动力电池产业链研究报告：新能源电池（102页）

行业报告下载 2021年11月15日 07:35 管理员

化学电源技术可追溯至公元前，20 世纪 70 年代后进入快速发展期。1983 年在巴格达附近发现的装有用铁棒卷起来的铜板的陶器罐被认为是原电池，存在于公元前 250 年左右。而后，富兰克林在 18 世纪 40 年代发现了电。1800-1960 年是技术的探索阶段，相继发明伏特电池、燃料电池、铅酸电池、干电池、镍镉电池等；1970 年以后开始快速发展，主要是锂离子电池的发明与完善。1991 年索尼实现锂离子电池商业化，时隔 28 年后的 2019 年将诺贝尔化学奖授予在锂电池领域做出突出贡献的古迪纳夫、惠廷厄姆、吉野彰。在下一代电池的研发中，固态电池、锂硫电池、锂空气电池、超级电容器、燃料电池等是较受关注的类型。化学电源发展至今，品种繁多，用途广泛，外形差异大，按照工作性质及贮存方式进行分类，主要可分为一次电池、二次电池、贮备电池和燃料电池四种：一次电池又称“原电池”，因其电池反应本身不可逆或可逆反应较难进行，通常放电一次后便无法使用。主要有锌锰干电池、锂原电池等。

一般的应用范围是低到中功率放电，以其便携性与低价格用于各类电气与电子设备。  二次电池又称“蓄电池”，实际是电化学能量贮存装置，电池可反复使用。主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池及锂离子电池等。二次电池及其电池组主要用于较大功率的放电场合，以及充当辅助和应急电源。由于在能量密度、功率密度等电化学性能方面的改善，在车辆动力领域，逐渐显示出较强的竞争力。贮备电池又称“激活电池”，由于其仅在使用前激活电池，因此可使电池贮存较长时间。主要有镁银电池等。常在特殊环境下使用，因其自放电性能好及工作寿命长等特点，对于可靠性要求高的场合是较好的选择。  燃料电池又称“连续电池”。只要将活性物质连续注入，就能长期运行。主要有氢燃料电池等。由于具备较好的能量以及功率密度，因此常用于长时间连续工作的场合。随着技术的进步与产品的完善，燃料电池将在各类重要用电领域开展试验及应用。理论情况下若以电极电位最高和最负物质分别作正负极，形成的电池体系有最高的电动势，较高的比能量。依据元素周期表，能构成多个高理论比能量电池体系，如锂金属电池、钠-空气电池、锂-硫电池等。而实际上，由于物质的理化性能的特殊性，高理论比能量电池在实际开发过程中也有较多问题。例如硫电极在常温下活性小，高温时易挥发；F2、Cl2 等气体具有毒性，因此常采用化合物代替单质作为活性物质，导致比能量的下降。