柔性锂电池的研究现状论文

2019年，还在依然在坚挺，且处于增长的两个行业：锂电，光伏这两大行业。

锂电池的产生是日本索尼率先攻克难关，打造了应用于 汽车 行业的18650电池。（18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。）

真正发扬光大的是日本松下，松下为当前电动 汽车 最燥热的品牌特斯拉提供的就是18650圆柱电池模组。只是而今逐步换成21700。

未来10年，锂电池是不可争议的移动设备动力源。10年并不遥远。

电池本身的发展经历了很长一段时间。电池的类型有很多种，我们经常接触的干电池，纽扣电池，手机电池的，电动自行车都是电池。 电池分为几类？粗略电池分为：7大类。

铅酸电池就是我们目前电动自行车主要采用的电池。笨重且能量密度低。但优点是技术成熟且安全。正常情况下，只要不是在充电时候，因为接触不当形成短路，铅酸电池即使使用变形都不会出现爆炸等安全问题。这主要原因在于铅酸电池的结构，主要由铅网板隔板及电解液填充物。有拆解过早年的随身听移动充电器的应该有了解其结构。（私自拆解有风险，不建议儿童操作）

铅酸电池的最大特点就是：能量密度低，且伴随着温度的变化，放电情况不稳定。有尝试过载寒风中，骑电动的朋友，应该有体会，冬天的电池很快就没电了。

所以东北的天，电动车基本是用来在地下室睡觉的。

从铅酸电池发展至今，锂电池是能量密度最高的电池。并且经过多年努力价格已经较低。

当前的锂电池能量密度，可以满足电动 汽车 ，500~750km续航。目前做的最好也就是特斯拉。那还是在整个 汽车 底盘都是 汽车 电池的情况下。

这密密麻麻的圆柱电池底盘就是一个一个的圆柱电池，经过PACK（分包后组装在一起的）

因此，如果需要更高的需要能力，达到续航1000km，甚至2000km，就需要让锂电池提高能量密度。因此在锂电细分中，三元电池逐步替代成熟且稳定的磷酸铁锂电池。成为新一代的首选。

锂电池的应用场景非常的广泛，在我们手机中，笔记本电脑，新型电动自订车，电动 汽车 （目前用量最大，且最具有潜力的市场），储能电站。以及各类通讯基站都需要锂电池。

（1）动力电池市场：

动力电池在 汽车 行业的装机量。中国作为全球主力推动新能源电动车发展的国家，电动 汽车 是中国下一步争取产业转型的筹码。《详见文章：微利的中国 汽车 业路在何方？新能源 汽车 或将颠覆 汽车 产业链格局》

2、通讯基站领域储能电池的应用，中国将新建640万座5G宏基站。

3、储能电站：

据中关村储能联盟（CNESA）的不完全统计，从2000年至2018年底全球电化学储能的累计投运规模为6.5GW，同比增长121 %。其中2018年一年新增电化学储能的投运规模为3.5GW，同比增长288%。2000年至2018年底中国电化学储能的累计投运规模为1.01GW，同比增长159%。2018年一年国内新增电化学储能的投运规模为0.6GW，同比增长414%。其中电网侧储能应用爆发是最主要原因，全年累计投运储能规模为1.02GW/2.91GWh（规模/容量，不仅限于电化学），是2017年累计投运规模的2.6倍。

当前全球储能市场，主要采用的是蓄水储能。蓄水储能，本身对地理条件就有极高的要求。因此电化学储能，既刻意移动且装配方便。

在新一代能源市场中，中国唯一抓住且占据较强议价能力的就是锂电池。国内锂电池产业较为全面。尽管在一些加工设备方面需要外部设备进行加工，但主要正负极材料国内极为丰富。

整个锂电的正负极材料，生产设备，以及生产企业，在中国市场都是最大的。

对于这么一个优势的行业，你说国内是否会作为主要发展方向？

中国最具代表性的企业，宁德时代，比亚迪都是锂电行业的巨头。

2018年，统计数据显示，宁德时代在全球电动 汽车 市场，占据第一位，超过松下。同时中国电池厂商，比亚迪，国轩高科，孚能电池，力神，比克电池均位列前十。

有需求就会有发展。需求越大，发展前景越有潜力，尤其对于新能源有关的产品，比如说动力电池。锂电池未来几年的发展前景如何？ 2015年动力型锂电池市场占比达47%，到了2016年达到了52%。而消费型的锂离子电池市场占比持续下滑，在2016年大约是42%。储能型锂电池在光伏分布式应用和移动通信基站储能电池领域的应用不断扩大。2016年占比达到6%。 通过这些数据可以看得出来。锂电池，它的应用领域和占比都是在不断变化的。未来的前景重点应用应该集中在电动工具，新能源 汽车 ，轻型电动车和能源存储系统等等。这些领域内的产业规模，在未来几年应该会保持成倍的增长趋势。 一、锂电池的优势导致它不断增长 新能源 汽车 的大力发展，也带动了锂电池行业的深度发展，动力锂电池在电池比例中不断升高。因为锂电池和传统电池相比优势比较大，他们在相同体积下锂电池容量更大，生产使用回收过程都更加的绿色环保。 二、新能源 汽车 数量的增加，导致锂电池供不应求。 在2017年，中国的电动 汽车 产量达到65万辆。到2018年，这个数据仍然在持续上涨。这一结果直接导致锂电池需求猛增。尤其是动力锂电池，市场潜力巨大。 三、新技术的整合利用，提升利用率。 随着新技术的开发与研究。石墨烯纳米材料等一些先进的材料设备不断完善和锂离子电池的研发加速融合。它的应用领域，也越来越广泛。

2019年全球锂离子电池产业规模达到450亿美元，同比增长9%，增速仅为2018年的一半，增速呈现加速回落态势。全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国，从2015年开始，在中国大力发展新能源 汽车 的带动下，中国锂离子电池产业规模开始迅猛增长，2015年已经超过韩国、日本跃居至全球首位。

锂离子电池以其能量密度高、输出电压高、输出功率大、自放电小、工作温度宽、无记忆效应和环境友好等优点，自20世纪90年代实现产业化以来，被成功应用于多种便携式电子设备，迅速发展成为了3C产品领域重要的电源产品。

锂电池是一种采用含有锂元素的材料作为电极的充电电池，其包括正极、隔膜、负极、电解液、电池外壳五部分组成。本项目产品为锂电池电解液用有机溶剂，市场需求直接取决于锂电池的产业发展。锂电池市场按应用领域划分，可分为小型锂电池、动力型锂电池和储能用锂电池三大类。

锂离子电池产业规模增速加速回落

2019年，受中美电动 汽车 市场发展放缓影响，全球电动 汽车 产量仅增长6%至220万辆，动力电池需求增幅收窄，全球锂离子电池产业发展速度进一步放缓。2019年全球锂离子电池产业规模达到450亿美元，同比增长9%，增速仅为2018年的一半，增速呈现加速回落态势。

按容量计算，2019年全球锂离子电池市场规模达到225GWh，同比增长近15%。容量增速高于产值增速，主要在于锂离子电池产品价格不断下滑。

由于全球电动 汽车 增长有限，动力电池市场增速明显放缓，而主要品牌的智能手机、便携式电脑产品携带的锂离子电池容量继续保持了小幅增长，2019年全球锂离子电池市场结构基本与上年保持一致。按容量计算，2019年消费类锂离子电池(含手机、便携式电脑0和其他消费电子产品)占比40.0%，较2018年下降了0.7个百分点;

电动 汽车 用锂离子电池占比达到46.7%，仅比2018年提高了0.2个百分点，继续保持对消费类锂离子电池的优势;储能用锂离子电池古比为5.1%，与2018年持平;

其他用途(电动工具、电动自行车等)的锂离子电池占比为8.2%，较2018年提高了0.5个百分点。尽管电动 汽车 9用锂离子电池仍然是拉动全球锂离子电池产业增长的主要动力，但其对2019年全球锂离子电池产业增长的贡献率仅为48.9%，这一数值较2018年下降了23.6个百分点。

全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国，从2015年开始，在中国大力发展新能源 汽车 的带动下，中国锂离子电池产业规模开始迅猛增长，2015年已经超过韩国、日本跃居至全球首位。

2019年，全球动力电池市场需求增长乏力，全球锂离子电池市场格局基本保持不变，中国仍然保持领先地位，韩国在乏力追赶，日本趋于落后。

日本锂离子电池规模稳中有降

尽管特斯拉电动 汽车 产量快速增长，带动松下动力电池业务持续发展，但在消费电子产品日本企业的溃败造成消费类锂离子电池市场需求不断萎缩，整体来看日本锂离子电池产业呈现稳中有降的发展态势。根据日本经济产业省的数据显示，2019年日本国内锂离子电池产量为9.3亿只，较2018年大幅下降27.9%;容量为34.8亿Ah，同比下降23.0%;实现收入4043亿日元，同比下降6.5%。

其中，动力型锂离子电池产量5.7亿只，容量为25.1亿Ah，收入2898亿日元，分别较上年下降了33.1%、26.8%和7.0%;其他类型锂离子电池产量3.6亿只，容量9.7亿Ah，收入1145亿日元，分别同比下降16.9%、11.1%和5.4%。

动力型锂离子电池下滑态势更为明显，其在产量、容量以及收入方面的占比分别为61.2%、72.2%和71.8%，较2018年分别下降了5.0、3.7和0.2个百分点。

在经历过去两年的高速增长后，2019年韩国锂离子电池产业增速出现了较为明显的回落。2019年韩国锂离子电池产业规模约为146亿美元，同比增长14%，增速较2018年下降了42个百分点，主要原因在于：全球动力电池市场需求增长有限，SDI、LG Chem、SK Inovation等韩系企业锂离子电池业务收入增长明显放缓，其中SDI锂离子电池业务收入2019年仅增长6%，在一定程度上拖了后腿。

需要指出的是，尽管SDI、LG Chem、SKInovation等企业2019年营业收入不同程度增长，但净利润出现了明显下降，LG Chem和SK Inovation甚至出现了大幅亏损。

—— 更多数据及分析请参考前瞻产业研究院 《中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

石油是不可再造，越用越少，用了也就没有了，所以人类必须要想办法寻找可替代的东西，新能源锂电池，可循环使用而且环保还可再造！是人类智慧得结晶，我觉得我们应该相信它，使用它，专研它！让它更好的再为人类服务！

题主你好，我觉得 锂电池未来的发展前景非常广阔 ，锂电池的技术革新在未来将会继续改变我们的生活。

下面，我来介绍几个锂电技术未来的新应用，将来可能会大规模走进我们的生活中。

压电材料在受到机械应力时会产生电荷。基本上，如果您挤压，挤压或挤压它，则机械能会转换为电能。

1.步进动力

研究人员已经开发出一种由硬币大小的锂离子电池制成的小型设备，它可以嵌入到跑步鞋鞋底中，每次脚踩到地面时，都会在设备上施加少量力，从而压缩中间的压电膜，它会产生电荷，使锂离子从阴极移动到阳极，就像在将普通锂离子电池插入外部电源进行充电时所发生的充电过程一样。

这项技术的关键是发展压电电荷产生，它无法提供足够的电量来运行您的手机，但对于GPS跟踪设备而言可能就足够了。

2.声音驱动

氧化锌是压电材料，当它的微小纳米棒暴露于声波时，它们会弯曲，从而产生物理应力并产生电流。将纳米棒放置在金属片之间的电触点上，连接微型锂电池，可以吸收由弯曲的纳米棒产生的电流。

运用该技术首次制造了声能电池，将其置于除日常噪音中，可以产生5伏特电压。

3.穿戴式电池

体积小，重量轻且灵活，能够从携带它的人的机械能中汲取动力。放置在背包或衣服中的发电机将行走或跑步时所经历的机械能转化为电能。然后，这些电能用于为基于织物的柔性锂电池充电。使用导电织物在所有不同组件之间建立连接，可以设计出“灵活”的新可穿戴技术。

充分储存可再生能源（例如：太阳能和风能）产生的能量被视为“未来的动力”，将其与锂电技术相结合，用来存储太阳能或风能是很好的选择。

随着大型锂离子电池的价格越来越便宜，未来可以作为家用电池，在屋顶安装太阳能电池板，白天便能源源不断的储存太阳能，转化成电能存储于锂电池中，晚上用来家庭供电。

下面，我来介绍几种正在研究中的锂电前沿新技术，未来必定能够带来技术革新。

1.石墨烯覆盖硅阳极技术

硅（Si）用作阳极材料时，其储能能力大大提高。与传统的石墨电极相比，硅的容量理论上提高了十倍。但是，其晶格结构包含锂离子会导致体积显着增加超过300％。当电池放电时，锂离子从硅阳极释放，硅收缩。随着时间的流逝，这种反复的膨胀和收缩使硅阳极破裂并破裂，电池的使用寿命非常短。

解决这一问题的途径是使用石墨烯覆盖硅，因为石墨烯片可以彼此“滑动”，并补偿硅的膨胀和收缩，这几乎使电池的能量密度增加了一倍。

2.石墨烯阳极

石墨烯也可以代替石墨作为锂离子电池的负极。石墨烯由碳原子连接在一起形成单原子厚的片材制成。将锂离子快速插入到石墨中，这对于大功率或快速充电应用是必不可少的，也会导致阳极击穿。石墨烯片材可用于高功率应用，锂离子不需要隧穿石墨晶体到达其插入位置。在世界范围内，这种新材料目前有许多科学家正在研究，试图将其开发成新的电池电极材料。

3.锂空气

锂空气电池可以通过使用周围大气中的氧气作为阴极材料，从稀薄的空气中抽出能量，这将使电池极轻，使其能量密度比标准锂离子电池高10倍，而能量密度可与汽油竞争。

然而，锂空气电池有一些挑战，在其纯金属形式下，锂具有极强的反应性，难以保持由锂制成的阳极的稳定性。寻找能够保持阳极稳定并防止其与空气中的氧气反应的电解质材料是一项挑战。

目前有两种尝试：一是，用固体电解质（例如玻璃或陶瓷）覆盖电极来防止与空气发生反应。二是，使用高度多孔的石墨烯作为阴极，并向电解液混合物中添加了碘化锂（LiI）和水（H2O）。

锂电池未来发展前景将会非常光明，各种新技术的突破与应用，一定会让我们的生活更加美好，让我们拭目以待。

从信息面来看，锂电池未来还是有发展空间的：

最近彭博新能源 财经 (BloombergNEF)将锂离子电池年需求量预测较之前提高了1/3。

彭博预计，到2030年，锂离子电池年需求量将超过2.7太瓦时，较去年预测值上调了35%。乘用车销售量从去年300万辆增至2025年的1400万辆，占总市场的比例将达到72%。

中国将继续其在电池供应链特别是加工和冶炼中的优势地位。今年，中国新投产氢氧化锂项目几乎占全球的一半，占世界硫酸镍市场的55%，占硫酸钴市场的80%。

中国的硫酸锰产量占世界的95%，以及几乎全部阳极用石墨材料。尽管在供应链占统治地位，但欧洲电动车市场将快速发展，到2025年德国销售量将占到全球的40%，而中国为25%。

彭博认为， 汽车 制造商因为担心原材料成本上升而将转向磷酸铁锂(LFP)电池，其价格对于制造商来说更便宜，不过代价是里程短。这将使电动交通有增无减，“磷酸铁锂在固定储能市场的份额将从以前预测的23%增至53%”。

再从行业的周期起伏逻辑来看：

10年新能源 汽车 起点发端为第一个高峰，15年新能源 汽车 补贴政策是第二个，20年是新能源 汽车 推广普及和储能行业发端逐渐形成第三个上升趋势。

下游需求增长推动锂电产能扩张，刺激了上游设备需求，继而又加大了上游材料需求，很良性的市场逻辑。考虑到材料企业的扩产周期以及市场的敏感反应，可能需要两年左右的爬坡时间。下游企业为了供应链 健康 稳定，也会选择多家供应商，避免一家独大，这就能带动细分领域第二梯队的厂家发展起来。

但正是由于产能扩张有建设周期的爬坡阶段，很可能导致下游需求不能得到上游产能及时补充，上游产能扩张也不能立刻反应到下游需求和价格中，进而导致周期跌宕。由此造成的产能过剩、恶意低价、龙头企业亏损、产能扩张放缓甚至停滞等情况都会不利于行业 健康 发展。

以下内容，为个人见解：

中国锂电池的行业发展概况：

锂电池：锂电池是一类由锂金属或者锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池。

锂电池在传统领域主要应用于数码产品，在新兴领域主要用于动力电池，储能领域。近年来，我国锂电池的产量逐年增长。

需求方面：2019年起受益于国家政策，新能源 汽车 的发展以及对动力电池的需求量增加，我国的锂电池出货量也在逐年上升，2019年达到131.6GWh，产业规模超过1700亿元人民币。目前消费锂电池领域需求已经较为饱和。未来，随着全球系能源产业的发展，电动车逐渐成为锂电池的大需求产业，因此动力锂电池成为锂电池产业需求增长的集中领域。

锂电池的未来的发展绝对是大好。

锂电已经在能源战略方面显现了其必要性；

相对于市场而言，规模效应已经为其建立了壁垒；

对于消费者而言，人们已经享受到了锂电的好处，传统的石油观正在加速改变，锂电观正在形成。

三个层面的共同作用，使得除了氢能之外的化学体系基本没有能力冲击锂电的核心位置。

反过来说，没有任何一种化学体系能在短期内在这三个方面全面超过锂电。

锂离子电池未来发展前景

综合目前情况来说，下一个厮杀的点或将在储能战场。

储能，相当于一个巨型充电宝。 风电、光伏发电会收到天气制约，每天发电量不稳定。要接入实时平衡的电网，需要将电先储存至充电宝中，再持续输出。这类充电宝也能在停电、限电时输出电力。

从2020年起，在双碳、海外需求扩容下，储能的商业模式开始清晰。

而储能对应着中国双碳国运，具有强政策环境的因素。去年年底，工信部发布了《锂离子电池行业规范条件（2021年本）》，对不同类型锂离子电池的能量密度作出要求，进一步引导锂离子电池行业技术进步与规范发展。

对锂电、动力电池等相关内容感兴趣的小伙伴，欢迎前往@立方知造局 阅读深度一文《宁王大战宁王：宁德双雄恩怨纠葛，决战万亿储能之王》

有需求就会有发展。需求越大，发展前景越有潜力，尤其对于新能源有关的产品，比如说动力电池。锂电池未来几年的发展前景如何？ 2015年动力型锂电池市场占比达47%，到了2016年达到了52%。而消费型的锂离子电池市场占比持续下滑，在2016年大约是42%。储能型锂电池在光伏分布式应用和移动通信基站储能电池领域的应用不断扩大。2016年占比达到6%。

通过这些数据可以看得出来。锂电池，它的应用领域和占比都是在不断变化的。未来的前景重点应用应该集中在电动工具，新能源 汽车 ，轻型电动车和能源存储系统等等。这些领域内的产业规模，在未来几年应该会保持成倍的增长趋势。

一、锂电池的优势导致它不断增长 新能源 汽车 的大力发展，也带动了锂电池行业的深度发展，动力锂电池在电池比例中不断升高。因为锂电池和传统电池相比优势比较大，他们在相同体积下锂电池容量更大，生产使用回收过程都更加的绿色环保。

二、新能源 汽车 数量的增加，导致锂电池供不应求。 在2017年，中国的电动 汽车 产量达到65万辆。到2018年，这个数据仍然在持续上涨。这一结果直接导致锂电池需求猛增。尤其是动力锂电池，市场潜力巨大。 三、新技术的整合利用，提升利用率。 随着新技术的开发与研究。石墨烯纳米材料等一些先进的材料设备不断完善和锂离子电池的研发加速融合。它的应用领域，也越来越广泛。

锂电池行业主要上市公司：宁德时代(300750);比亚迪(002594);国轩高科(002074);亿纬锂能(300014)等。

本文核心数据：全球锂电池细分市场结构、全球锂电池区域分布、全球锂电池企业市场份额、全球锂电池市场规模

全球锂电池细分市场：动力与储能锂电池的市场份额有望提升

锂电池的细分市场主要为动力锂电池、储能锂电池和消费锂电池，其中，动力电池的下游应用领域主要为新能源汽车，储能电池的下游应用领域主要为电力系统，消费电池的下游应用领域主要为手机等消费电子。

从全球锂电池产量来看，动力锂电池占据了主要的产量份额，达到了70.8%，其次是消费锂电池，锂电池产量市场份额为22.2%，储能电池的市场份额最小，为7%。随着全球各国“碳达峰”战略的提出，全球各企业纷纷部署动力电池与储能电池产线，新能源汽车与储能市场的蓬勃发展有望推动动力锂电池和储能锂电池的市场份额进一步提升。

全球锂电池区域分布：中国占比达77%，欧洲扩张加速

根据S&P Global Market Intelligence 公布的数据显示，从产能来看，2020 年，中国在主导了全球锂离子制造市场，中国锂离子电池产能占世界产能的约 77%，其次是美国，占比约为9%。

虽然，S&P Global Market Intelligence预计，中国将在 2025 年继续成为锂离子电池制造的领先国家，但随着欧洲对制造设施的计划投资，其产能将大幅扩大，2025年，欧洲有望在成为世界第二大锂离子电池生产国，约占全球产能的25%。

全球锂电池企业竞争格局：LG化学、松下、宁德时代占据70%的市场份额

从企业产量来看，2020年1月至8月， LG化学成为全球领先的锂离子电池制造商，市场份额为26.5%;其次是宁德时代，以25.8%左右的市场份额位居第二，松下以20.6%左右的市场份额紧随其后。

在排名前五的全球锂离子电池制造商中，中国企业达到两家，分别是宁德时代和比亚迪，市场排名为第二和第四，合计市场份额达到32%。

全球锂电池供给情况：电池工厂数量快速增长

2020年，全球处于不同规划建设阶段的锂离子工厂共有181家。在新冠疫情大流行的背景下，2020年全球锂离子工厂的扩建与上一年相比依然增加了50%以上。其中，2020年在建和规划的181家工厂中，有136家位于中国，其中大部分是世界上最大的锂离子工厂。

全球锂电池需求情况：2025年市场规模将翻番

根据Research and Markets调研数据显示，2020年全球锂离子电池市场价值约为405亿美元，预计2026年市场将以14.6%的GACR增长，达到近920亿美元的规模，超过2020年市场规模的一倍。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》