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领先锂电池企业技术路线简析 -- 日本部分

领先锂电池企业技术路线简析 -- 日本部分. 真锂研究 RealLi Research 2012.01.12. 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. 概括. 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.

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领先锂电池企业技术路线简析 -- 日本部分

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Presentation Transcript

  1. 领先锂电池企业技术路线简析--日本部分 真锂研究RealLi Research 2012.01.12

  2. 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 概括 • 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

  3. 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）

  4. 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）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）

  5. 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

  6. 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/LAESC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 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）

  7. 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

  8. 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）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）

  9. 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））

  10. 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

  11. 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 Management System，微型能源管理系统）和MDMS（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））

  12. 英耐时 • 创始人小泽和典已退出英耐时，目前的英耐时已被日本政府控股的INCJ所控制。真锂研究认为，今后英耐时的发展战略可能会有一个根本性转变。同时，英耐时的未来，也充满了变数 • 英耐时坚定地走锰酸锂路线，其锂电池技术水平在所有日本企业中处于领先行列。目前英耐时提供的动力电池的产品数据都不错，但还需经量产检验 本表引自真锂研究2011年11月《锂电信息动态与分析》（产业研究月度报告）

  13. GS汤浅 • GS汤浅在锰酸锂和磷酸铁锂2条路线上都在积极前进，锰酸锂的主要产品有EH6、LEV50，磷酸铁锂的主要产品有LEV25、LIM40 • 以上产品中，EH6放在Blue Energy生产；LEV50放在LEJ生产，LIM40或许也会放在LEJ生产；LEV25或会自产，或是与麦格纳合资生产 本表引自真锂研究2011年11月《锂电信息动态与分析》（产业研究月度报告）

  14. 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）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） 左图：锰酸锂电池LEV50的放电曲线 右图：磷酸铁锂电池LIM40的放电曲线（使用了碳负载技术）

  15. 索尼 • 索尼倾向于走磷酸铁锂路线，但目前还不是非常确定。因为，现阶段索尼在这方面的技术开发似乎遇到了一些难以克服的困难 • 索尼目前在开发磷酸铁锂电池的同时，还在积极开发钴酸锂+锡基合金材料的动力电池。索尼的办法是在钴酸锂材料的粒子表面“进行了0.1～1μm 厚的覆膜处理”，正极材料由钴酸锂和三元材料混合而成，同时采用陶瓷隔膜提高安全性 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） 左图：容量为2.4kWh的ESSP-2000储能模块 右图：容量为1.2kWh的LIM1001储能模块

  16. ELIIY Power • ELLIYPower 正式成立的时间是2006年，经过3年时间的潜心准备，2009年05月ELLIY Power掌握了磷酸铁锂电池量产技术，开始建设生产基地 • 和三菱重工类似，其量产的电池单元规格还在变化中，意图在相同尺寸的电池单元中，提高电容量。目前的主打产品是50Ah/3.2V • 量产技术的最大亮点是：开发出了可高速堆叠电极层的机械（已公开专利申请）。该制法的特点是，把隔膜像屏风一样放置成蛇纹管状，然后把正极和负极薄膜交替插到蛇纹管中 • 磷酸铁锂材料来自住友大阪水泥。使用该公司的材料，电池厂商等无需另行取得专利授权，即可在全球产销采用LFP 的锂离子电池 • 目前已推出“POWER YIILE”家用储能系统，但性价比方面与NEC等还有较大差距

  17. 关于真锂研究 • 本PPT内容全部取材自2011年10月和11月的《锂电信息动态与分析》（产业研究月度报告），感兴趣者可联系：15210302776才戈，13681030809王玲玲，mokelichina@163.com 真锂研究（RealLi） ——您事业发展的得力助手！ 如果您需要了解锂电产业链全景现状 一定要订阅《锂电信息动态与分析》 如果您需要把握锂电产业链发展趋势 同样需订阅《锂电信息动态与分析》

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