鋰電材料的現(xiàn)狀與發(fā)展初探

王庭超

【摘? 要】基于鋰電材料的現(xiàn)狀與發(fā)展，論文對鋰電材料市場進行分析，結合中國鋰電池材料需求現(xiàn)狀，提出加大自主創(chuàng)新力度，制定先進技術標準，將安全性要求納入材料標準，合理規(guī)劃，完善標準體系等發(fā)展措施，從而全面掌握鋰電材料發(fā)展的重要性。

【Abstract】Based on the current situation and development of the Li-ion battery materials， the paper analyzes the Li-ion battery materials market， combined with the current situation of the Li-ion battery materials demand in China， puts forward the development measures， such as strengthening independent innovation， formulating advanced technical standards， incorporating safety requirements into material standards， planning reasonable， and improving the standard system， so as to fully grasp the importance of the development of Li-ion battery materials.

【關鍵詞】鋰電材料;現(xiàn)狀;發(fā)展

【Keywords】Li-ion battery materials; current situation; development

【中圖分類號】TM910.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）02-0129-02

1 引言

鋰離子電池主要分為三類，主要包括消費電池、動力電池和儲能電池，消費電池應用在手機、電腦、平板等，可以滿足產(chǎn)品實際需求。動力電池主要應用在新能源汽車驅動上，并且有很大的發(fā)展空間。儲能電池主要應用在節(jié)能領域中，轉換效率高，具有穩(wěn)定性，在國家儲能支持政策的推動下，不斷成長。在中國這樣的經(jīng)濟條件下，電池材料生產(chǎn)企業(yè)需要抓住市場經(jīng)濟發(fā)展，迅速提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

2 鋰電材料的市場分析

鋰電池市場經(jīng)過很長時間發(fā)展，并且形成一種龐大的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。結合2017年數(shù)據(jù)進行分析，從2017年之前到現(xiàn)在，鋰電池市場的銷量不斷增長，還處于完善階段。但是在外國，有很多大型鋰電池企業(yè)發(fā)展非常成熟。國際上，對這些大型企業(yè)依然不斷擴大規(guī)模，對此技術進行不斷創(chuàng)新和完善。電力源電池產(chǎn)業(yè)是一個很有潛力的市場，動力電池將在最近兩到三年內(nèi)全部進入新興產(chǎn)業(yè)，在市場競爭激烈中，穩(wěn)固自己地位。在最近兩年里，鋰電池的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，目前，規(guī)模已經(jīng)增長到50%。索尼公司在新加坡擴建鋰電池廠，同時三星公司也在韓國等地進行大規(guī)模生產(chǎn)。中國國內(nèi)的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)不斷發(fā)展，中國市場的一些重要電池客戶，如比亞迪和力神等，不管是需求量還是質(zhì)量，都能夠滿足國內(nèi)市場。中國在電池材料生產(chǎn)方面具有優(yōu)勢，包括上游礦產(chǎn)資源和各種電池材料，有些產(chǎn)品已經(jīng)處于世界領先地位。隨著中國市場的完善，鋰電池材料在此行業(yè)中快速發(fā)展，同時也制定了鋰電池應用材料標準體系。

3 中國鋰電池材料需求現(xiàn)狀

3.1 消費電池需求現(xiàn)狀

2017年，全球智能手機電池出貨量達到14.66億部，首次出現(xiàn)下降，同比下降0.51%。2018年出貨量為14.05億臺，同比下降4.14%。全球個人電腦電池出貨量連續(xù)七年下降，2018年出貨量為2.59億臺，同比下降3.9%。全球平板電腦電池出貨量連續(xù)四年下降，2018年出貨量為1.45億臺，同比下降11.36%，3C產(chǎn)品需求趨于穩(wěn)定。

3.2 動力電池消費現(xiàn)狀

隨著世界新能源汽車的發(fā)展，新能源汽車的銷量急劇增加。應用動力鋰電池后，2017年，新能源汽車全球銷量為162.1萬輛，CAGR在2012年至2017年間達到69%。2018年，僅新能源乘用車銷量就達到201.2萬輛，同比增長64%。作為一個主要的汽車生產(chǎn)和銷售國，中國新能源汽車的年銷量占全球銷量的近一半。2018年，銷量超過125.62萬輛，同比增長62%。新能源汽車的全球銷量飆升，中國的年銷量已經(jīng)超過100萬輛[1]。

4 鋰電材料發(fā)展措施

4.1 加大自主創(chuàng)新力度，制定先進技術標準

近年來，我國制定鋰離子電池相關材料標準體系，在一定程度上，滿足現(xiàn)在社會發(fā)展基本需求，但是不能滿足我國成為鋰電池材料發(fā)展強國的要求。國家還需要科技人才，對此技術進行創(chuàng)新和完善。所以，我們應該加大力度進行自主創(chuàng)新，重視技術人才培養(yǎng)，制定操作制度[2]。此外，我們必須敢于做第一個人。有些標準必須先經(jīng)過檢驗，堅持獨立制定標準，在此階段，需要融合科技以及工作制度，并且積極參與推動國際標準。我們制定的標準，可以引領世界鋰電池材料行業(yè)發(fā)展，進一步促進產(chǎn)品升級。

4.2 將安全性要求納入材料標準

安全測試要求盡快納入電池材料標準，例如，應該綜合考慮正極材料的標準，保證材料具有一定的熱穩(wěn)定性和氧化性。同時，標準安全測試應適應鋰離子電池產(chǎn)品的應用。目前，鋰離子電池主要分為能量型和動力型，這兩種類型分別在不同情況下應用。例如，在儲能電站中，經(jīng)常使用3C產(chǎn)品，這屬于能量型，而在電動工具或者是電動汽車中，所使用的鋰離子電池稱為動力型。這兩種產(chǎn)品在材料要求上存在很大差異。在相同的安全前提下，需要采用不同的測試方法，建議分別完善能量型和動力型鋰離子電池材料安全制度。

4.3 合理規(guī)劃，完善標準體系

制定合理規(guī)劃，完善標準體系之前，需要對鋰離子電池材料標準體系進行研究，需要制定工作遵循原則，逐漸對總體結構指標進行完善，滿足鋰離子電池材料標準體系的需要。現(xiàn)在有很多電池材料標準體系，但是沒有針對性，還需要逐個完善。每個企業(yè)建立企業(yè)標準、行業(yè)標準以及國家執(zhí)行標準等，保證產(chǎn)品質(zhì)量進行開發(fā)。企業(yè)會迅速將自己生產(chǎn)科技成果進行轉化，轉化為企業(yè)標準，從而有效完善傳統(tǒng)的科研開發(fā)機制。因鋰離子電池材料是一種技術，在創(chuàng)新速度的新興行業(yè)中發(fā)展，以充分發(fā)揮標準在技術和行業(yè)上起到的指導作用。

5 鋰電正極材料市場展望

全球都在倡導環(huán)保理念，在群眾強烈的呼聲下，很多國家已經(jīng)發(fā)布禁止銷售傳統(tǒng)煙油汽車，有挪威、荷蘭、印度、法國、英國等。德國是世界上最強大的燃油汽車生產(chǎn)國，他們國家也提議到2030年禁止傳統(tǒng)燃油汽車。盡管中國尚未公布禁止銷售傳統(tǒng)燃油汽車，但中國已經(jīng)開始研究禁止銷售傳統(tǒng)燃油汽車。中國設定目標，制定電動汽車和插電式混合動力車，這樣不僅會降低對環(huán)境的污染，還會節(jié)能，實現(xiàn)環(huán)保目的，預測到2025年，汽車比例逐漸下降，比之前的銷售量降低20%左右[2]。

世界名牌汽車公司也響應了禁止銷售燃油汽車的規(guī)定，在2015年，本田汽車公司已經(jīng)宣布，到2050年不再使用燃油汽車，同時他們還在引進節(jié)能技術，采用新能源，包括混合動力汽車、電動汽車以及燃料汽車等。豐田公司預計到2050年，降低新車二氧化碳的排放量，從而達到環(huán)保目標。幾乎所有汽車都是電動的，傳統(tǒng)的燃油汽車將會全部停止生產(chǎn)。2019年后，所有新車型都將會配備電動馬達，長安汽車也會在2050年全部生產(chǎn)電動汽車[3]。

隨著對新能源汽車需求的逐漸增加，鋰電池和正極材料的市場需求也在增加，從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。2018年，鋰離子材料在全球出貨量達到36萬左右，比之前增長了19%，到2020年，全球對鋰正極材料需求迅速增長到53萬噸，其中37萬噸為多組分材料，其中有三分之一為高鎳多組分材料。

市場需求不斷增加，鋰原材料市場價格受到外國礦業(yè)制約，在一定程度上阻礙了中國多元化材料發(fā)展。目前，鋰正極材料的主要原材料包括碳酸鋰和氫氧化鋰，此材料價格波動嚴重，主要原因是世界鋰電高度集中，定價權主要掌握在南美國巨頭手中。新能源汽車市場的不斷擴大，預估未來幾年，對鋰資源的需求將會持續(xù)上升。要是想避免外部影響，需要制定相關回收政策，有效保證鋰資源的存儲和開發(fā)，同時也能保證新能源汽車的穩(wěn)定發(fā)展。

6 結語

總而言之，通過以上分析，我國鋰離子材料電池領域中，需要對電池材料標準進行完善。隨著鋰離子電池行業(yè)的迅速發(fā)展，要求更新企業(yè)和行業(yè)標準，不僅要符合社會發(fā)展需求，還需要符合中國國情，引進外國先進的科學技術，吸收其在鋰離子電池材料開發(fā)、生產(chǎn)以及技術等方面經(jīng)驗。只有完善鋰離子電池材料的標準體系，才能穩(wěn)定國際市場競爭地位，也會使中國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)健康長久發(fā)展。

【參考文獻】

【1】婁霄冰.新型金屬有機框架材料的設計、合成與修飾及其在鋰離子電池正負極材料中的應用[D].上海：華東師范大學，2019.

【2】孫志賢.微孔過濾在鋰電材料中的應用與研究[J].山東工業(yè)技術，2019（07）：146.

【3】鄭超.微孔過濾在鋰電材料中的應用與研究[J].福建冶金，2018，47（05）：40-42.