制。即使它的成本低,安全性能好,稳定性好,循环次数高,但如果体积太大,也只能小量的取代钴酸锂。但这一缺点在动力电池方面不会突出。因此,磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。螄 3、一致性问题严重。单体磷酸铁锂电池寿命目前超过2000次,但是制作出来的电池一致性不佳,进而影响到电池组的使用性能和整体寿命,因此应用在动力汽车上存在一定障碍。袀 4、磷酸铁锂电池低温性能差。磷酸铁锂材料的固有特点,决定其低温性能劣于锰酸锂等其他正极材料。一般情况下,对