锂电行业面临的四大挑战
随着全球碳中和目标计划的开展,以及新能源汽车愈发高涨的需求,作为电动车心脏的锂电池被时代推向了舞台中心,锂电行业面临着前所未有的关注。一、我国锂电行业全球领先
十多年前,日本的锂电池占到世界将近9成的份额,一度形成垄断的局面。中国在政策的助力以及核心企业的带领下,锂电产业一路逆袭。2015年以来,中国锂电池市场占有率已经连续七年位居全球第一,占据全球近6成市场份额。
当前中国锂电产业无论在产业规模、产业市场及产业技术上均处于世界领先水平。
与过去相比,我国锂电已经在技术方面取得了不少的突破,但是仍面临着四大挑战,制约着进一步的发展。
二、锂资源的制约
对于全球来说,虽然锂资源储量丰富,但是供应增速缓慢,属于供不应求的状态。10月,南美锂三角国家阿根廷、玻利维亚和智利三国欲建立锂三角输出国组织,并且全球最大的锂矿生产国澳大利亚也表示,如果三国协商一致,澳国也将同意价格协同的想法。锂佩克的建立势必对未来锂资源供给产生影响,全球锂资源争夺战已经打响。
对于我国来说,虽然中国锂资源在全球排第六,但资源以盐湖为主,锂含量低,提取难度大,所以70的锂依赖进口,作为新能源汽车第一消费市场,锂资源缺乏将持续制约着我国锂电行业发展。三、安全性的问题
除了锂资源的短缺,锂电池面临的第二大挑战就是安全性问题。近年来锂电池自燃、爆炸时间层出不穷,当然有部分事件是由于使用操作不当导致,但就本质来说,锂电池确实存在一定风险。
锂离子电池容易发生电池热失控,通常的原因包括过充诱发电池正极材料产气使得电池胀裂,快充导致电池负极析锂诱发短路,以及快充快速升温从而使电解质液体燃烧。
当前,锂电企业正加快安全技术创新,以及完善锂电安全性能测试。
四、对温度的要求
锂电池常规锂离子电池的工作温度:为2060。
1、温度过低,电池的活性会减少,导致充放电能量急剧衰减。比如在20的时候,三元锂电池能够释放出来大约70左右的电量,而磷酸铁锂电池大约能释放出来50左右的电量。
2、温度过高,有爆炸风险。当电池的环境温度超过60时,锂离子电池在工作过程中存在过热、燃烧和爆炸的风险。五、技术层面的问题
在昨日举办的中国国际锂电产业大会上,中国科学院院士、厦门大学教授孙院士表示,现有锂离子电池能量密度已经接近理论极限。电池的能量密度与电池的原理有关,比如锂离子电池的能量密度跟反应电子束、活性物质的重量和密度都有关系,目前的锂离子电池的能量密度是接近了天花板。
对于进一步提升电池体系的能量密度,业内做了诸多尝试,但有的方法会带来安全性的问题,为了平衡好能量密度的提升和确保安全性,使得研发非常难,这需要大力发展下去。