领先锂电池企业技术路线简析-日本部分综述.ppt

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真锂研究 RealLi Research RealLi Research 立足中国,助推新能源革命 中立角度,研究锂电产业链 领先锂电池企业技术路线简析 --日本部分 概括 松下-三洋电机:锰酸锂 NEC-AESC:锰酸锂 日立BSC:锰酸锂 三菱重工:锰酸锂 英耐时:锰酸锂 东芝:锰+钛 村田制作所:锰酸锂 宇部万胜:锰酸锂 GS汤浅:磷酸铁锂 锰酸锂 索尼:磷酸铁锂 (不是非常坚定) ELIIY Power:磷酸铁锂 出光兴产:全固态聚合物锂电池 爱发科:全固态聚合物锂电池 Solion:全固态聚合物锂电池 松下-三洋电机 研究开发锰酸锂掺杂镍、铝等元素的固溶体类正极材料,以此作为电池的正极材料,目前已经开发出的正极材料有镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等,并已经在规模化应用 为解决镍氧化物带来的热稳定性低和安全方面的问题,在正极材料表面进行了纳米涂层处理 负极材料目前主要还是使用碳材料,但同时在积极开发硅合金类负极材料,且已经部分实现应用 为配合新型正极材料的应用,开发出相适应的新型电解液,可在现有的电解液产品的基础上进行简单的加工处理 为提高电池的安全性,在现有隔膜的基础上,加配了一层HRL(使用绝缘性金属氧化物的一个耐热层) 松下认为电动汽车使用18650型锂电池的主要好处(图片引自2010年09月的《电源技术》,真锂研究2011年09月26日) 上图:松下18650电池0.2C放电曲线,下图:主要公司18650电池0.2C放电曲线对比(真锂研究2011年09月26日) NEC-AESC 通过掺杂镍、铝等元素改善锰酸锂材料能量密度低的不足,实际上路线和松下类似。不过,NEC看起来更大胆一些,正在开发比容量高一倍的镍钴合金的材料来取代锰材料,目前就此新型正极材料的应用,已经解决了电池耐久性的问题 NEC正在积极开发动力锂电池专用的电极材料,目前已实现应用。日本政府要求它向包括AESC在内的所有日本锂电池企业供应,为此,给NEC的研究开发工作给予巨额补贴。不过目前阶段还是仅向AESC供应 关于负极材料、隔膜和电解液的研究开发和应用,NEC没有特别说明。真锂研究认为,最多是在现有动力电池用材料的基础上进行微调,不会有大的变动 上图为日产Leaf EV的底盘结构(图片引自网易汽车),下图为AESC供应给Leaf的动力锂电池组和电池单元(真锂研究2011年10月06日) AESC的车用电池规格是33.1Ah/3.8V,尺寸是261×216×7.1mm,重799g,体积为400mL,计算出的重量能量密度为157.4Wh/kg,体积能量密度为314.45Wh/L 真锂研究认为,NEC目前正在推广的家用储能系统的电池单元,应该也是这种33.1Ah/3.8V规格的产品 NEC在电动自行车领域应用的电池单元,真锂研究认为规格是13Ah/3.6V,尺寸是251×144.2×9.2mm,重527g,计算出的重量能量密度为89Wh/kg,体积能量密度为171Wh/L 日立 日立坚定地走锰酸锂路线,但其锰酸锂材料的性能一直在提升中,真锂研究认为实际上也是一种固溶体类正极材料(又称富锂锰基材料)。主要改进的办法有:统一粒子的形状和大小、减小粒子间隙、改变粒子结构等 日立负极材料的开发目前有两种路线:一是在碳材料的基础上改进,二是开发硅合金材料与碳材料的混合体SiO-C,同时开发弹性极限应力高且加工性能出色的新型铜箔作为电极材料 在电解质材料方面,目前主要应用电解液,但正在积极开发固体电解质,争取早日实现应用。日立在固体电解质方面花的精力不小 在隔膜方面,已经开发出耐200°C高温的陶瓷隔膜材料,是在普通的聚烯烃(Polyolefin)制成的多孔膜上涂布板状的无机微粒子。目前该隔膜材料已经实现应用 本图引自真锂研究2011年11月《锂电信息动态与分析》(产业研究月度报告) 三菱重工 三菱重工基本确定于2013年与日立合并,目前两家公司正就细节问题进行商讨。三菱重工走锰酸锂路线 关于三菱重工锂电池技术开发历程,该公司没有对外透露,仅从目前的产品数据来看,该公司的锂电池技术一直在进步中,目前已经达到了一个相当高的水平 三菱重工目前已经量产的50Ah/3.7V电池单元的相关数据(引自真锂研究2011年11月《锂电信息动态与分析》(产业研究月度报告)) 东芝 东芝动力电池最大的特点是锰钛组合,并且希望其锰钛电池在交通和储能领域通吃 东芝主要通过提高正极材料的粒子密度来提高电池的能量密度,同时,为将锰钛电池的性能做到最优,东芝使用了燃点较高的电解液和耐热性能出色隔膜 在这个实证试验中,东芝提供200kW的锂电池储能系统之余,还开发出“μEMS”(Micro Energy Manag

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