2020年中國(guó)全固態(tài)鋰電池行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研分析及發(fā)展戰(zhàn)略預(yù)測(cè)咨詢
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全固態(tài)鋰電池是相對(duì)液態(tài)鋰電池而言,是指結(jié)構(gòu)中不含液體,所有材料都以固態(tài)形式存在的儲(chǔ)能器件。具體來(lái)說(shuō),它由正極材料+負(fù)極材料和電解質(zhì)組成,而液態(tài)鋰電池則由正極材料+負(fù)極材料+電解液和隔膜組成。
從出現(xiàn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)來(lái)看,全固態(tài)金屬鋰電池要早于液態(tài)鋰離子電池,只不過(guò)在早期,全固態(tài)金屬鋰電池的電化學(xué)性能、安全性、工程化制造方面一直無(wú)法滿足應(yīng)用要求。液態(tài)鋰離子電池通過(guò)不斷改進(jìn),綜合技術(shù)指標(biāo)逐漸滿足消費(fèi)電子類(lèi)市場(chǎng)應(yīng)用需求,后來(lái)被更多的市場(chǎng)所接受。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,相比液態(tài)鋰離子電池,全固態(tài)金屬鋰電池有可能具有安全性能好、能量密度高和循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),固體電解質(zhì)材料,特別是硫化物電解質(zhì)材料在離子電導(dǎo)率方面取得了重大突破,因此全固態(tài)鋰電池技術(shù)漸漸開(kāi)始引起世界范圍內(nèi)的研發(fā)機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)的重視。
全固態(tài)鋰電池的分類(lèi):伴隨著全固態(tài)鋰電池?zé)岬呐d起,各種“全固態(tài)”或“固態(tài)”概念的鋰電池相繼出現(xiàn),存在著混淆概念的現(xiàn)狀。
(1)液態(tài)鋰電池:電芯在制造過(guò)程中不含有固體電解質(zhì),只含有液體電解質(zhì)的鋰電池,包括液態(tài)鋰離子電池和液態(tài)金屬鋰電池。
(2)凝膠電解質(zhì)鋰電池:電芯中液態(tài)電解質(zhì)以凝膠電解質(zhì)形式存在,電芯中不含固體電解質(zhì),這實(shí)際屬于液態(tài)鋰離子電池范疇。
(3)半固態(tài)鋰電池:電芯電解質(zhì)相中,質(zhì)量或體積的一半是固體電解質(zhì),另一半是液體電解質(zhì);或者電芯中一端電極是全固態(tài),另一端電極中含有液體。
(4)準(zhǔn)固態(tài)鋰電池:電芯的電解質(zhì)中含有一定的固體電解質(zhì)和液體電解質(zhì),液體電解質(zhì)的質(zhì)量或體積小于固體電解質(zhì)的比例。
(5)固態(tài)鋰電池:電芯中含有較高質(zhì)量或體積比的固體電解質(zhì),同時(shí)含有少量液體電解質(zhì)的電池,被一些研究人員稱(chēng)之為“固態(tài)鋰電池”,但這實(shí)際上不是全固態(tài)鋰電池。
(6)合固液鋰電池:電芯中同時(shí)存在固體電解質(zhì)和液體電解質(zhì)。包括前述半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)、固態(tài)鋰電池等均為混合固液鋰電池的一種。由于不需要人為根據(jù)固液比例分類(lèi),也不會(huì)產(chǎn)生歧義,推薦使用這一術(shù)語(yǔ),也可以稱(chēng)為“混合固液電解質(zhì)鋰電池”。
(7)全固態(tài)鋰電池:電芯由固態(tài)電極和固態(tài)電解質(zhì)材料構(gòu)成,電芯在工作溫度范圍內(nèi),不含有任何質(zhì)量及體積分?jǐn)?shù)的液體電解質(zhì),也可稱(chēng)為“全固態(tài)電解質(zhì)鋰電池”。能夠充放電循環(huán)的可進(jìn)一步稱(chēng)為“全固態(tài)鋰二次電池”或“全固態(tài)電解質(zhì)鋰二次電池”。
總結(jié)而言,鋰電池根據(jù)電解質(zhì)不同可以分為液態(tài)鋰電池,混合固液鋰電池和全固態(tài)鋰電池三大類(lèi)。根據(jù)負(fù)極的不同可以分為負(fù)極為金屬鋰的金屬鋰電池和負(fù)極不含金屬鋰的鋰離子電池。
市場(chǎng)需求:隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的日益突顯,人們對(duì)清潔、可再生能源的需求越來(lái)越迫切。實(shí)際應(yīng)用中,太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力等可再生能源需要被轉(zhuǎn)化為電能等二次能源才能廣泛被人們加以利用。為解決這類(lèi)自然可再生能源與電力需求在時(shí)空分布上的不匹配問(wèn)題,儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展必不可少。在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中,電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),即電池的使用受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。電池儲(chǔ)能具有高效、規(guī)模可調(diào)的特點(diǎn),既可整合于電力系統(tǒng)作為能量?jī)?chǔ)存單元,起到對(duì)電網(wǎng)削峰填谷的作用,提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性,也可用于移動(dòng)通訊、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域,為人類(lèi)生活質(zhì)量的提高提供源源不斷的能量支持。
對(duì)于全固態(tài)鋰電池來(lái)說(shuō),當(dāng)前階段最大的需求來(lái)自于汽車(chē)產(chǎn)業(yè),隨著新能源汽車(chē)的鋪開(kāi)提上日程,各大車(chē)企紛紛布局全固態(tài)鋰電池,期待3-5年后開(kāi)始全固態(tài)鋰電池的商業(yè)化生產(chǎn)。除此之外,消費(fèi)電子、智能家居和航天航空等領(lǐng)域也存在一定的全固態(tài)鋰電池需求。
重點(diǎn)需求領(lǐng)域:發(fā)展新能源汽車(chē)是國(guó)家戰(zhàn)略。經(jīng)過(guò)10余年的研究開(kāi)發(fā)和示范運(yùn)行,我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)形成了從原材料供應(yīng)、動(dòng)力電池、整車(chē)控制器等關(guān)鍵零部件研發(fā)生產(chǎn),到整車(chē)設(shè)計(jì)制造,以及充電基礎(chǔ)設(shè)施的配套建設(shè)等完整的產(chǎn)業(yè)鏈,具備了產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。在國(guó)家及地方政府配套政策的支持下,我國(guó)新能源汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化的飛躍式發(fā)展。
據(jù)中金企信國(guó)際咨詢公布的《2020-2026年中國(guó)全固態(tài)鋰電池市場(chǎng)研究及投資建議預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:2019年,新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成124.2萬(wàn)輛和120.6萬(wàn)輛,同比分別下降2.3%和4.0%。其中純電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)完成102萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)3.4%;銷(xiāo)售完成97.2萬(wàn)輛,同比下降1.2%;插電式混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成22.0萬(wàn)輛和23.2萬(wàn)輛,同比分別下降22.5%和14.5%;燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成2833輛和2737輛,同比分別增長(zhǎng)85.5%和79.2%。2019年,新能源受補(bǔ)貼退坡影響,下半年呈現(xiàn)大幅下降態(tài)勢(shì)。
2011-2019年中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量分析
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數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):中金企信國(guó)際咨詢
2011-2019年中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量現(xiàn)狀分析
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數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):中金企信國(guó)際咨詢
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2011-2019年中國(guó)插電式混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量分析
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數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):中金企信國(guó)際咨詢
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考慮到傳統(tǒng)車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方式趨嚴(yán),我們預(yù)測(cè)燃油負(fù)積分近幾年將維持30%增長(zhǎng),后增速放緩至25%。預(yù)計(jì)2021-2023年新能源乘用車(chē)產(chǎn)量分別為314、385和470萬(wàn)輛,充分抵扣情況下,產(chǎn)量分別為155、187和222萬(wàn)輛。
市場(chǎng)需求前景:我國(guó)全固體鋰電池受到產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo),國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)在全固態(tài)鋰電池領(lǐng)域進(jìn)行布局,并各自推出了全固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間表,預(yù)計(jì)從2020年全固態(tài)鋰電池將會(huì)逐漸進(jìn)入市場(chǎng),并在未來(lái)幾年開(kāi)始快速增。一旦全固態(tài)鋰電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn),在替代液態(tài)鋰電池上,將大有可為,預(yù)計(jì)到2025年全固態(tài)鋰電池的需求量將突破27.8GWH。其市場(chǎng)規(guī)模會(huì)突破1100億元。