2025年电车电池都用什么材料

2025-03-25 06:58:50  阅读 8 次 评论 0 条

2025 年电车电池的材料主要包括以下几类:

正极材料


  • 三元材料:如镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)等。高镍三元材料能实现较高的能量密度,可使电车拥有更长的续航里程,例如,一些高端电动汽车采用高镍三元电池,能量密度可达 300Wh/kg 以上。不过,其安全性相对较弱,高温稳定性欠佳。2025 年,随着技术的进步,高镍三元材料在追求更高能量密度的同时,会通过材料体系设计和外在特性调控等手段来提升安全性,如单晶化设计、组分调整以及核壳结构等。
  • 磷酸铁锂(LFP):具有原材料成本低、循环性能好、安全性高的优点,广泛应用于电动客车和物流车等。虽然其能量密度相对较低,但通过优化生产工艺和材料配方,能量密度也在逐步提升,部分产品已能满足一些对续航要求不是特别高的电动汽车需求。
  • 磷酸锰铁锂(LMFP):以其高能量密度、高安全和高性价比等优势,逐渐成为电池企业密集布局的重要方向之一。不过,当前磷酸锰铁锂材料在压实密度、能量效率、倍率、低温快充等方面存在挑战,企业正通过颗粒调控、碳网络优化、体相掺杂等手段来提升其性能。
  • 富锂锰基材料:是一种具有高能量密度潜力的正极材料,理论比容量较高。但存在循环稳定性和倍率性能有待提高等问题,一些企业已在该领域取得进展,实现了向国内外多家头部电池客户的批量导入。

负极材料


  • 石墨负极:包括天然石墨和人造石墨,具有成本低、循环性能好、充放电效率高等优点,目前仍然占据主导地位。为满足市场对快充性能的需求,企业通过优化颗粒体貌、改进二次造粒设计、采用先进包覆技术等手段,研发出多款快充产品。
  • 硅基负极:具有高能量密度的优势,能够显著提高电池的比容量,目前已在海外动力电池领域得到广泛应用。但其存在体积膨胀的问题,会导致电池循环寿命下降,不过相关技术在不断改进,通过与其他材料复合等方式来缓解体积膨胀。
  • 金属锂负极:是一种具有超高理论比容量的负极材料,被认为是未来高能量密度电池的理想负极材料之一。在全固态电池中,锂负极是重要的发展方向,2025 - 2035 年,锂负极硫化物全固态电池以 500Wh/kg 和 1000Wh/L 为目标,重点攻关锂负极。但目前面临着锂枝晶生长、界面稳定性等问题需要解决。

电解液材料


电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。传统的电解液通常由六氟磷酸锂(LiPF6)溶解在有机溶剂中组成。不过,六氟磷酸锂存在易水解、热稳定性差等问题。2025 年,新型电解液添加剂和溶剂的研发不断推进,以提高电解液的性能,如提高其电导率、稳定性和安全性等。

隔膜材料


  • 聚烯烃隔膜:主要包括聚乙烯(PE)隔膜和聚丙烯(PP)隔膜,具有良好的力学性能和化学稳定性。通过改性、多层共挤等技术,其力学性能和热稳定性得到进一步提升。
  • 陶瓷涂层隔膜:在聚烯烃隔膜的基础上涂覆陶瓷材料,具有更高的热稳定性、更好的穿刺强度和离子电导率,能有效提高电池的安全性和循环性能,在高端电动汽车电池中应用逐渐增多。
  • 纳米纤维隔膜:具有纳米级的孔径和高孔隙率,可提供良好的离子传输通道,同时具备较好的热隔离性能和机械性能,是一种有潜力的新型隔膜材料。

此外,在电池的集流体方面,铝箔用于正极集流体,铜箔用于负极集流体,它们需要具备良好的导电性、延展性和耐腐蚀性等性能。同时,电池的封装材料如铝塑膜等,对于电池的安全性和稳定性也起着重要作用,国内企业在铝塑膜生产技术上不断进步,逐步缩小与国外企业的差距。

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