パワーバッテリーのエネルギー密度と材料を改善する方法

現在、家庭用三元電池セルのエネルギー密度は170〜190Wh / kgであり、車両全体の航続距離は150〜200kmであり、従来の燃料車の500〜600kmの航続距離よりもはるかに低い。チャージパイルなどの支援設備がまだ整っていない時代に、電気自動車の開発では航続距離の改善が大きな課題となっています。

専門家の観点から、電気自動車の航続距離を改善するための3つの主な方法があります。

1つ目は、バッテリーパックの容量を増やすことです。

2つ目は、バッテリーのエネルギー密度を上げることです。

三つ目は、構造最適化などにより車両の軽量化を実現することです。

科学技術省の新エネルギー車パイロットプロジェクトの計画と国内の主要なパワーバッテリー会社の計画によると、国内のシングルパワーバッテリーのエネルギー密度は2020年までに200Wh / kgに達するでしょう。バッテリーのエネルギー密度を上げることにより、電気自動車の航続距離を伸ばす余地が広がります。

では、バッテリーのエネルギー密度を上げる方法はどこにあるのでしょうか。

パワーバッテリーの材料は、バッテリーのエネルギー密度を高める上で重要な役割を果たします。国内の電池材料産業の明らかな特徴を明らかにする一方で、対象を絞った研究開発投資と改善は、材料会社の製造レベルの向上に役立ちます。

現在、国産の電池材料は主に次の3つの特徴があります。

1.ローカリゼーション率が大幅に向上しました

現在、パワーバッテリーの4つの主要材料の局在化率は80％を超えており、その中でアノードと電解質の局在化率は98％と高く、カソード材料の局在化率は95％を超えています。セパレーターの局在化率が80％を超えています。

ローカリゼーション率は、主に次の理由で大幅に増加しています。

1）家庭用パワーバッテリーシステムは以前に開発されており、包括的な性能要件は比較的低いです。近年、国内の材料レベルは着実に改善されており、一貫性とバッチ安定性の進歩は速く、国内の電池会社のニーズを満たすことができます。

2）現在、家庭用電池の70％はリン酸鉄リチウム電池です。中国は2004年にリン酸鉄リチウム電池の研究開発と生産を開始し、その支持するリン酸鉄リチウム材料とグラファイトアノード材料は比較的成熟しています。 3）パワーバッテリーの材料の現在の価格は一般的に低く、輸入された材料の競争力は強くありません。

2.需給バランスが崩れ、価格が大幅に上昇し、生産拡大が始まった

2014年9月から2016年第1四半期にかけて、国内のパワーバッテリーは急速に発展し、前年比で200％以上増加しました。 2015年の中国のパワーバッテリー出力値は380億元で、前年比262％増加しました。パワーバッテリーの成長は、新エネルギー車産業に対する国の政策支援の影響を大きく受けています。

新エネルギー車のターミナルの需要は大幅に増加しましたが、上流の材料とバッテリーの供給は遅く、需要と供給のバランスが崩れています。 2015年後半以降、炭酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、銅箔、リン酸鉄リチウム、ウェットダイヤフラムなど、国産リチウム電池の中上流域の多くの材料の価格が上昇しています。

材料価格の大幅な上昇に伴い、材料の粗利益率も急激に回復し、多くの企業が積極的に生産を拡大し、新規参入者を獲得しています。 2016年1月から9月にかけて、中国の4つの主要材料への投資は350億元を超え、そのうち正極材料（上流の鉱物資源を含む）とダイアフラムが投資のホットスポットになりました。

3.主要材料の製造レベルは不均一であり、高性能材料の工業化はゆっくりと進んでいます。

中国は世界最大のパワーバッテリーの生産・需要国になりましたが、主にエネルギー密度、製品の一貫性、製品の安定性、故障率に反映され、日本や韓国と比較して国内のパワーバッテリーにはまだギャップがあります。

たとえば、テスラの主要サプライヤーであるパナソニックの安定した大量生産の18650パワーバッテリーの単一容量は3.1Ahですが、国内の単一18650バッテリー容量は2.2Ahと2.4Ahで占められており、2.6Ahに達することができるのはごくわずかです。これは、さまざまな国産材料の不一致とバッテリー機器の自動化の低レベルに密接に関連しています。国内の正極材料メーカーのエネルギー生産型NCM622ですが、高ニッケル電解質の模倣が多く、電池工場の製造レベルが低いなどの理由から、現在NCM622を大量に使用することはできません。

このウェーブ素材の値上げはいつ下がるの？低いしきい値の下で、すべての企業は生産を拡大し、ラインを構築します。 2017年には材料分野で過剰生産能力がありますか？外国の材料会社は中国のパワーバッテリー市場に戦略的な調整を行い、市場の占有率を取り戻すことができますか？中国の材料企業は、主にグローバル化に基づいているのですか、それとも国内市場に焦点を合わせているのですか？高い投資の下で、リチウム材料の分野で新しい機会はありますか？

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