瞻观前沿
近日,国外研究人员发现,一种非常有前途的电解质可用于制造更耐用的锂电池,它具有复杂的纳米结构,其功能类似于胶束在肥皂水中的行为方式。
在开发更耐用电池的过程中,布朗大学和爱达荷国家实验室的研究人员发现,答案可能在于了解如何清洁物体,特别是研究类似肥皂是如何起作用的。
以洗手为例。当有人用肥皂洗手时,肥皂会形成一种叫做胶束的结构,当被水冲走时,胶束会吸附并去除油脂、污垢和细菌。肥皂之所以能做到这一点,是因为它通过将水和被清洁的物质结合并包裹在胶束结构中,在水和被清洁的物质之间起着桥梁的作用。
在发表在《自然材料》杂志上的一项新研究中,研究人员注意到,在设计更持久的锂电池材料——一种被称为局部高浓度电解质的新型电解质中,也出现了类似的过程。他们在论文中分析了对这一过程如何运作的新理解,或将完全打开这一新兴技术领域的大门。
布朗大学工程学院教授 Yue Qi 表示:“总体而言,我们希望改进和增加电池的能量密度”“要做到这一点,需要更换传统电池内部的材料,开发出存储更多能量的长寿命电池”。
技术价值观察
产业链剖析:该技术位于锂电池上游
锂电池行业上游的原材料主要包括正负极材料、电解液、隔离膜等。其中,正极材料是锂电池最为关键的原材料,直接决定了电池的安全性能和电池能否大型化,同时也是锂电池成本占比最高的材料,约占锂电池电芯材料成本的40%左右。
目前,正极材料主要是锰酸锂和磷酸亚铁锂、氧化钴锂和钴酸锂等,负极材料主要为石墨。锂电池行业的中游包括电池系统的研发制造、电池系统集成组装等。锂电池行业下游的应用领域主要为消费电池、动力电池和储能电池。
宏观市场观察
中国锂电池企业全球专利创新力较强
截至2023年7月初,2023年全球锂电池行业专利申请排名前十的均为中国企业和高校,可见中国企业在全球锂电池技术创新力较强。
中国锂电池企业国内专利排名情况
从我国锂电池行业专利申请情况来看,该技术领域内的主要公司有合肥国轩高科动力能源有限公司、比亚迪股份有限公司、国家电网公司、珠海冠宇电池股份有限公司、国家电网有限公司、宁德新能源科技有限公司、蜂巢能源科技股份有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司和天津力神电池股份有限公司。
其中,合肥国轩高科动力能源有限公司锂电池相关专利申请数量最多,2404项。比亚迪股份有限公司专利申请量排名第二,锂电池相关专利申请数量超过940项。
中国锂电池市场需求激增
在政策引导及市场需求带动下,2015-2020年间中国锂电池产业发展迅猛。GGII数据显示,2020年得益于新能源汽车、储能、电动自行车、电动工具等新兴产业及领域对锂电池市场需求的增长,中国锂电池出货量为142.9GWh。2021年,我国动力电池与储能电池需求激增,全年锂电池出货量达到327 GWh。
中国锂电池技术赛道热力图
根据前瞻产业热力图显示,与锂电池关键技术强关联的城市集群主要集中在华东,并且以广东为重点发展区域,未来布局锂电池技术的发展路径,极大可能性在于华东优先导入,其中可重点关注广东省深圳市的龙华区、广东省东莞市所处锂电池研发、设计的相关企业,以及该地方对于锂电池的产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。
前瞻经济学人APP资讯组
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《2023-2028年中国锂电池正极材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
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