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三星锂电池研发实力强,方形电池涉及多领域
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提示:参考发布《2017-2022年中国锂电池市场竞争态势及发展态势预测报告》三星电池研发
????参考发布《2017-2022年中国锂电池市场竞争态势及发展态势预测报告》
????三星电池研发实力雄厚,专利数量世界第一
????三星?SDI?在材料?RD?中心、小型电池事业部、中大型电池事业部、电子材料事业部内设有研究开发组织,在全球拥有多个研发中心,分布在美国(密歇根)、韩国(水原)、德国(慕尼黑)等地区,?三星?SDI?通过持续的研究开发投资,强化企业竞争力。2014?年研究开发投资经费达到?6200?多亿韩元,?占到销售额的?7.39%。根据?2015?年?5?月必威体育精装版发布的?SNE?Research,三星?SDI?拥有世界上最多的锂电池专利数量,占到全世界同种专利的?36%。其所拥有的三元材料专利数量全球第三。?
????公司锂电池专利数量世界第一???????
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数据来源:整理
????公司三元材料专利数量世界第三
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资料来源:整理
????三星?SDI?电池形态以方形为主,全面覆盖?3?大领域
????方形电池优点在于能够生产大容量单体电池,对?BMS?及?PACK?设计要求较低,但存在一致性较差,型号规格不统一、能量密度较低等缺点。在消费领域,SDI?提供圆柱(18650)、方形(10*34*50?等)、聚合物(5*34*67?等)等多种形态、不同尺寸的锂电池,并研发出弹性电池(用于可穿戴设备),广泛运用于电脑、手机、电子工具、可穿戴等小型电子领域;公司在动力和储能领域均以方形电池为主,三星?SDI?的单体动力锂电池产品系列比较齐全,标准产品包括高能量的?EV(纯电动)60Ah、94Ah?电池,?PHEV(插电式混合电动车)26Ah、37Ah?电池,HEV(混合电动车)5.2Ah、?5.9Ah?电池,以及与超级电容器结合应用于低压系统(LVS)的高功率电池(4.0Ah、11Ah)。三星?SDI?电池正极材料采用三元?NCM?或?NCA?材料,,除松下外,公司是最主要的?NCA?动力电池生产厂家,其负极采用石墨/硅材料。?
????2014?年,三星?SDI?对外公布的技术路线显示,2016?年?NCM?电池的能量密度目标为?130Wh/kg,2019?年的目标为?250Wh/kg。2020?年以后,通过锂/空气、燃料等新型体系把电池能量密度做到?300Wh/kg?以上。但从实际进展来看,2014?年的目标过于保守,实际上,三星在?2016?年已经具备做出单体在?250Wh/kg?左右锂电池产品的能力了,目前三星?SDI?正在着力开发全固态电池(SDI?样品已经达?300wh/kg)、锂金属等新型体系,未来或有更大的突破。?
????三星?SDI?电池以方形为主
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资料来源:整理
????宝马?i3?的三星?SDI?方形电池案例分析:宝马?i3(EV)使用三星?SDI?的方形电池,2013?款宝马?i3?上使用的是?60Ah?单体动力电池,电池内部采用卷绕方式(4?个卷芯),单体尺寸是?173*45*125,质量?2kg,电池组一共有?8?个模块,每个模块有单体电池?12?节,总计?96?节单体电池,系统质量达?235kg,总带电量?21.6KWh,估算系统能量密度为?92Wh/kg。此外,电池采用了两个保护电池的装置:装置针刺安全保护装置(NSD)?和过充安全保护装置(OSD),前者防止针刺位置局部过热,缓减电池热失控发生。后者避免电池过度充电,保证电池安全。?
????2017?版的宝马?i3?上使用三星?SDI?的?94Ah?单体电池。公开的信息显示,从?60Ah?到?94Ah,在质量体积几乎不变的情况下,单体电池容量增加将近?57%,电池系统可用能量增加了?45%,续驶里程增加了?41%(EPA?测算法,NEDC?测算法是?64%),我们估计其系统能量密度增加?50%达130Wh/kg?左右。?
????宝马?i3?单体电池结构图?
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资料来源:整理
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????2017?版宝马?i3?的全面升级
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数据来源:整理
????三星电子铸就?SDI?消费锂电全球第一,动力电池发展步伐落后于松下和?LG?化学。当前全球消费锂电池领域,三星?SDI?以超过?20%的市占率连续居全球第一,而松下、LG?化学、ATL?市占率均在?10%~15%左右,主要原因是三星?SDI?几乎配套了三星电子部门的消费电子产品(三星手机销量持续保持全球第一)。储能领
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