不同电池技术之间的竞争正在进行，以争夺各种应用中的领先地位。

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电池技术的进步和汽车电气化对我们周围不断变化的技术格局做出了巨大贡献。 

如今，电池技术之间的竞争正在进行，以争夺各种应用中的领先地位。最终，电池技术/化学与这些应用所需的要求之间的契合度将决定这场战争的胜利者。 

锂离子电池 (LIB) 自 20 世纪 80 年代就已存在，但最近在电动汽车 (EV) 中采用锂离子电池推动了更新、更好的电池化学材料的发展。 PreScouter 最近发布的一份 报告详细介绍了电动汽车锂离子电池市场的现状以及未来十年市场将如何发展。 

该报告称，外部因素将推动电池的采用，主要驱动因素是关键原材料的成本演变、供需预测以及主要参与者和政府对该领​​域的投资。 

锂需求可能翻倍

随着电动汽车的普及和能源存储需求的不断增长，2017 年汽车应用对锂的需求量超过 34,000 吨 LCE（碳酸锂当量），预计到本十年末将增加一倍以上。 

研究和开发使电池性能取得了巨大进步，但安全问题仍然是这些电池技术的缺点之一，因为许多电池技术都含有钴，钴对人体有毒且危险，并且会导致电池在高温下热降解。 。选择相关电池化学成分时要考虑的其他因素包括成本、寿命、性能以及能量和功率密度。

电池的地缘政治

地缘政治是影响电池发展的关键外部因素。可能受地缘政治影响的锂离子电池生产所用的关键原材料主要是钴、镍和锂。 

• 钴： 全球主要钴生产国是刚果民主共和国（DRC），2017年其资源量占全球的50%，开采钴产量占64%。到2025年，刚果民主共和国将占全球钴产量的80%生产。预计到 2040 年，需求量将增加两倍，达到 30 万吨以上，这可能会提高该资源的价格。 
• 镍： 镍锰钴 (NMC) 电池的发展是在新型电池中使用的钴含量减少了三倍，用镍取代了钴含量。尽管镍价最近有所下跌，但来自这些新电池的强劲镍需求已经导致价格上涨。2019 年，随着伦敦金属交易所注册的世界各地仓库中的库存跌至多年来的低点，镍价上涨了 20% 以上。镍市场每年价值超过 300 亿美元。全球每年 220 万吨的供应量主要产自印度尼西亚（23%）和菲律宾（18%），其他 30 个国家则占剩余的 59%。 
• 锂： 锂市场规模达 32 亿美元，目前消费量到 2040 年将从 24 万吨增加到 170 万吨。主要锂生产国包括澳大利亚、阿根廷和智利。中国对市场具有重大影响力，控制着大部分用于升级精矿的化学转化设施。此外，几家顶级锂生产商都位于中国，包括天齐锂业和江西赣锋。然而，由于供应超过需求，预计锂价将下跌。 

市场上主要锂离子电池化学物质一览表

锂镍锰钴氧化物（NMC）电池：NMC电池占全球电动汽车销量的近28%，惠誉预测到2027年该市场份额将增长至63%。NMC电池具有高循环寿命，适合非电网和非常不稳定的电网，商业产品具有 60% 的充电状态 (SOC)，在 90% 的放电深度 (DOD) 下循环次数超过 6,000 次。 

SOC是当前电池容量与标称容量的比值。在电动汽车应用中，SOC 用于确定电动汽车的续航里程。DOD 是指在给定周期内循环进出电池的能量量。它表示已放电的电池相对于电池总容量的百分比。

 

SOC是当前电池容量与标称容量的比值。在电动汽车应用中，SOC 用于确定电动汽车的续航里程。

锂镍钴铝氧化物 (NCA) 电池：由于最近能量密度 (>280 Wh/kg) 的增加（之前为 150-220 Wh/kg），NCA 电池在电动动力系统和电网存储中变得越来越重要。范围。NCA电池需要少量的活性材料，但可以提供更高的能量密度。由于添加了铝，它们也比 NMC 电池更稳定。

 

磷酸铁锂（LFP）电池： 磷酸铁锂的整体市场需求将翻一番，达到20万吨/年以上。预计亚太地区将主导市场，主要应用是汽车。LFP 电池的工作范围为 -4.4 摄氏度至 70 摄氏度，与其他化学电池相比，它能处理更大的温度变化。它们还具有稍高的自放电率和较低的电池电压（3.3V）。当电池温度持续升高时发生的“热失控”对于磷酸铁锂电池来说不太常见，因为它不需要钴。 

锂钴氧化物 (LCO) 和锂锰氧化物 (LMO) 电池： LCO（纯钴）和 LMO（纯锰）电池是 NMC 和 NCA 电池的前身。LMO 电池通常与 NMC 电池一起在电动汽车中使用。这种类型的电池首先在三菱 i-MiEV 中与东芝的电池一起引入。由于具有成本优势，LMO-NMC 混合物被用于旧款 Nissan Leaf 车型的电池中。2018年，日产Leaf推出了40kWh电池尺寸的LMO/NMC混合电池，电池由AESC/LG化学制造。

 

 

电动汽车市场的当前趋势

目前，钴电池（NMC/NCA）因其高能量密度而受到青睐。然而，安全性仍然是一个问题，因为 NMC 和 NCA 很容易发生热失控——尤其是当设备变得越来越小的时候。热失控可能是由过度充电、内部故障、电池物理损坏、高温环境或上述因素的组合引起的。 

LFP 电池可显着降低热失控的可能性，但能量相对较低且不含钴。尽管磷酸铁锂电池的循环寿命较低，但它在中国得到广泛使用，因此中国（和全球市场）受益于发达的制造基础设施和供应链。

 

 

近年来，NMC化学已成为汽车行业原始设备制造商的首选技术。由于价格飙升和毒性问题，公司正在努力部署含钴量较少的电池，这种情况可能会发生变化。

如今，磷酸铁锂化学品在中国市场占据主导地位，占电池化学品总需求的 44% 以上。尽管世界其他国家更喜欢 NMC 化学品，但中国未来十年在该领域的主导地位将增强 LFP 相对于 NMC 的优势。中国丰富的磷酸盐等地球材料资源也导致人们对这种化学物质的偏爱。 

展望与预测

根据我们的研究，NMC将在2020年代初成为电动汽车领域的第一主导者，但当钴价新一轮上涨以及通过研发实现磷酸铁锂能量密度的提升时，将被磷酸铁锂电池超越。 

钴成本的上涨也将导致NMC电池相对于LFP电池的价格上涨，因为它们含有钴，从而加速市场对LFP的青睐。 

如果LFP的市场份额超过NMC，中国市场将成为电动汽车领域的中心，在研发、制造和商业产品方面拥有核心利益相关者和能力。 

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本文由韩国SEBANG蓄电池（大陆地区）营销中心于2023-07-16 21:35:25 整理发布。
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