新能源汽車電池隔膜材料
❶ 目前新能源汽車電池上常見用於導熱散熱降溫的材料有哪些
2018-07-03 1128 次瀏覽
動力電池是新能源汽車的核心部件,而電池隔膜在動力電池中的作用非常重要,主要是在狹小空間內將電池正負級板分隔開來,防止兩極接觸造成短路,卻能保證電解液中的離子在正負極之間自由通過。因此,隔膜就成了保證鋰離子電池安全穩定工作的核心材料。
電解液是為了隔絕燃燒來源,隔膜是為了提高耐熱溫度,而散熱充分則是降低電池溫度,避免積熱過多引發電池熱失控。如果說電池溫度急劇升高到300℃,即使隔膜不融化收縮,電解液自身、電解液與正負極也會發生強烈化學反應,釋放氣體,形成內部高壓而爆炸,所以採用適合的散熱方式至關重要。
動力電池包風冷結構散熱方式介紹
動力電池包風冷結構散熱方式
1、在電池包一端加裝散熱風扇,另一端留出通風孔,使空氣在電芯的縫隙間加速流動,帶走電芯工作時產生的高熱量。
2、在電極端頂部和底部各加上導熱硅膠墊片,讓頂部、底部不易散發的熱量通過TIF導熱硅膠片傳導到金屬外殼上散熱,同時硅膠片的高電氣絕緣和防刺穿性能對電池組有很好的保護作用。
動力電池包液冷結構散熱方式介紹
動力電池包液冷結構散熱方式
1、電芯的熱量通過導熱硅膠片傳遞至液冷管,由冷卻液熱脹冷縮自由循環流動將熱量帶走,使整個電池包的溫度統一,冷卻液強大的比熱容吸收電芯工作時產生的熱量,使整個電池包在安全溫度內運作。
2、導熱硅膠片良好的絕緣性能和高回彈韌性,能有效避免電芯之間的震動摩擦破損問題,和電芯之間的短路隱患,是水冷方案的最佳輔助材料。
動力電池包自然對流散熱方式介紹
動力電池包自然對流散熱方式
1、此類電池組空間大,與空氣接觸良好,裸露部分能通過空氣自然換熱,底部不能自然換熱部位通過散熱器散熱,導熱硅膠片填充散熱器與電池組中間空隙,導熱、減震、絕緣。
2、加熱片方案多應用於新能源汽車市場,啟動前的電池預熱加熱片的熱量通過導熱硅膠片將熱量傳遞給電池組,預熱電池、導熱硅膠片有良好的導熱性能、絕緣性能、耐磨性能,能有效傳熱和防護電池組與加熱片之間摩擦產生的磨損、短路等。
❷ 新能源車地盤托底會不會損傷電池
新能源汽車是以電能為驅動能源的,車上背負著巨大的動力電池。從構造上看,動力電池內部可分為正極材料、負極材料、電解液和電池隔膜。在這幾種材料中,除了正極材料以外,其它三種材料都是會燃燒的,而且電解液的燃點非常低;而電池隔膜主要起著隔離電池正負極,避免電池短路的作用。
新能源汽車動力電池安放的部位主要以底盤為主,一些油改電車型則主要安放在後備箱位置。對於動力電池在底盤的新能源汽車而言,托底對動力電池造成損傷的可能性非常大。為盡可能地延長續駛里程,有些車企以減少離地間隙的方式來獲得更大的電池容量。這樣,這些新能源汽車在行駛時就更容易托底了。
❸ 新能源車底盤托底對電池有損傷嗎
托底,就是指汽車在行駛過程中,底盤碰到路面或地面上的石頭等凸起物。車輛托底,會在車輛底盤與托底時的碰撞物之間形成一種撞擊力,因此,托底或多或少會對汽車底盤的撞擊部位產生一定的損壞。
當前,新能源汽車動力電池安放的部位主要以底盤為主,一些油改電車型則主要安放在後備箱位置。對於動力電池在底盤的新能源汽車而言,托底對動力電池造成損傷的可能性非常大。為盡可能地延長續駛里程,有些車企以減少離地間隙的方式來獲得更大的電池容量。這樣,這些新能源汽車在行駛時就更容易托底了。像前段時間一輛自燃的蔚來ES8,就是因為放置在車底的動力電池受到碰撞造成的。
一般來說,托底常見於高速過坑、過減速帶、上馬路牙子,以及在爛路行駛時。因此,在過坑、過減速帶以及在路況較差的道路上行駛時,一定要降低車速,以免車輛托底,造成電池受損,甚至引發燃燒事故。如果曾經發生過車輛托底,要立即與服務店聯系,需求服務店幫助。
❹ 鋰電隔離膜B級品一般應用在那裡
計數據顯示,隔離膜是毛利率最高的鋰電關鍵材料之一。在隔離膜國產化過程中,具有技術優勢和市場先發優勢的企業,更可能獲得較大的收益。建議關注佛塑科技(金輝高科)、星源材質、格瑞恩、九九久和滄州明珠等公司。
電動汽車和儲能電站將引發鋰電需求劇增
按照應用領域的不同,鋰離子電池可以分為消費電子電池、動力電池和儲能電池三大類。消費電子電池主要用於移動電子設備,包括手機、筆記本電腦和其他小型數碼產品。動力電池主要應用於電動工具、電動自行車和電動汽車。儲能電池主要應用於計算機UPS(不間斷電源)、通信基站UPS、家庭儲能和電站儲能。
在鋰離子電池的下游市場結構中,手機、筆記本電腦(含平板電腦與電子書)和電動工具的份額目前位居前三,分別達到38%、32%和7%。手機和筆記本電腦需求的增長是目前拉動鋰離子電池市場的主要動力。隨著電動汽車和儲能市場的逐步啟動,動力鋰離子電池需求的增長速度將遠遠超過消費電子市場。
據IIT預測,2011年全球鋰離子市場規模約為11800億日元,約合人民幣980億元,到2015年將達到約56000億日元,約合人民幣4650億元。其中,增長主要來自於以電動汽車領域為主的動力電池。
隔離膜是毛利率最高的鋰電關鍵材料
隔離膜是鋰電四大關鍵材料之一
鋰離子電池材料包括正極材料、負極材料、隔離膜、電解液、封裝材料、保險絲、電池管理IC等材料。其中,正極材料、負極材料、隔離膜和電解液被稱為四大關鍵材料。
隔離膜連接並隔開電池正負極材料,是電子的絕緣體,以防止出現短路,但允許鋰離子通過,還可以在電池過熱時,通過閉孔功能來阻隔電池中的電流傳導。隔離膜性能的優劣決定著電池的界面結構和內阻,進而影響著電池的容量、循環壽命、充放電電流密度等關鍵特性,因此隔離膜性能的優劣對於提高電池的綜合性能起重要作用。
鋰電隔離膜一般是由PE或PP基材通過機械拉伸法或化學法處理而成。在掃描電鏡下可以觀測到隔離膜上面的多孔結構。
2011年隔離膜市場規模約12億美元
隔離膜是鋰離子電池原材料中成本佔比較大的一部分,一般占總體材料成本的10%-15%。在Toshiba生產的純電動車20Ah電池產品中,隔離膜的成本佔比為11%。
隔離膜在鋰離子電池中的用量一般為0.04–0.05m2/Ah之間。隔離膜的用量大小主要取決於電芯設計結構和極片塗布重量。一般而言,疊片電芯的隔離膜用量大於卷繞電芯;極片塗布重量越大,單位容量的隔離膜用量越小。
2011年全球隔離膜市場規模約12億美元。我國鋰電產品已經佔到全球約30%的市場份額,國內對鋰電池隔膜的需求與日俱增。據中國化學與物理電源行業協會統計,2009年我國隔膜需求量超過1.2億平方米;2010年全球產量3.51億平方米,同比大幅增長。而隨著電動車市場的啟動,這一增長率未來將有大幅度提升的空間。據台灣工研院數據統計,預計到2013年,全球隔膜需求量可達5.63億平方米,為2009年市場容量的1.76倍,產值約17億美元。
國產化使具有先發優勢的企業受益
隔離膜技術門檻高,日美廠商目前占據壟斷地位
隔離膜依然是鋰電產業鏈技術門檻最高的環節,其技術難點在於造孔的工程技術以及基體材料。其中造孔的工程技術包括隔膜造孔工藝、生產設備以及產品穩定性。基體材料包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等,以及添加劑。
隔離膜的性能要求較高。由於鋰離子電池的電解液一般為有機溶劑體系,因而隔膜材料要對有機溶劑耐溶。此外,還要求有較好的拉伸強度,穿刺強度高,收縮率低,表面無靜電,孔隙率高,孔徑分布均勻,電解液浸潤性好,耐電化學性能好,具有較低的閉孔溫度和較高的破膜溫度等。
目前市場化的鋰離子電池隔膜大多是聚烯烴隔膜,以聚乙烯、聚丙烯為主,包括單層PE、單層PP、三層PP/PE/PP復合膜。
現有的聚烯烴隔膜生產工藝分為干法和濕法兩大類,同時干法又可細分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。
日美廠商目前占據壟斷地位。日本旭化成、東燃化學和美國Celgard公司是隔離膜市場三大壟斷巨頭,全球市場份額各占約20%。
國內目前能夠批量生產隔離膜的廠商有金輝高科、星源材質和格瑞恩。其產品品質與日美進口產品還有一些差距,產品多用於中低端鋰離子電池。國內高端隔離膜和動力電池隔離膜幾乎全部依靠進口。
隔離膜技術和市場發展趨勢
隔膜技術的發展趨勢是:主流是性價比優先,高端是性能和安全優先。在隔離膜技術上,未來幾年將出現優勝劣汰的局面,工藝路線的成本控制將成為未來隔離膜產品競爭力的一個重點。動力電池領域,復合隔離膜仍然是近階段較好的技術解決方案,多家企業瞄準這個領域,正在加緊研發。
鋰離子電池用隔離膜的生產工藝主要有干法和濕法兩種。干法工藝是由凝結核造成結晶缺陷或不加成核劑通過控製造成不均勻結晶,用機械外力造成結晶缺陷處破裂形成微孔的加工方式。濕法工藝是由不同相物質混合成均相混合物,然後進行抽提一種物質的加工方式。
干法的工序比較簡單,固定資產投入小,可以做三層膜,成本較低。但是干法工藝參數較難控制,產品熱收縮性大。干法隔離膜在小功率電池領域比較有優勢。
濕法工藝工藝參數較易控制,可以做出熱穩定性更高的隔離膜,產品熱收縮性小。但是濕法工藝固定資產投入較大,只能做單層膜,工藝過程有污染,且成本略高一些。濕法隔離膜在大功率電池方面應用較有優勢。
國內隔離膜市場的發展趨勢:高毛利→低毛利→過渡競爭→優勝劣汰→市場洗牌→合理利潤。目前隔離膜毛利率還在60%以上,接下來三年內,隨著國內隔離膜產能的釋放,毛利率水平會有所降低。
國產隔離膜具有較大的發展空間
對國產隔離膜的需求將大幅度增長。更高的性價比是市場永恆的追求,低價的隔離膜更受市場歡迎。國內鋰離子電池市場的惡性競爭導致產能過剩和毛利率下降,部分中低端廠商生存艱難,急需更廉價的隔離膜。另外,隔離膜市場被日美廠商壟斷也不利於國內鋰電行業的自主發展。因此,在國產隔離膜達到產品性能基本要求的前提下,大部分的國內鋰離子電芯廠商都更願意採用國內產品。
國產隔離膜在國內市場的佔比將快速上升。目前國內隔離膜用量80%依靠進口,對國產隔離膜的需求還有非常大的空間。隨著隔離膜技術在國內進一步擴散,國產隔離膜的產量和國內市場份額將快速上升。預計2013年國產隔離膜在國內市場的份額可能將超過30%,2015年將超過40%。
具有先發優勢的企業在進口替代中受益較大
隔離膜生產線建設周期和產品評估周期都比較長。其中,生產線從投建到完成調試,一般需要1.5-3年時間;客戶對隔離膜樣品的評估周期一般也需要0.5–1.5年時間。因此,從生產線投建到實現產品批量銷售,一般需要大約2-4年時間。
已經實現批量銷售的公司在隔離膜進口替代過程中收益較大,國產隔離膜的高毛利率水平應該還可以維持兩三年。目前國內實現批量銷售,具有市場先發優勢的企業主要有金輝高科、星源材質和格瑞恩。而正在建設和已經建成正在調試生產線的廠家超過了三十家。我們預測,這些潛在的市場進入者實現隔離膜的批量生產能力後,國產隔離膜市場將變成供過於求的局面,隔離膜的毛利率可能在兩三年後出現較大幅度下降。
國內隔離膜生產商產能情況
根據我們的統計,國內進入鋰電隔離膜行業的企業已經有40家左右,其中大部分是近兩年新進入的。已經介入隔離膜領域的上市公司有佛塑科技、滄州明珠、雲天化、九九久、南洋科技、大東南等。
佛塑科技於2003年立項開發鋰離子電池隔膜,經過近三年的研究開發,於2005年底項目正式投產。2006年初佛塑科技與比亞迪公司共同投資成立佛山市金輝高科光電材料有限公司。金輝高科公司2010年隔離膜產能規模達到2500萬平米/年,國內市場佔有率10%-20%;2011年下半年二期項目上馬後,產能達到7000萬平方米/年的水平;2012年底第三期項目投產,總產能規模將達到1.15億平方米/年。
滄州明珠於2011年7月12日發布非公開發行預案,募集資金投建2000萬平方米鋰電池隔膜項目,有望在2012年實現部分投產。鋰電池隔膜業務將優化公司產品結構,促進公司向新材料、新能源市場的升級轉型,實現高端鋰電池隔膜替代進口,提升公司的盈利能力。
雲天化通過和川大慧成科技公司合作,已建成第一條1500萬平方米高性能隔膜生產線,未來3-5年,計劃形成2億平方米的生產能力,將成為公司新盈利增長點。
九九久於2011年3月11日發布關於投資建設鋰電池隔膜項目的公告,計劃建設兩條隔離膜生產線,達到年產1320萬平方米的規模。該項目建設周期約為一年半,預計在2012年底可以開始試產,2013年可以投產。
南洋科技於2010年8月份投資建設鋰電池隔離膜項目,擬達到年產1500萬平方米的規模。該項目預計在2012年投入生產。
大東南於2011年1月31日公告稱,擬通過非公開發行募集資金,用於年產6000萬平方米鋰電池隔膜項目、超薄電容膜和太陽能電池封裝材料項目。7月7日,公司公告稱增發項目已獲證監會通過。預計鋰電池隔離膜項目在2013年投產。
鋰電隔離膜行業投資建議
在隔離膜國產化過程中,具有技術優勢和市場先發優勢的企業,更可能獲得較大的收益。建議關注佛塑科技(金輝高科)、星源材質、格瑞恩、九九久和滄州明珠等公司。
❺ 鋰電池四大關鍵材料毛利潤分別是多少
負極材料:技術成熟,產業轉向國內
負極材料作為鋰電池的四大關鍵材料之一,決定了鋰電池充放電效率、循環壽命等性能。鋰電池負極材料國內技術成熟,碳材料種類繁多,成本比重最低,在5-10%左右。現階段負極材料研究的主要方向如下:石墨化碳材料、無定型碳材料、氮化物、硅基材料、錫基材料、新型合金和其他材料。
目前負極材料以碳素材料為主,占鋰電池成本較低,在國內基本全面實現產業化。負極材料產業集中度高,從區域看,中國和日本是全球主要的產銷國,日本以三菱化學、日立化成(HitachiChemical)、JFE化學、吳羽化工(Kureha)等企業承擔了該國主要負極材料的產能。出於為接近資源、降低製造成本的考慮,日本的主要負極材料企業也紛紛將產能轉移到石墨資源豐富的中國。
電解液:六氟磷酸鋰國產化產能不斷向中國轉移
電解液作為帶動鋰離子流動的載體,對電池的比容量、工作溫度范圍、循環效率和安全性能等至關重要,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能的保證,對鋰電池的運行和安全性具有舉足輕重的作用。電解液成本中電解質比重最大,也是電解液中技術壁壘最高的環節。
六氟磷酸鋰以其獨特的性能優勢成為目前最廣泛的電解質。著眼全球,過去鋰電池電解液一直都是日韓廠商的天下(2011年日本瑞星化工、森田化學和關東電化是六氟磷酸鋰的主要生產商,佔全球產能的55%左右),但是隨著中國技術的提高以及國內需求的日益增速,尤其是六氟磷酸鋰國產化後,電解液產能不斷向中國轉移。
隔膜材料:國內技術實現突破,進口替代日趨明顯
隔膜在成本構成上僅次於正極材料,佔20-30%,隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及安全性能。
目前市場上大規模使用的隔膜主要有單層聚乙烯膜(PE膜)、單層聚丙烯膜(PP膜)和3層PP/PE/PP符合面膜。這些隔膜的制備工藝主要是干法和濕法兩種。受益於下游新能源汽車動力電池需求的提升,全球鋰離子電池隔膜產業發展迅速。但國產隔膜主要集中於低端的干法隔膜產品領域,量產批次均勻性、穩定性較差,在質量上難以有效應用到動力鋰電池上,目前我國在鋰電池隔膜仍處於進口替代的階段。
❻ 千億鋰電池隔膜龍頭跌停,到底發生了什麼
蔚來率先推出搭載固態電池的電動汽車,這讓不少液態電池隔膜的企業股價遭受到了跌停。主要的沖擊原因就是,蔚來召開了最新的新品發布會,發布會上,蔚來董事長李斌表示,其公司的第一款轎車ET7將採用固態電池,這也將成為首次量產,並且大規模使用的固態電池汽車了。而由於固態電池使用的是固態電解質,不想液態電池需要隔膜,所以該消息一出,鋰電池的隔膜廠商股價就出現了暴跌,連龍頭股恩捷股份都遭遇了跌停,其他中小型廠商的股價更是一言難盡,市場似乎對這次固態電池的使用尤其敏感。
其實前一段時間,就有知名私募經濟投資者表示,現在新能源和鋰電池已經不是投資的最佳機會了,現在的價格性價比太低了,雖然這些行業長期來看,前景較好,但短期來看,其泡沫化太嚴重,不排除出現大回調的可能。市場對一些新能源題材的股票炒作得太過了,現在投機者太多,可能一個負面消息,就會一鬨而散,股價就會開始大跌了。
❼ 鋰電池的主要材料是什麼
鋰金屬或鋰合金和非水電解質溶液。
鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。
拓展資料:
鋰金屬電池:
鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。
放電反應:Li+MnO2=LiMnO2
鋰離子電池:
鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。
充電正極上發生的反應為
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)
充電負極上發生的反應為
6C+XLi++Xe-= LixC6
充電電池總反應:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
參考資料:
網路 鋰電池
❽ 新能源汽車電池需要散熱嗎
動力電池是新能源電池的核心,電池隔膜的作用也很重要,主要是在狹小空間內將電池正負級板分隔開來,防止兩極接觸造成短路,卻能保證電解液中的離子在正負極之間自由通過。因此,隔膜就成了保證鋰離子電池安全穩定工作的核心材料。
電解液是為了隔絕燃燒來源,隔膜是為了提高耐熱溫度,而散熱充分則是降低電池溫度,避免積熱過多引發電池熱失控。如果說電池溫度急劇升高到300℃,即使隔膜不融化收縮,電解液自身、電解液與正負極也會發生強烈化學反應,釋放氣體,形成內部高壓而爆炸,所以採用適合的散熱方式至關重要。
動力電池包風冷結構散熱方式
1、在電池包一端加裝散熱風扇,另一端留出通風孔,使空氣在電芯的縫隙間加速流動,帶走電芯工作時產生的高熱量;
2、在電極端頂部和底部各加上導熱硅膠墊片,讓頂部、底部不易散發的熱量通過TIF導熱硅膠片傳導到金屬外殼上散熱,同時硅膠片的高電氣絕緣和防刺穿性能對電池組有很好的保護作用。
動力電池包液冷結構散熱方式
1、電芯的熱量通過導熱硅膠片傳遞至液冷管,由冷卻液熱脹冷縮自由循環流動將熱量帶走,使整個電池包的溫度統一,冷卻液強大的比熱容吸收電芯工作時產生的熱量,使整個電池包在安全溫度內運作。
2、導熱硅膠片良好的絕緣性能和高回彈韌性,能有效避免電芯之間的震動摩擦破損問題,和電芯之間的短路隱患,是水冷方案的最佳輔助材料。
動力電池包自然對流散熱方式
1、此類電池組空間大,與空氣接觸良好,裸露部分能通過空氣自然換熱,底部不能自然換熱部位通過散熱器散熱,導熱硅膠片填充散熱器與電池組中間空隙,導熱、減震、絕緣。
2、加熱片方案多應用於新能源汽車市場,啟動前的電池預熱加熱片的熱量通過導熱硅膠片將熱量傳遞給電池組,預熱電池、導熱硅膠片有良好的導熱性能、絕緣性能、耐磨性能,能有效傳熱和防護電池組與加熱片之間摩擦產生的磨損、短路等。
❾ 常州sk新能源汽車電池隔膜屬於金壇哪一個經濟開發區
【車輪快訊】說起國內近些年來流行的新能源車,網友們隨口都能說出幾款。但要問到這些車究竟採用了哪種動力電池,恐怕大家都有點懵。說白了,除了4S店的銷售顧問和宣傳彩頁,我們對新能源車動力電池技術的認知僅僅停留在續航里程、充電速度和使...
❿ 進口鋰電池隔膜基膜大量出售要怎麼弄
感覺現在進口鋰電池,如果客人要求的規格不高的話,用得上也很難的,但是一般客人采購的話,也很擔心買到假貨吧。