瞻觀前沿

目前，電動(dòng)汽車和許多電子設(shè)備都需要使用可充電鋰電池供電。然而，鋰離子電池在安全性方面存在短板，其液體電解質(zhì)是最核心的問題所在。因此，開發(fā)一種能夠提高鋰電池安全性和能量密度的固體電解質(zhì)材料具有重要意義。

近日，利物浦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種能夠快速傳導(dǎo)鋰離子的固體電解質(zhì)材料，這種材料具有足夠高的鋰離子電導(dǎo)率，可以取代目前鋰離子電池技術(shù)中的液體電解質(zhì)，從而提高鋰電池的安全性和能量密度。

利物浦大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)由化學(xué)系、材料創(chuàng)新工廠、勒沃胡姆功能材料設(shè)計(jì)研究中心、斯蒂芬森可再生能源研究所、阿爾伯特·克魯中心和工程學(xué)院組成，他們共同開發(fā)了這種適合作為電解質(zhì)的固體材料。這種材料由無毒且高豐度的元素組成，室溫下鋰離子電導(dǎo)率高達(dá)1.01(4) × 10 -2西門子/厘米，同時(shí)還具有低電子電導(dǎo)率和與鋰金屬陽極的兼容性，是目前極少數(shù)可以取代液體電解質(zhì)的固體材料之一。日前，相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》上。

利物浦大學(xué)化學(xué)系教授Matt Rosseinsky介紹說，由于新材料結(jié)構(gòu)特殊，它能以不同于液體電解質(zhì)的方式工作，性能比那些只能為離子提供狹窄空間的固體更優(yōu)異，其結(jié)構(gòu)改變了以前對(duì)高性能固態(tài)電解質(zhì)的理解。

該研究使用了創(chuàng)新性設(shè)計(jì)方法，為其他依賴離子在固體中快速傳輸?shù)母咝阅懿牧咸峁┝艘粭l新途徑?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室中合成了這種材料，確定其原子排列結(jié)構(gòu)，并揭示了鋰離子傳輸機(jī)制。這些研究成果為未來鋰電池技術(shù)的發(fā)展提供了重要的參考，有望為電動(dòng)汽車和電子設(shè)備的發(fā)展帶來新的突破。

（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

技術(shù)價(jià)值觀察

動(dòng)力鋰電池是以鋰離子電池為材料的一種高能量密度的、能夠儲(chǔ)存電能并可再充電的、為汽車或電動(dòng)工具供應(yīng)動(dòng)力的裝置。

動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上游為鋰資源、鈷資源和鎳資源等礦產(chǎn)資源供應(yīng)及正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜等電池材料供應(yīng)。中游為動(dòng)力鋰電池制造，包括加工、封裝、組裝等流程。下游為應(yīng)用市場(chǎng)，動(dòng)力鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域主要包括電動(dòng)汽車、電動(dòng)兩輪車、電動(dòng)船舶、無人機(jī)等。

英國利物浦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種能快速傳導(dǎo)鋰離子的固體電解質(zhì)材料，從而提高鋰電池的安全性和能量密度。該技術(shù)處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)。

宏觀市場(chǎng)觀察

——中國廠商全球競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)增強(qiáng)

2019年以來，中國廠商在全球市場(chǎng)上的影響力持續(xù)擴(kuò)大，中國主要廠商在全球市場(chǎng)上市場(chǎng)份額占比整體呈上漲趨勢(shì)，壓縮韓國和日本廠商份額。2023年1-11月全球動(dòng)力電池裝機(jī)量TOP10公司中，中國公司依然占據(jù)6席，分別為寧德時(shí)代、比亞迪、中創(chuàng)新航、國軒高科、億緯鋰能、孚能科技，6家公司合計(jì)市占率達(dá)63.7%。

2023年中國動(dòng)力鋰電池價(jià)格持續(xù)下跌

根據(jù)ICC披露的數(shù)據(jù)，2023年以來我國動(dòng)力鋰電池電芯價(jià)格持續(xù)下降。方形動(dòng)力電芯(磷酸鐵鋰)價(jià)格從2023年1月的0.82元/Wh下跌至2023年12月的0.43元/Wh，降幅超47%;方形動(dòng)力電芯(三元)價(jià)格從2023年1月的0.92元/Wh下跌至2023年12月的0.52元/Wh，降幅超43%。

需求：中國動(dòng)力鋰電池銷量及裝車量持續(xù)上漲

2018-2022年，中國動(dòng)力鋰電池銷量整體呈上漲趨勢(shì)，受新能源汽車產(chǎn)銷大幅上漲及動(dòng)力鋰電池出口增加帶動(dòng)，2021年、2022年，中國動(dòng)力鋰電池銷量大幅上漲。2022年，我國動(dòng)力鋰電池銷量達(dá)到465.5GWh，同比上漲150.3%。2023年1-11月，我國動(dòng)力電池累計(jì)銷量為554.1GWh，累計(jì)同比增長35.1%;

裝車量方面，根據(jù)中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟披露的信息，2018-2022年，中國動(dòng)力鋰電池裝車量整體呈上漲趨勢(shì)，受新能源汽車產(chǎn)銷大幅上漲帶動(dòng)，2021年、2022年，中國動(dòng)力鋰電池裝車量大幅上漲。2022年，我國動(dòng)力鋰電池裝車量達(dá)到294.6GWh，同比上漲90.7%。2023年1-11月，我國動(dòng)力電池累計(jì)裝車量339.7GWh，累計(jì)同比增長31.4%。

中國動(dòng)力鋰電池技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，目前動(dòng)力鋰電池關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)相關(guān)的城市集群主要集中在華東地區(qū)，尤其是浙江省成為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于動(dòng)力鋰電池研發(fā)，成為潛在的動(dòng)力鋰電池技術(shù)發(fā)展中心。根據(jù)熱力圖的分布華東地區(qū)有極大的可能性成為動(dòng)力鋰電池的技術(shù)的先導(dǎo)區(qū)域。重點(diǎn)關(guān)注浙江省寧波市鄞州區(qū)、江西省上饒市廣信區(qū)、江西省上饒市廣豐區(qū)等地的相關(guān)企業(yè)，以及這些地方對(duì)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場(chǎng)。

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