当前位置：首页> 新闻>《锂电产业透视》

新闻

《锂电产业透视》

来源：新材料在线|

发表时间：2018-12-10

点击：13214

本文分12个章节，全篇图文并茂！

谢绝水分，全程干货！

由于太干，请备好水杯！

噎着概不负责！

……

先剧透下

前戏少说，直奔主题！

1 锂电池的概况 （发展趋势、政策、产业园分布、企业名录）

新能源汽车的野蛮式成长，促使国家2016年发布了有关电动汽车发展路线图，以引导新能源汽车产业的发展

即：《节能与新能源汽车技术路线图》

主要内容“1+7”

汽车产业总体路线图

纯电动与插电式混合动力汽车产品路线图

Source：《节能与新能源汽车技术路线图》、中国锂电资源网

纯电动和插电式混合动力汽车技术路线图

Source：《节能与新能源汽车技术路线图》、中国锂电资源网

动力电池技术路线图

Source：《节能与新能源汽车技术路线图》、中国锂电资源网

全球各国新能源汽车补贴政策
美国	美国于奥巴马政府时期曾在2011年提出2015年实现累计销售100万辆新能源汽车的目标，受制于油价处于低位，多数消费者不愿意购买新能源汽车。2014年美国政府将普通新能源汽车（车价少于4万5美元）最高免税额提高到1万美元以刺激消费，销量增长明显。
德国	2016年5月，德国联邦内阁日前正式通过决议，推出电动汽车补贴、减免税款等一系列优惠政策，以刺激电动汽车在德发展。按照规定，自2016年5月18日起，在德购买纯电动汽车的消费者将获得4000欧元补贴，购买油电混合动力汽车可获3000欧元补贴。
法国	2008年，法国政府补贴政策开始执行；补贴金额在2014年，2016年两次上调，针对不同排量的汽车有不等的补贴金额，最高可达6300欧元，消费者的购买成本逐级下降。
英国	英国的补贴政策始于2011年，规定英国消费者购买 CO2 排放量小于 75克/公里的电动汽车，最高可以获得 5000 英镑的购车补贴，并免征汽车燃油税、汽车消费税等。公共充电设施建设稳步进行。2014年英国政府宣布补贴政策持续到2017年或者补贴数量累计达到5万辆，受此影响英国的新能源汽车销量开始快速增长。
韩国	韩国环境部2017年1月25日公布全国101个城市可以享受新能源汽车补贴，2016年可以享受政府补贴的城市仅有31个，2017年新增家了70个城市。在购买方面，消费者在购买混合动力车时，将享受个人消费税、登记税、取得税、教育税等方面的减税优惠，购买一辆混动车型最多可节省330万韩元（约合1.9万人民币）。而购买一辆纯电动车，各级政府补贴更是高达2300万韩元（约合14万元人民币），此外消费者还将享受420万韩元（约合2.5万人民币）的税收减免优惠。
日本	日本 20 世纪末期主要提出新能源技术研发计划； 21 世纪之后，明确新能源汽车发展战略； 2010 年 4 月，日本经济产业省发布了《新一代汽车战略 2010》，成为目前日本新能源汽车发展战略主要指导纲领。从不同类型车辆数量比重、电池性能及成本、充电站等方面提出战略目标值，如日本政府公布的“新一代汽车战略 2010”中明确新一代汽车的发展目标：到 2020 年，“新一代汽车”的新车销量比例达 50%，总保有量达到 1350 万辆；到2030年，这个比例要达到70%。
挪威	挪威和美国均是采用税收减免形式对消费者进行补贴：挪威2013年开始实行激励政策，对前5万辆新能源汽车免除道路税和购置税，消费者购买新能源汽车所需缴纳税款比购买同价格的普通汽车减少50%以上。
西班牙	西班牙规定电动乘用车可享高达5,500欧元的补贴，电动卡车可享8,000欧元的补贴，电动巴士可享20,000欧元的补贴。
瑞典	瑞典对电动车补贴政策如下：二氧化碳排放量不超过50g/km的插电式混合动力车可享20,000克朗（约合2123欧元）的补贴，纯电动车可享40,000克朗（约合4246欧元）的补贴。
丹麦	丹麦规定市政单位及公司购买电动车可享受每辆车1,470美元至3,675美元的补贴。
比利时	比利时补贴政策为：在佛兰德斯购买电动车可享受5,000欧元的补贴。这一补贴费用在各国中相对较高。
葡萄牙	葡萄牙规定纯电动车可享补贴2,250欧元，插电式混合动力车可享1,125欧元。
中国	2018年2月12日，四部委（财政部、工业和信息化部、科技部、发展改革委）联合发布了最新的《新能源汽车推广补贴方案及产品技术要求》。新补贴政策从2018年2月12日起开始实施，其中2月12日-6月11日为过渡期。在过渡期间内上牌的新能源乘用车和客车按此前标准的0.7倍补贴，新能源货车和专用车按照此前标准的0.4倍补贴。

2 锂电池产业链

锂电池分类及应用
分类	名称	简介	锂电池应用
正极材料	钴酸锂电池	按正极材料分类	笔记本电脑等
	三元电池		笔记本电脑等
	磷酸铁锂电池		电动汽车等
电解质	液态锂电池	电解质为液态	电动汽车等
电解质	聚合物锂电池	电解质为固态聚合物	手机、笔记本电脑等消费电子
应用领域	储能电池	各种便携装置使用储能电池	手机、笔记本电脑等消费电子
应用领域	动力电池	新能源汽车用锂电池	电动汽车等
外包装（Pack）	铝壳锂电池	大部分方形电池外壳	手机
	钢壳锂电池	大部分圆柱形电池外壳	笔记本电脑等
	软包锂电池	包装材质为铝塑膜、热缩膜	手机、笔记本电脑等消费电子
形状	方形电池	标号6位数字：前两位为电池厚度，总监两位为宽度，后两位为长度。	笔记本电脑、移动电源等
形状	圆柱型电池	标号5位数字：前两位表示直径；后两位为高度。	电动汽车等

部分主要锂电池企业及对应车企
比亚迪	比亚迪、腾势、广汽、长安、北汽等
CATL宁德时代	北汽、华晨宝马、吉利、一汽、南车时代、厦门金龙、郑州宇通、中通客车、广汽、上汽、长城、蔚来、奇瑞、魏牌、中车时代、五菱、东风、东南汽车、江铃、捷豹、路虎、大众、日产等
国轩高科	南京金龙、江淮汽车、安凯客车、中联重科、上海申沃、东风汽车、河北御捷、北汽、昌河、陆地方舟、南京汽车、奇瑞、郑州宇通、扬子江、中通等
中航锂电	东风汽车、河南少林、陆地方舟、南京金龙、四川野马、中通客车、重庆瑞驰等
万向A123	上汽集团、奇瑞汽车、广汽集团、南京金龙、厦门金龙、宇通客车、上海申沃、南车时代等
力神	江淮、吉利、一汽、东风汽车、南京金龙、厦门金龙、中通客车、天津清源、中通、金华奥、开沃等
微宏动力	北汽福田、南车时代、陆地方舟、南京金龙、厦门金龙、中通客车、重庆恒通等
山东威能	南京金龙、上海申沃、中通客车、众泰汽车等
北京国能	五洲龙、常隆客车、郑州日产、苏州金龙、东风、中车时代、金龙、一汽、扬州亚星、力帆等
沃特玛	五洲龙、金龙、扬州亚星、郑州海马、中联重科、东风、中车时代、奇瑞、中通客车、一汽客车、中国重汽、扬子江、广通客车等
比克	猎豹、北汽、东风、海马、河北御捷、江南汽车、江铃汽车、野马汽车、国宏汽车、一汽、力帆等
孚能科技	北汽、江铃、长安、昌河等
松下（Panasonic）	大众、特斯拉、福特等
LG化学	现代、起亚、通用、雷诺、日产等
三星	宝马、大众等
注：部分数据可能不全、有变动及差异。

3 锂电池正极/负极材料 （及特性）

电池材料		特性/行业情况
正极材料	磷酸铁锂	（1）在客车方面为主要应用（政策层面在客车领域不允许用三元材料）；（2）磷酸铁锂材料成本相对三元材料较低；（3）安全性方面，比三元材料较高。（三元锂材料在200度左右发生分解，且会释放出氧分子；磷酸铁锂材料在800度左右。）
	钴酸锂	（1）结构稳定、容量比高、优良的工艺性能，有助于提高电池体积比容量；（2）安全性差、成本非常高、循环寿命一般，材料稳定性不太好。
	锰酸锂	（1）耐低温、倍率性能好、制备比较容易；（2）材料本身不稳定，需配以其它材料混合使用、高温性能差、循环性能差、衰减快。
	镍钴锰酸锂	（1）、自放电率低，无污染，与多种电解质有着良好的相容性，与LiCoO2相比价格便宜等。国内下一代动力电池主流材料。相对廉价的镍和锰取代了钴酸锂中三分之二以上的钴，成本方面优势非常明显；在电化学性能和加工性能方面非常接近，使得镍钴锰酸锂材料成为新的电池材料而逐渐取代钴酸锂，安全性好。（2）制备条件非常苛刻，商业化生产困难；热稳定性差，循环性能变差。
	三元材料（LiNixCoyMn1-x-yO2）	（1）三元材料还有很大的提升空间。（2）三元材料主要是由镍钴锰三者的聚合物构成，材料中镍钴锰三种元素的比例并不确定，通过改变三种元素的比例来改善电池的性能。（3）国内的三元一般是部分的替代钴酸锂使用领域，与锰酸锂或者钴酸锂混合用于中低端的电子消费品，与锰酸锂混合应用于中低端动力市场。（4）新能源汽车的高速发展，三元材料充当越来越重要的角色。国外企业特斯拉，三星等公司普遍采用三元材料作为锂电池正极材料。
		镍含量越高，材料比容量越高。镍含量越高，材料储存和开发难度越大。镍含量越高，三元材料热稳定性越差。镍含量升高会带来电解液匹配问题。
负极材料	天然石墨	来源丰富，经过改性后振实密度高，电化学性能稳定。克容量不足，如纯度不够，副反应较多，倍率性能不是很好，充放电平台低。	GB/T 24533-2009 锂离子电池石墨类负极材料（负极石墨材料国家标准）
	人造石墨	来源丰富，成本低，品相好。比容量可做到与理论接近，循环性能好。
	中间相碳微球	（1）倍率充放电性能较好。锂离子在嵌入及脱嵌过程中，在材料表面极化小，降低极化电势，离子电导率和电子电导率匹配，不会在负极表面形成锂枝晶，提升电池的安全性能。（2）生产制备过程中存在收率低、成本高以及对设备腐蚀严重以及环境污染等问题，限制了其应用前景。
	软碳/硬碳	硬碳的容量高，软碳的倍率好。
	无定形碳	/
	钛酸锂	（1）零应变材料，循环性能好；放电电压平稳；可高倍率充电；电势高，不易产生枝晶。（2）比容量比其他低；导电性差，放电计划严重，倍率性能不佳；振实密度低，容量小。
	硅碳合金	能量容量大，但体积膨胀比较大。

常见负极材料的特性
/		比容量mAh/g	首次效率	循环寿命	安全性	快充特征
碳负极	天然石墨	340-370	90%	1000次	一般	一般
	人造石墨	310-360	93%	1000次	一般	一般
	中间想碳微球	300-340	94%	1000次	一般	一般
	石墨烯	400-600	30%	10次	一般	差
钛酸锂及其它	钛酸锂	165-170	99%	30000次	优	优
	硅	800	60%	200次	差	差
	锡	600	60%	200次	差	差

国内企业	主要产品	主要客户
贝特瑞	人造石墨、天然石墨、钛酸锂、硅碳等	LG、三星、松下、索尼、ATL、力神、比亚迪、比克、国轩高科等
上海杉杉	人造石墨、天然石墨、中间相、硅碳等	LG、索尼、ATL、力神、比亚迪、比克、哈尔滨光宇等
江西紫宸	人造石墨、硅碳等	ATL等
江西正拓	人造石墨、硅碳等	维科、比克等
湖南星城	人造石墨、天然石墨等	比亚迪、苏州星恒、福斯特、ATL等
深圳斯诺	人造石墨、钛酸锂等	福斯特、迪凯特等
天津锦美	人造石墨等	LG、比克等
摩根海容	人造石墨、天然石墨等	比亚迪等
创业动力	人造石墨、天然石墨等	比克、哈尔滨光宇等
宏光锂业	人造石墨、天然石墨、中间相类石墨等	比克、比亚迪等
……	……	……

4 锂电池隔膜 （及标准）

常见锂电池隔膜特性
种类	技术特点	优点
多层隔膜	PE/PP复合膜	兼具低闭孔温度和膜温度
有机/无机符合膜	无机纳米材料增强湿法PEG隔膜	耐热性好、内阻低
陶瓷涂层隔膜	聚烯烃等隔膜表面涂覆陶瓷涂层	耐热性好、内阻低
新型隔膜	PET无纺布隔膜；聚酰亚胺纳米纤隔膜；聚酰亚胺隔膜	熔点高、耐热性能优

http://www.sohu.com/a/220295130_99919252

锂电池隔膜六大性能参数
锂电池隔膜的6大性能参数	孔径大小及分布	1. 制备方法； 2. 影响粉末的透过能力； 3. 形成枝装晶刺穿隔膜； 4. 分布不均匀导致电池内部电流密度不一致。
	孔隙率	1. 孔的体积和隔膜体积的比值； 2. 一般隔膜孔隙率在35%-60%。
	透气率	1. Gurley指数，是一个重要物化指标； 2. 与电池内阻成正比； 3. 数值越大，内阻越大。
	自动关闭机理	1. 一种安全保护性能； 2. 限制温度升高和防止短路； 3. 安全窗口温度越高越好，电池的安全性能越高； 4. 与隔膜的原材料和隔膜的结构有关。
	稳定性	隔膜受热时尺寸稳定性。
	力学强度	抗穿刺强度要高。

干法/湿法隔膜制备工艺PK：

工艺方法	工艺原理	方法特点	产品特点	生产厂家
单向拉伸	晶片拉伸	设备复杂、精度要求高、投资大、控制难度大、环境友好	微孔尺寸，分布均匀，微孔导透性好，产品横向热收缩差，能够生产出不同厚度的产品。	UBE、星源材质、Celgard
双向拉伸	晶形转换	设备复杂、投资较大、一般需成孔剂等辅助加入	微孔尺寸，分布均匀，透气性更好，稳定性差。先只能生出较厚规格的PP膜。	中科院化学所

干法/湿法隔膜性能比较比较
性能	干法	湿法
拉伸强度均匀性	差，各向异性	好，各向同性
横向拉伸强度	低	高
横向收缩率	低	较高
穿刺强度	低	高
孔径尺寸	大	小
孔径均匀性	差	好

主要隔膜企业技术路线
企业	干法	湿法
日本宇部	√+单向拉伸
日本东丽		√
韩国MASTER		√
日本旭东化成		√
东燃化学		√
韩国韩承		√
韩国SKI		√
德国布鲁克纳		√
日本制钢所		√
星源材质	√	√
沧州明珠	√	√
中科科技	√
河南义腾	√+涂覆
辽源鸿图		√
青岛中科华联		√

锂电池隔膜国家标准
GB/T 36363-2018	《锂离子电池用聚烯烃隔膜》：规定了锂离子电池聚烯烃隔膜的术语与定义、分类、要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输及贮存。适用于以聚烯烃树脂为主要原料的锂离子电池用隔膜。涂层聚烯烃隔膜或使用其他材质的锂离子电池用隔膜可以参照本标准执行。	由全国碱性蓄电池标准化技术委员会(SAC/TC77)归口，全国碱性蓄电池标准化技术委员会和中国化学与物理电源行业协会组织相关企业制定的，该标准将于2019年1月1日施行。

5 锂电池电解液 （及标准）

从原材料的制备工艺和流程入手，介绍电解液的主要制作过程。电解液锂离子电池的“血液”，承担着传导锂离子的重任，是锂离子电池获得高能量密度、低阻抗的关键。

电解液制备	溶剂的制备	EC、DEC、PC、DMC等环状或者链状的酯类。
		最早制备EC的方法是采用乙二醇以及光气反应，但是此工艺流程厂，收率低以及成本告，污染严重，已经被淘汰了。
		酯交换法反应制备EC，反应速度提高，产率也有所提高。
		卤代醇法、乙烯与二氧化碳合成法都具有反应复杂、工艺繁琐等问题。
		尿素醇解法：由于反应简单，原材料价格便宜，未反应的乙二醇可循环利用，经济性明显，具有很好的发展前景。
	提纯	有机原料分别采取提纯处理已达到锂离子电池电解液使用的标准，在此，需要检验的项目有纯度、水含量以及主含量等。
	LiPF₆	气-固相法、氟化氢溶剂法、有机溶剂法和离子交换法等四种常见制备方法。
	预处理、水洗、氩气置换	由于电解液的敏感性，所以对包装桶也需要经过预处理、水洗、氩气置换等工序，保证其的干燥和没有杂质。

电解液	溶剂	环状碳酸酯(PC、EC)；链状碳酸酯(DEC、DMC、EMC)；羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等)；(用于溶解锂盐)。
	锂盐	LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等。
	添加剂	成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂。
	国内主要电解液企业	新宙邦、广州天赐、国泰华荣、东莞凯欣、东莞杉杉、珠海赛纬、金光高科、北化所、香河昆仑等

标准编号	标准名称	标准内容	实施时间
SJ/T 11723-2018	《锂离子电池用电解液》	主要内容包括：锂离子电池用电解液的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。其中，技术指标包括色度、密度(25℃)、游离酸、电导率(25℃)、水分、金属杂质含量、硫酸根离子和氯离子含量等。	2018年10月1日
SJ/T 11724-2018	《锂原电池用电解液》	主要内容包括：锂原电池(锂-二氧化锰、锂-二硫化亚铁、锂-氟化碳聚合物体系)用电解液的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、储存。其中，技术指标包括色度、水分、密度(20℃)、电导率(20℃)、金属杂质含量、硫酸根离子和氯离子含量等。	2018年10月1日
SJ/T 11568-2016	《锂离子电池用电解液溶剂》	主要内容包括：规定锂离子电池用电解液溶剂的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和存储。适用于制造锂离子电池电解液用液体有机溶剂，改溶剂主要用于溶解锂盐。	2016年6月1日

6 锂电池Pack、标准及相关企业

6.1 PACk结构

PACK即为锂电池电芯组装成组的过程；可以是单只电池，也可以是串并联的电池模组等。

PACK

PACK组成

电池组、汇流排、软连接、保护板、外包装、输出（包括连接器）、青稞纸、塑胶支架等辅助材料

PACK的特点

1. 电池组PACK要求电池具有高度的一致性（容量、内阻、电压、放电曲线、寿命）。

2. 电池组PACK的循环寿命低于单只电池的循环寿命。

3. 在限定的条件下使用（包括充电、放电电流，充电方式，温度等）

4. 锂电池组PACK成型后电池电压及容量有很大提高，必须加以保护，对其进行充电均衡、温度、电压及过流监测。

5. 电池组PACK必须达到设计需要的电压、容量要求。

PACK的方法

1. 串并组成：电池由单体电池通过并串联而成。

2. 电芯要求：根据自己设计要求选取对应电芯，并联及串联的电池要求种类一致、型号一致，容量、内阻、电压值差异不大于2%。

3. PACK的工艺：电池的PACK通过二种方式实现，一是通过激光焊接或超声波焊接或脉冲焊接，这是常用的焊接方法，优点是可靠性较好，但不易更换。

http://www.cbea.com/qyjs/201807/892639.htmlSource：电池中国网、锂想摆渡人

6.2 常见PACK检测标准

标准	名称
GB/T 31484-2015	《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及实验方法》
GB/T 31485-2015	《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》
GB/T 31486-2015	《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》
GB/T 31467.1-2015	《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分：高功率应用测试规程》
GB/T 31467.2-2015	《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分：高能量应用测试规程》
GB/T 31467.3-2015	《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分：安全性要求与测试方法》
GB/T 18384.1-2015	《电动汽车安全要求第1部分：车载可充电储能系统》
GB/T 18384.2-2015	《电动汽车安全要求第2部分：操作安全和故障防护》
GB/T 18384.3-2015	《电动汽车安全要求第3部分：人员触电防护》
GB 4208-2008	《外壳防护等级（IP代码）》
……	……

6.3 PACK企业

BYD、桑格、欣旺达、三尼、骐源、龙威盛、品胜、柏力、德赛、飞毛腿、明美、TWS、超力通、尼尔生、朝日、威力王、光宇、亚力通、超力通、万禧通、海陆通、珠海尼尔生电能科技、三鹰、广州鹏辉电池有限公司、首能电子、山东讯驰电子、尼耳生、西镉玛、哈尔滨光宇、中润恒动电池、华天电源、浩尊、骐源、华力、MAXUSS、东莞西镉玛、昆山天宇、杭州直通、宁波科斯特……

7 锂电池BMS

电池管理系统（Battery Management System）电池管理系统（BMS）是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电。

锂电池BMS功能	电池参数检测	总电压、总电流、单体电池电压检测（防止出现过充、过放甚至反极现象）、温度检测（最好每串电池、关键电缆接头等均有温度传感器）、烟雾探测（监测电解液泄漏等）、绝缘检测（监测漏电）、碰撞检测等。
	准确估测SOC	准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge，即SOC)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池造成损伤，并随时显示混合动力汽车储能电池的剩余能量，即储能电池的荷电状态。
	动态监测	电池充放电过程中，实时采集电动汽车蓄电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。
	在线故障诊断	故障检测、故障类型判断、故障定位、故障信息输出等。故障检测是指通过采集到的传感器信号，采用诊断算法诊断故障类型，并进行早期预警。
	电池安全控制与报警	热系统控制、高压电安全控制。BMS诊断到故障后，通过网络通知整车控制器，并要求整车控制器进行有效处理（超过一定阈值时BMS也可以切断主回路电源），以防止高温、低温、过充、过放、过流、漏电等对电池和人身的损害。
	充电控制	BMS中具有一个充电管理模块，它能够根据电池的特性、温度高低以及充电机的功率等级，控制充电机给电池进行安全充电。
	电池间的均衡	单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。
	热管理	根据电池组内温度分布信息及充放电需求，决定主动加热/散热的强度，使得电池尽可能工作在最适合的温度，充分发挥电池的性能。
	网络通讯	BMS需要与整车控制器等网络节点通信；同时，BMS在车辆上拆卸不方便，需要在不拆壳的情况下进行在线标定、监控、自动代码生成和在线程序下载（程序更新而不拆卸产品）等，一般的车载网络均采用CAN总线技术。
	信息存储	存储关键数据，如SOC、SOH、SOF、SOE、累积充放电Ah数、故障码和一致性等。

https://baike.baidu.com/item/BMS/8498686Source：百度百科

Source：动力锂电池网

锂离子电池的安全操作窗口

http://www.sohu.com/a/277630772_560178

8 锂电池参数 （性能、型号、代码）

中美日动力电池国家项目指标对比

Source：新材料在线平台入驻专家

http://www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=121469

中国部分主要企业锂电池能量密度现状一览
比亚迪	比亚迪磷酸铁锂电池的单体能量密度为150Wh，未来比亚迪计划将能量密度继续提升到160Wh。除了磷酸铁锂电池，比亚迪也在同步开发三元锂电池，而如果将三元锂电池的技术结合到磷酸铁锂电池上，对原有用石墨作为负极材料的做法进行一些调整，那么在2020年左右，比亚迪计划将磷酸铁锂电池的单体能量密度提升到200Wh。另外，在跟进的三元电池方面，比亚迪的三元电池已经具备量产条件，目前能量密度也达到了200Wh/kg。比亚迪三元电池的目标是2018年电池比能量达到240Wh/kg，2020年达到300Wh/kg。
国能电池	早在2013年，国能磷酸铁锂和三元电池单体能量密度就达到了160Wh/kg和200Wh/kg。预计2017年年底，磷酸铁锂电池单体能量密度将达到180Wh/kg、PACK达到134Wh/kg，三元电池能量密度将突破240Wh/kg。
宁德时代	锂离子电池能量密度可以做到200-250Wh/kg。“十三五”期间，宁德将致力于高镍三元/硅碳电池研发，希望能实现350Wh/kg的目标。 2020年前，能量密度实现300Wh/kg。
捷威动力	在能量密度方面，公司目前已经量产的三元软包电池单体比能量达210Wh/Kg。在提高电池安全性的基础上，预计2020年公司软包电池单体能量密度可达300Wh/kg，Pack成组后可达220Wh/kg；钛酸锂电池单体能量密度达到110Wh/kg以上。
国轩高科	2020年,能量密度要达到300-350Wh/kg。
智慧能源	公司量产的动力电池单体能量密度可达220Wh/kg，PACK成组后能量密度达到140Wh/kg。同时，公司BMS系统可做到5级防护，电池包采用轻量化材料，并进行了结构优化。
卡耐新能源	卡耐新能源已经可以批量供应能量密度220Wh/kg电芯，系统比能量大于130Wh/kg电芯，同时工艺和技术层面已经分别实现250Wh/kg、技术300Wh/kg产品储备。
比克电池	2016年，比克三元材料动力电池行业占比30%以上，位列第一。目前比克单体电芯能量密度近220Wh/kg，后续还将进一步提升至300Wh/kg。
沃特玛	生产的32650圆柱型动力磷酸铁锂电池，单体能量密度已经达到145Wh/kg，下一步目标是实现160Wh/kg；三元电池目前能量密度为200Wh/kg，预计到2020年达到300Wh/kg的水平。

电池的外形，常见的有圆柱形和方形：

（1）圆柱形锂电池的标识由3个字母+5个数字组成。

（2）方形锂电池的标识由3个字母+6个数字组成。具体含义如下：

第一个字母

第二个字母

第三个字母

数字

电池负极材料及种类

电池正极材料

电池形状

直径与高度

I:有内置的锂离子电池。

L:锂金属电极或锂合金电极

C:基于钻的电极。

N:基于镍的电极。

M:基于锰的电极。

V:基于钒的电极。

R:圆柱形电池。

L:方形电池。

5个数字:分别表示电池的直径和高度(直径的单位为mm、高度的单位为0.1mm),直径或高度任一尺寸大于或等于100mm时,两个尺寸之间应加一条斜线。

6个数字:分别表示电池的厚度、宽度与高度,单位为mm,厚度、宽度与高度的尺寸任一个大于或等于100mm时,尺寸之间应加斜线。厚度、宽度与高度的尺寸若有任一个小于1mm,则在此尺寸前加字母t(此尺寸单位为0.1mm)

Source：百度百科

8.1 圆柱形锂电池

圆柱锂电池分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料。三种材料体系电池各有不同的优势，电池广泛应用于：笔记本电脑、数码相机、照明灯具、玩具产品、电动工具、便携式移能源等领域。

圆柱锂电池的结构

圆形锂电池是指圆柱型锂电池，最早的圆柱形锂电池是由日本SONY公司于1992年发明的18650锂电池，因为18650圆柱型锂电池的历史相当悠久，所以市场的普及率非常高，圆柱型锂电池采用相当成熟的卷绕工艺，自动化程度高，产品传品质稳定，成本相对较低。圆柱型锂电池有诸多型号，比如常见的有14650、17490、18650、21700、26650等。圆柱型锂电池在日本、韩国锂电池企业中较为流行，中国国内也有相当规模的企业生产圆柱型锂电池。

Source：百度、互联网

随着电动汽车市场的进一步扩大和对续航里程要求的不断提升，整车企业对动力电池在能量密度、制造成本、循环寿命和产品附加属性等方面都提出了更高的要求。在原材料领域尚未获得巨大突破的前提下，适当增大圆柱电池的体积以获得更多的电池容量便成为一种可探索的方向。目前，特斯拉已经启动了21700电池的规模化生产，并计划用于特斯拉汽车Model3上，如果在特斯拉其他车型上测试通过，将全部替换掉之前使用的18650电池，特斯拉的做法或将在世界范围内引领一股“21700风潮”。

圆柱锂电池（型号分类、性能特点）

圆柱一次电池

主要是5号、7号电池，其它型号不一一介绍：

1. 5号电池，一般尺寸为：直径14mm，高度49mm;

2. 7号电池，一般尺寸为：直径11mm，高度44mm。

圆柱锂电池

主要型号为18650，16650，14500等

1. 18650的意思是，直径18毫米，长65毫米。而5号电池的型号是14500，直径14毫米，长50毫米。

2. 一般18650的电池在工业上用的比较多，民用的很少，常见的也就在笔记本电池和高档手电上用的比较多。

3. 18650只是电池的尺寸型号，根据电池种类还能分为，锂离子的18650，磷酸铁锂的18650，镍氢的18650（很少见），常见的18650是锂离子的。

特点

1. 容量大：18650锂电池的容量一般为1200mah~3400mah之间。

2. 寿命长：18650锂电池的使用寿命很长，正常使用时循环寿命可达500次以上，是普通电池的两倍以上。

3. 安全性能高：18650锂电池安全性能高，18650诞生为1996年，经过目前几十年的发展，18650锂电池已经实现全自动化生产，电池的电压、内阻、容量、自放电一致性非常的好，目前被各个行业的优先选择型号;耐高温性能好，65度条件下放电效率达100%。为防止电池短路现象，18650锂电池的正负极是分开的。所以它发生短路现象的可能已经降到了极致。可以加装保护板，避免电池过充过放，这样还能延长了电池的使用寿命。

4. 电压高：18650锂电池的电压一般都在3.6V、3.8V和4.2V，远高于镍镉和镍氢电池的1.2V电压。

5. 没有记忆效应：在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。

6. 可串联或并联组合成18650锂电池组

7. 使用范围广：笔记本电脑、对讲机、便携式DVD，仪器仪表、音响设备、航模、玩具、摄像机、数码照相机、新能源汽车、医疗行业等电子设备。

8. 同等品牌情况下，电池的价格更有优势：电池的各个配件已经实现成熟大批量制造，在生产成本这块大大降低的生产成本，所以性价比算是最优的选择。

Source：巨大锂电、百度百科、互联网

8.2 方形锂电池

方形硬壳电池：

型号多，工艺统一困难

方形硬壳电池壳体多为铝合金、不锈钢等材料，内部采用卷绕式或叠片式工艺，对电芯的保护作用优于于铝塑膜电池(即软包电池)，电芯安全性相对圆柱型电池也有了较大改善。

1. 锂电池铝壳在钢壳基础上发展而来，与钢壳相比，轻重量和安全性以及由此而来的性能优点，使铝壳成为锂电池外壳的主流。

2. 锂电池铝壳目前还在向高硬度和轻重量的技术方向发展，这将为市场提供技术更加优越的锂电池产品。目前，生产方形硬壳电池的企业有国轩高科、三星SDI、力神、宁德时代等。

3. 方形锂电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产，所以市场上有成千上万种型号，而正因为型号太多，工艺很难统一。

4. 方形电池在普通的电子产品上使用没有问题，但对于需要多只串、并联的工业设备产品，最好使用标准化生产的圆柱形锂电池，这样生产工艺有保证，以后也更容易找到可替换的电池。

9 锂电池安全研究单位/企业

电池安全领域知名的企业：

企业	技术
特斯拉	业界一流的电池管理技术
电装	汽车系统顶级供应商
博世	智能电池管理系统
大陆	双电池管理电路模块
LG诺伊特	完善的锂电池产业链
康奈可	全球领先的热管理系统
海拉	绝缘监测领域全球领导者
中兴派能	电动车/大容量储能用电池模块结构
中航锂电	中间相碳微球软碳锂离子储能电池系统技术
猛狮科技	超高能量密度圆柱锂离子电池
山东威能	新型德标三元复合材料锂离子电池/超高倍率快充磷酸铁锂锂离子电池
上海卡耐	三元软包动力电芯CPB-LM20
超思维	先进动力电池BMS的SOC估算技术
国新动力	高效均衡电池管理系统/电池管理系统硬件在环仿真技术
上海妙益	BMS电池管理系统、CAN总线组合仪表CAN总线电控
深圳科列	主动均衡、无线传输核心技术功能的BMS
惠州亿能	分布式系统拓扑结构
新能源科技	拥有完整电源管理系统和通讯能力的电池组
东莞钜威	实现了动力电池组内主动均衡及动力电池管理
宁波拜特	电功率、大电流测试系统
华霆动力	大巴快换式电池管理系统
苏州杰拓腾	独有的自适应模型软件算
比亚迪	电池能量管理、热管理、自动均衡管理
杭州杰能	主动均衡电池管理系统
国轩高科	Central-Distributed系统构架
均胜电子	宝马电池管理系统提供商
杭州高特	双向能量转移均衡技术
……	……

10 锂电池常见问题及解决方案/电池保养及维护

序号	常见疑惑	解决方案
1	锂离子电池标称电压	3.7V（3.6V）,充电截止电压4.2V（4.1V,根据电芯的厂牌有不同的设计）。（锂离子电芯规范的说法是：锂离子二次电池）
2	对锂离子电池充电要求（GB/T18287 2000 规范）	恒流充电，即电流一定，而电池电压随着充电过程逐步升高，当电池端电压达到 4.2V（4.1V）,改恒流充电为恒压充电，即电压一定，电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续逐步减小，当减小到0.01C时，认为充电终止。（C 是以电池标称容量对照电流的一种表示方法，如电池是 1000mAh的容量，1C就是充电电流 1000mA，注意是mA而不是 mAh，0.01C 就是 10mA。）当然，规范的表示方式是0.01C5A，这里简化了。
3	为什么认为 0.01C 为充电结束	这是国家标准 GB/T18287-2000 所规定的，也是讨论得出的。以前大家普遍以 20mA 为结束，邮电部行业标准 YD/T998-1999 也是这样规定的，即不管电池容量多大，停止电流都是 20mA。国标规定的 0.01C 有助于充电更饱满，对厂家一方通过鉴定有利。另外，国标规定了充电时间不超过 8 小时，就是说即使还没有达到 0.01C,8小时到了，也认为充电结束。（质量没问题的电池，都应在 8 小时内达到 0.01C,质量不好的电池，等下去也无意义）
4	怎样区别电池是 4.1V 还是 4.2V？	消费者是无法区分的，这要看电芯生产厂家的产品规格书。有些牌子的电芯是 4.1V 和 4.2V 通用的，比如A&TB（东芝），国内厂家基本是 4.2V,但也有例外，比如天津力神是 4.1V（但目前也是按 4.2V 了）。
5	把4.1V的电芯充电到4.2V会怎么样？	会使电池容量提高，感觉很好用，待机时间增加，但会减短电池的使用寿命。比如原来 500 次，减少到 300 次。同样道理，把 4.2V 的电芯过充，也会减短寿命。锂离子电芯是很娇嫩的。
6	既然电池内有保护板，我们是否就可以放心了呢？	否，因保护板的截止参数是 4.35V（这还是好的，差的要 4.4 到 4.5V),保护板是应付万一的,假如每次都过充,电池也会很快衰减的。
7	多大的充电电流算是合适的？	理论上越小对电池越有好处。但你总不能为了一块电池充电等3天吧。国标规定的低倍率充电是0.2C（仲裁充电制式）,还以上面的 1000mAh 容量的电池为例，就是 200mA，那么我们可以估计出这只电池5个多小时可以充饱。（容量 mAh＝电流 mA×时间 h）国家技术监督部门鉴定锂电容量，是以 1C 的高倍率充电，以0.2C 的低倍率放电，以时间计算出容量值，试验次数 5 次，有 1 次容量达到试验结束。（就是有 5 次机会，如果第一次试验就合格了，后面的 4 次不做）检测之前允许有一次预循环，就是以 1C 恒流充电至 4.2V 即停止，而没有后面的恒压到 0.01C 的过程，更没有 14 小时。
8	锂离子电池能承受多大的充电电流	厂家试验时可以很高，但国标高倍率规定为 1C，还以上面的电池为例，1 个多小时即可充满。这么大的充电电流，电池能承受吗？对于目前的锂离子电芯，是小意思而已。目前没有对充电器的国家标准，所执行的是邮电部行业标准 YD/T998 1999/2,里面规定了充电器的电流不得大于1C。
9	寿命是怎样规定的	简单说是指电池经过 N 次 1C 充、1C 放电后，容量下降到 70%，此时的 N 就是寿命。并不是说 300 次还可以用，301 次就不能用了。国标规定寿命不得小于 300 次。平时使用的条件没有检测时这么严酷，寿命会更长。鼓起来就是过充的表现，不过像这种电子产品，是应该具备过充保护功能；过放保护功能；短路保护功能；过流保护功能的。简短点的：技术参数：过充门限 4.25V±50mV、过充延时 75mS、过充释放 4.05V、过放门限 2.9V±50mV 、过放延时10mS、静态功耗。

Source：部分来自百度、互联网

11 锂电池检测方法/检测标准

11.1 锂电池常见检测方法

锂电池检测方法	挤压测试	将充满电的电池放在一个平面上，由油压缸施与13±1KN的挤压力，由直径为32mm的钢棒平面挤压电池，一旦挤压压力到达最大停止挤压，电池不起火，不爆炸即可。
	撞击测试	电池充满电后，放置在一个平面上，将直径15.8mm的钢柱垂直置于电池中心，将重量9.1kg的重物从610mm的高度自由落到电池上方的钢柱上。电池不起火、不爆炸即可。
	过充测试	将电池用1C充满电，按照3C过充10V进行过充试验，当电池过充时电压上升到一定电压时稳定一段时间，接近一定时间时电池电压快速上升，当上升至一定限度时，电池高帽拉断，电压跌至0V，电池没有起火、爆炸即可。
	短路测试	将电池充满电后用电阻不大于50mΩ的导线将电池正负极短路，测试电池的表面温度变化，电池表面最高温度为140℃，电池盖帽拉开，电池不起火、不爆炸。
	针刺测试	将充满电的电池放在一个平面上，用直径3mm的钢针沿径向将电池刺穿。测试电池不起火、不爆炸即可。
	温度循环测试	锂离子电池温度循环试验是用来模拟锂离子电池在运输或贮存过程中，反复暴露在低温和高温环境下，锂离子电池的安全性，试验是利用迅速和极端的温度变化进行的。试验后样品应不起火、不爆炸、不漏液。

11.2 锂电池常见检测标准

GB31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》

与GB/T18287-2013等标准相比，GB31241-2014更关注锂离子电池的安全性，除了GB/T18287要求的外部短路、过充、过放、低气压、温度循环、振动等测试项目外，还借签了IEC62133、UL1642及UL2054等国外标准的要求，增加了挤压测试、燃烧喷射、洗涤及阻燃测试等。与已有的GB/T18287甚至IEC62133:2012相比，新国标在测试要求上更加严苛。具体测试项目如下：

电池型式试验项目	电池组型式试验项目	保护电路型式试验
电池容量测试	低气压	过压充电保护
常温外部短路	温度循环	过流充电保护
高温外部短路	振动	欠压放电保护
过充电	加速度冲击	过载保护
强制放电	跌落	短路保护
低气压	应力消除	耐高压
温度循环	高温	充电电压控制
振动	洗涤	充电电流控制
加速度冲击	阻燃要求	放电电压控制
跌落	过压充电	放电电流控制
挤压	过流充电	充放电温度控制
重物冲击	欠压充电
热滥用	过载短路
燃烧喷射	反向充电
	静态放电

目前，中国质量认证中心（CQC）新能源处可进行GB31241-2014 标准（CQC3306）的 CQC认证。

锂离子蓄电池七项行业标准：

JB/T 11137-2011	《锂离子蓄电池总成通用要求》	规定了锂离子蓄电池总成的术语和定义、分类与型号、要求、试验方法、检验、标志、包装、运输和贮存。适用于容量大于或等于6A.h的锂离子蓄电池组成的系统。
JB/T 11138-2011	《锂离子蓄电池总成接口和通讯协议》	规定了锂离子蓄电池总成的接口和协议、通讯协议、数据格式及充电设备与锂离子蓄电池总成的工作状态转换。也适用于组成锂离子蓄电池总成的锂离子蓄电池模块的接口和通讯协议。
JB/T 11139-2011	《锰酸锂蓄电池模块通用要求》	规定了锰酸锂蓄电池模块的术语和定义、分类与型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。适用于由大于或等于6A.h的锰酸锂蓄电池组成的锰酸锂蓄电池模块。
JB/T 11140-2011	《磷酸亚铁锂蓄电池模块通用要求》	磷酸亚铁锂蓄电池模块的术语和定义、分类与型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。适用于大于或等于6A.h的磷酸亚铁锂蓄电池组成的磷酸亚铁锂蓄电池模块。
JB/T 11141-2011	《锂离子蓄电池模块箱通用要求》	规定了锂离子蓄电池模块箱的定义、型号及分类、要求、试验方法、检验规则、检验项目、标志、包装、运输和贮存。采用的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。适用于由大于或等于6A.h的锰酸锂、磷酸亚铁锂等锂离子蓄电池组成的锂离子蓄电池模块用模块箱及通用型锂离子蓄电池模块。
JB/T 11142-2011	《锂离子蓄电池充电设备通用要求》	规定了锂离子蓄电池充电设备的术语和定义、型号和基本参数、技术要求、试验、标志、包装、运输和贮存。适用于由大于或等于6A.h的锂离子蓄电池组成的锂离子蓄电池模块或锂离子蓄电池总成的充电设备，也可用于镍基蓄电池及铅酸蓄电池模块和总成的充电设备，以及采用电缆与蓄电池模块或总成连接，交流额定电压不超过660V、直流额定电压不超过1000V的充电设备。
JB/T 11143-2011	《锂离子蓄电池充电设备接口和通讯协议》	规定了锂离子蓄电池充电设备接口和通讯协议的术语和定义、拓扑结构和接口、通讯协议、数据格式和状态转换。适用于由大于或等于6A.h的锂离子蓄电池组成的锂离子蓄电池模块或锂离子蓄电池总成的充电设备，也可用于镍基蓄电池及铅酸蓄电池模块和总成的充电设备以及采用电缆与蓄电池模块或总成连接，交流额定电压不超过660V、直流额定电压不超过1000V的充电设备。

12 锂电池检测机构

主要锂电池检测机构	国外	DEKRA德凯（德国）
		南德（德国）
		UL（美国）
		TUV RH（德国）
		ITS（Intertek 天祥集团，英国）
		CSA集团（加拿大）
	中国	中国质量认证中心（CQC）
		邦禾检测（MCM）
		中国电子科技集团18所兵器集团201所
		中国赛西（广州）电池安全实验室（工信部第四研究院）
		上海化工
		中国赛宝实验室（工信部电子5所）
		上海计量院
		广州计量院
		民航第二研究所
		天津汽研所
		深圳普瑞赛思检测技术有限公司
		华测检测
		深圳市北测检测技术有限公司
		深圳市计量质量检测研究院
		PONY谱尼测试集团
		……