瞻觀前沿
美國能源部布魯克海文實驗室的化學家們最近取得了一項重大突破，他們成功利用電解質添加劑來提高能量密集型鋰金屬電池的性能。通過在電池陽極和陰極的電解質中添加一種名爲硝酸銫的化合物，研究團隊顯著提高了鋰金屬電池的充電速率，同時保持了較長的循環壽命。
這項新工作最近發表在《自然通訊》上，研究團隊的目標是改善電池的界面，即電池陽極和陰極上形成的保護層。這一保護層的作用是防止電池電極的退化，是製造可與鋰離子電池一樣充電和放電次數的鋰金屬電池的關鍵。
布魯克海文實驗室的電化學儲能小組的研究員MuhammadMominurRahman表示：“我們希望提高當前進的鋰金屬電池的充電速率，但我們還希望通過更具保護性的界面來穩定電池，以便它們的使用壽命更長。”
除了成功穩定電池之外，研究人員的電解質添加劑還以意想不到的方式改變了電池化學成分。布魯克海文實驗室的化學家EnyuanHu表示：“Mominur的發現挑戰了關於有效界面組成部分的傳統觀念。我們很高興看到這些發現如何爲能源部專注於鋰金屬電池的主要工作做出貢獻。”
通常能夠實現電池快速充電的電解質也可能與鋰金屬陽極發生反應。爲了防止這種情況發生，布魯克海文的化學家着手設計界面。他們相信硝酸銫可以用於鋰金屬電池的這一目的。正銫離子積聚在電池帶負電的鋰金屬陽極側，而負硝酸根離子積聚在帶正電的陰極上。
爲了更好地瞭解硝酸銫添加劑如何影響電解質成分和電池性能，化學家們將新電池帶到了同步加速器光源II(NSLS-II)。這一用戶設施位於美國能源部布魯克海文實驗室，爲研究人員提供了更好地瞭解硝酸銫添加劑如何影響電解質成分和電池性能的機會。
(圖片來源：攝圖網)
技術價值觀察
動力鋰電池是以鋰離子電池爲材料的一種高能量密度的、能夠儲存電能並可再充電的、爲汽車或電動工具供應動力的裝置。
動力鋰電池產業鏈上游爲鋰資源、鈷資源和鎳資源等礦產資源供應及正極材料、負極材料、電解液和隔膜等電池材料供應。中游爲動力鋰電池製造，包括加工、封裝、組裝等流程。下游爲應用市場，動力鋰電池應用領域主要包括電動汽車、電動兩輪車、電動船舶、無人機等。
美國能源部布魯克海文實驗室的化學家使用新型電解質添加劑硝酸銫改進了鋰金屬電池，通過穩定界面促進快速充電和延長使用壽命，可能使能量密度加倍並推進電池技術。該技術處於產業鏈的上游環節。
宏觀市場觀察
動力鋰電池行業企業佈局及競爭力評價
EVTank、海融網、電池網、伊維經濟研究院、電池產業研究院等從我國動力鋰電池企業產能、銷量、出貨量、主要客戶等方面佈局情況，評選出了“2022年度鋰電池行業動力電池年度競爭力品牌榜單”，其中綜合競爭力的是寧德時代和比亞迪，億緯鋰能、中創新航、欣旺達、蜂巢能源、國軒高科、孚能科技、瑞浦蘭鈞、正力新能等企業也位列前十。
供需平衡：動力鋰電池供需失衡情況較爲嚴重
2018-2022年，我國動力鋰電池銷量佔產量的比重在90%以下，整體呈先降後增趨勢;2018-2022年，我國動力鋰電池裝機量佔產量之比基本保持在80%以下，且整體呈下降趨勢。
2022年，我國動力鋰電池產量爲545.9GWh，而動力鋰電池銷量爲465.5GWh，裝車量僅爲294.6GWh;動力鋰電池銷量佔產量之比爲85.3%，動力鋰電池裝車量佔產量之比僅爲54%。2022年，我國動力鋰電池企業出口總量爲68.1GWh，即便考慮出口，我國動力鋰電池產量也還是超過銷量12.3GWh，超過裝車量183.2GWh。
2023年上半年，我國動力鋰電池銷量佔產量之比爲87.4%，動力鋰電池裝車量佔產量之比下降至51.8%
整體來看，我國動力鋰電池行業供給大於需求，且供需失衡情況較爲嚴重。
——本土競爭激烈壓縮動力鋰電池廠商利潤空間
此外，本土市場上，我國動力鋰電池供大於求現象已經比較明顯，市場競爭激烈。本土市場上激烈的競爭壓縮廠商盈利空間，從代表性廠商動力鋰電池業務毛利率來看，2018年來廠商毛利率水平走低趨勢明顯，寧德時代動力鋰電池毛利率水平從2018年的34.1%降至2022年的16.73%。這種情況下，海外動力鋰電池產業鏈存在的巨大增長空間必然吸引企業業務出海。
動力鋰電池技術賽道熱力圖
根據前瞻產業熱力圖顯示，目前動力鋰電池關鍵技術強相關的城市集羣主要集中在華東地區，尤其是浙江省成爲發展區域。這些城市羣已投入大量政策、資金、環境和人才資源用於動力鋰電池研發，成爲潛在的動力鋰電池技術發展。根據熱力圖的分佈華東地區有極大的可能性成爲動力鋰電池的技術的先導區域。關注浙江省寧波市鄞州區、江西省上饒市廣信區、江西省上饒市廣豐區等地的相關企業，以及這些地方對動力鋰電池產業發展的投資環境和潛力市場。
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更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《動力鋰電池行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》
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