瞻觀前沿
近日，國外研究人員發(fā)現(xiàn)，一種非常有前途的電解質(zhì)可用于制造更耐用的鋰電池，它具有復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)，其功能類似于膠束在肥皂水中的行為方式。
在開發(fā)更耐用電池的過程中，布朗大學(xué)和愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)現(xiàn)，答案可能在于了解如何清潔物體，特別是研究類似肥皂是如何起作用的。
以洗手為例。當(dāng)有人用肥皂洗手時(shí)，肥皂會(huì)形成一種叫做膠束的結(jié)構(gòu)，當(dāng)被水沖走時(shí)，膠束會(huì)吸附并去除油脂、污垢和細(xì)菌。肥皂之所以能做到這一點(diǎn)，是因?yàn)樗ㄟ^將水和被清潔的物質(zhì)結(jié)合并包裹在膠束結(jié)構(gòu)中，在水和被清潔的物質(zhì)之間起著橋梁的作用。
在發(fā)表在《自然材料》雜志上的一項(xiàng)新研究中，研究人員注意到，在設(shè)計(jì)更持久的鋰電池材料——一種被稱為局部高濃度電解質(zhì)的新型電解質(zhì)中，也出現(xiàn)了類似的過程。他們?cè)谡撐闹蟹治隽藢?duì)這一過程如何運(yùn)作的新理解，或?qū)⑼耆蜷_這一新興技術(shù)領(lǐng)域的大門。
布朗大學(xué)工程學(xué)院教授 Yue Qi 表示：" 總體而言，我們希望改進(jìn)和增加電池的能量密度 "" 要做到這一點(diǎn)，需要更換傳統(tǒng)電池內(nèi)部的材料，開發(fā)出存儲(chǔ)更多能量的長(zhǎng)壽命電池 "。
技術(shù)價(jià)值觀察
產(chǎn)業(yè)鏈剖析：該技術(shù)位于鋰電池上游
鋰電池行業(yè)上游的原材料主要包括正負(fù)極材料、電解液、隔離膜等。其中，正極材料是鋰電池最為關(guān)鍵的原材料，直接決定了電池的安全性能和電池能否大型化，同時(shí)也是鋰電池成本占比最高的材料，約占鋰電池電芯材料成本的 40% 左右。
目前，正極材料主要是錳酸鋰和磷酸亞鐵鋰、氧化鈷鋰和鈷酸鋰等，負(fù)極材料主要為石墨。鋰電池行業(yè)的中游包括電池系統(tǒng)的研發(fā)制造、電池系統(tǒng)集成組裝等。鋰電池行業(yè)下游的應(yīng)用領(lǐng)域主要為消費(fèi)電池、動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池。
宏觀市場(chǎng)觀察
中國鋰電池企業(yè)全球?qū)＠麆?chuàng)新力較強(qiáng)
截至 2023 年 7 月初，2023 年全球鋰電池行業(yè)專利申請(qǐng)排名前十的均為中國企業(yè)和高校，可見中國企業(yè)在全球鋰電池技術(shù)創(chuàng)新力較強(qiáng)。
中國鋰電池企業(yè)國內(nèi)專利排名情況
從我國鋰電池行業(yè)專利申請(qǐng)情況來看，該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的主要公司有合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司、比亞迪股份有限公司、國家電網(wǎng)公司、珠海冠宇電池股份有限公司、國家電網(wǎng)有限公司、寧德新能源科技有限公司、蜂巢能源科技股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司、寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司和天津力神電池股份有限公司。
其中，合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司鋰電池相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量最多，2404 項(xiàng)。比亞迪股份有限公司專利申請(qǐng)量排名第二，鋰電池相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量超過 940 項(xiàng)。
中國鋰電池市場(chǎng)需求激增
在政策引導(dǎo)及市場(chǎng)需求帶動(dòng)下，2015-2020 年間中國鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。GGII 數(shù)據(jù)顯示，2020 年得益于新能源汽車、儲(chǔ)能、電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具等新興產(chǎn)業(yè)及領(lǐng)域?qū)︿囯姵厥袌?chǎng)需求的增長(zhǎng)，中國鋰電池出貨量為 142.9GWh。2021 年，我國動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池需求激增，全年鋰電池出貨量達(dá)到 327 GWh。
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與鋰電池關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華東，并且以廣東為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，未來布局鋰電池技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華東優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點(diǎn)關(guān)注廣東省深圳市的龍華區(qū)、廣東省東莞市所處鋰電池研發(fā)、設(shè)計(jì)的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對(duì)于鋰電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場(chǎng)的潛力空間。
近日，國外研究人員發(fā)現(xiàn)，一種非常有前途的電解質(zhì)可用于制造更耐用的鋰電池，它具有復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)，其功能類似于膠束在肥皂水中的行為方式。
在開發(fā)更耐用電池的過程中，布朗大學(xué)和愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)現(xiàn)，答案可能在于了解如何清潔物體，特別是研究類似肥皂是如何起作用的。
以洗手為例。當(dāng)有人用肥皂洗手時(shí)，肥皂會(huì)形成一種叫做膠束的結(jié)構(gòu)，當(dāng)被水沖走時(shí)，膠束會(huì)吸附并去除油脂、污垢和細(xì)菌。肥皂之所以能做到這一點(diǎn)，是因?yàn)樗ㄟ^將水和被清潔的物質(zhì)結(jié)合并包裹在膠束結(jié)構(gòu)中，在水和被清潔的物質(zhì)之間起著橋梁的作用。
在發(fā)表在《自然材料》雜志上的一項(xiàng)新研究中，研究人員注意到，在設(shè)計(jì)更持久的鋰電池材料——一種被稱為局部高濃度電解質(zhì)的新型電解質(zhì)中，也出現(xiàn)了類似的過程。他們?cè)谡撐闹蟹治隽藢?duì)這一過程如何運(yùn)作的新理解，或?qū)⑼耆蜷_這一新興技術(shù)領(lǐng)域的大門。
布朗大學(xué)工程學(xué)院教授 Yue Qi 表示：" 總體而言，我們希望改進(jìn)和增加電池的能量密度 "" 要做到這一點(diǎn)，需要更換傳統(tǒng)電池內(nèi)部的材料，開發(fā)出存儲(chǔ)更多能量的長(zhǎng)壽命電池 "。
技術(shù)價(jià)值觀察
產(chǎn)業(yè)鏈剖析：該技術(shù)位于鋰電池上游
鋰電池行業(yè)上游的原材料主要包括正負(fù)極材料、電解液、隔離膜等。其中，正極材料是鋰電池最為關(guān)鍵的原材料，直接決定了電池的安全性能和電池能否大型化，同時(shí)也是鋰電池成本占比最高的材料，約占鋰電池電芯材料成本的 40% 左右。
目前，正極材料主要是錳酸鋰和磷酸亞鐵鋰、氧化鈷鋰和鈷酸鋰等，負(fù)極材料主要為石墨。鋰電池行業(yè)的中游包括電池系統(tǒng)的研發(fā)制造、電池系統(tǒng)集成組裝等。鋰電池行業(yè)下游的應(yīng)用領(lǐng)域主要為消費(fèi)電池、動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池。
宏觀市場(chǎng)觀察
中國鋰電池企業(yè)全球?qū)＠麆?chuàng)新力較強(qiáng)
截至 2023 年 7 月初，2023 年全球鋰電池行業(yè)專利申請(qǐng)排名前十的均為中國企業(yè)和高校，可見中國企業(yè)在全球鋰電池技術(shù)創(chuàng)新力較強(qiáng)。
中國鋰電池企業(yè)國內(nèi)專利排名情況
從我國鋰電池行業(yè)專利申請(qǐng)情況來看，該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的主要公司有合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司、比亞迪股份有限公司、國家電網(wǎng)公司、珠海冠宇電池股份有限公司、國家電網(wǎng)有限公司、寧德新能源科技有限公司、蜂巢能源科技股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司、寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司和天津力神電池股份有限公司。
其中，合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司鋰電池相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量最多，2404 項(xiàng)。比亞迪股份有限公司專利申請(qǐng)量排名第二，鋰電池相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量超過 940 項(xiàng)。
中國鋰電池市場(chǎng)需求激增
在政策引導(dǎo)及市場(chǎng)需求帶動(dòng)下，2015-2020 年間中國鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。GGII 數(shù)據(jù)顯示，2020 年得益于新能源汽車、儲(chǔ)能、電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具等新興產(chǎn)業(yè)及領(lǐng)域?qū)︿囯姵厥袌?chǎng)需求的增長(zhǎng)，中國鋰電池出貨量為 142.9GWh。2021 年，我國動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池需求激增，全年鋰電池出貨量達(dá)到 327 GWh。
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與鋰電池關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華東，并且以廣東為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，未來布局鋰電池技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華東優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點(diǎn)關(guān)注廣東省深圳市的龍華區(qū)、廣東省東莞市所處鋰電池研發(fā)、設(shè)計(jì)的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對(duì)于鋰電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場(chǎng)的潛力空間。
