2200mAh 11.1V 3S リポバッテリー キーマテリアル

本日、11.1v 3s リポバッテリーのサプライヤーであるCNHLは、正極、負極、電解液、リチウム電池用銅箔、セパレーターの5大バッテリー材料をご紹介します。これらは2200mah 11.1v 3s リポバッテリーの主な直接材料です。ご興味のある方はぜひ数分お時間をいただき、私と一緒にご覧ください。
正極材料
2015年から2021年までの中国における5つの主要な11.1v 3s リポバッテリー材料の市場シェアの変化を見ると、正極材料が最も重要な材料コストであり、約55％を占めています。リチウムイオン電池は主に異なる正極材料に基づいてリン酸鉄2200mah 11.1v 3s リポバッテリーと三元電池に分けられます。どちらもパワー11.1v 3s リポバッテリーとして利用可能です。現在、ほぼすべての国内エネルギー貯蔵用バッテリーはリン酸鉄2200mah 11.1v 3s リポバッテリーです。
負極材料
負極材料は総コストの約14％を占め、人工黒鉛と天然黒鉛が含まれます。人工黒鉛はパワー11.1v 3s リポバッテリーやエネルギー貯蔵用11.1v 3s リポバッテリーに使用でき、天然黒鉛は主に消費者向けバッテリーに使用されます。
電解液
電解液は11.1v 3s リポバッテリーの総コストの約13％を占め、その主成分は溶質、溶媒、添加剤です。溶質にはLiPF6や新しいリチウム塩LiFSIが含まれ、主なコスト源となっています。溶媒は主に環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルで、PC、EC、DMC、DEC、EMCなどが含まれます。11.1v 3s リポバッテリーの添加剤は主に膜形成、過充電保護、低温耐性、難燃性、レート向上などに使用されます。一般的な製品にはVC、FEC、PS、LiBOB、DTD、LiDFOBなどがあります。
リチウム電池銅箔
電解銅箔はコストの約8％を占めます。リチウム電池用銅箔は11.1v 3s リポバッテリーの負極集電体に使用されます。
2200mah 11.1v 3s リポバッテリーのセパレーター
2200mah 11.1v 3s リポバッテリーのセパレーターは総材料費の4％を占め、湿式セパレーターと乾式セパレーターに分かれます。湿式セパレーターの主なコストはPEであり、乾式セパレーターの主成分はPPです。
2200mah 11.1v 3s リポバッテリーの上流原材料には、主にリチウム鉱石、ニッケル鉱石、コバルト鉱石、マンガン鉱石、鉄鉱石などの各種鉱物資源と、黒鉛鉱石、シリコン、リン酸塩などの非金属鉱物資源が含まれます。精錬された11.1v 3s リポバッテリーの原材料には、主に正極材料、負極材料、セパレーター、電解液、リチウム電池用銅箔などが含まれます。

11.1v 3s リポバッテリー材料の上流鉱物資源では、コバルト、ニッケル、リチウムは海外からの輸入に依存しています。中国の正極材／負極材／電解液／セパレーターなどの電池材料の世界市場シェアはそれぞれ55％／92％／86％／73％ですが、中国の主要基礎材料であるコバルト、ニッケル、リチウムの世界埋蔵量に占める割合はそれぞれ1.95％／1.57％／6.31％に過ぎず、コバルト／ニッケル／リチウムは輸入に依存しています。新エネルギー車の需要が急速に増加する中、コバルト／ニッケル／リチウム市場は活況を呈しています。

2200mah 11.1v 3s リポバッテリー正極材料 

2021年から2022年にかけてリン酸鉄リチウムの供給は逼迫し、生産能力拡大の速度が加速し、2023年から2025年にかけて構造的な供給過剰リスクが生じる見込みです。2022年の国内リン酸鉄リチウム出荷量は約95万トンと推定され、年初の生産能力は94万トンであり、製品供給は逼迫しています。2023年にリン酸鉄リチウムの生産能力が急速に解放されることで、構造的な供給過剰リスクがあります。
2021年から2025年までの中国のリン酸鉄リチウム11.1v 3s リポバッテリー材料企業の生産能力計画と需要予測（単位：万トン、不完全統計）
2022年から2025年にかけて三元材料の供給は逼迫し、三元材料企業は生産能力拡大に慎重になる見込みです。国内の三元材料出荷量は2022～2025年でそれぞれ620万トン、880万トン、1,230万トン、1,700万トンと推定されており、各年初の生産能力は620万トン、1,000万トン、1,250万トン、1,550万トンとなっています。11.1v 3s リポバッテリー用リン酸鉄リチウムの生産能力供給は比較的逼迫しています。
リン酸鉄リチウムは高密度化、低温性能、高エネルギー密度の方向で開発が進んでいます。11.1v 3s リポバッテリー用リン酸鉄リチウム材料の性能は理論的な限界に近く、材料自体の性能を大幅に向上させることは困難です。現在は低コストで長寿命のリン酸鉄リチウム正極材料の開発が進められており、高密度化、急速充電、高エネルギー密度材料（例えばリン酸マンガン鉄リチウム）などが開発中です。
三元材料は高ニッケル、低コバルト（無コバルト）、単結晶、四元系などの方向で開発が進んでおり、コーティングやドーピング、全固体リチウム電池材料、リチウムリッチマンガン系正極材料などの技術開発方向も模索しており、11.1v 3s リポバッテリーのエネルギー密度と急速充電性能のさらなる向上を目指しています。

2200mah 11.1v 3s リポバッテリー負極材料

2021年から205年まで、黒鉛負極の生産能力は比較的タイトです。2021年から2025年までの黒鉛負極の需要はそれぞれ7,800/10,900/14,600/19,600/2,700千トンと予想されており、一方で年初の生産能力はそれぞれ5,300/8,100/13,300/21,300/2,590千トンでした。
2020-2025年 中国負極材料企業の能力計画と需要予測（1万トン、不完全統計）
人工黒鉛負極は主流の11.1v 3s リポバッテリー負極材料であり、市場全体の80%以上のシェアを占めており、市場シェアは依然として増加しています。
シリコン系材料は、炭素材料の高い導電性と安定性、シリコン材料の高容量の利点を組み合わせており、現在のパワーバッテリー容量増強の最良の選択肢となっています。パワー分野では5%-10%のシリコン酸化物と黒鉛を複合し、3C分野ではナノシリコンと黒鉛を複合しており、11.1v 3s リポバッテリーのエネルギー密度を5%-10%向上させることができます。
現在、シリコン系材料は主に添加剤の形で人工黒鉛とドーピングされており、主に円筒形パワー11.1v 3s リポバッテリーに使用され、製品は多くが輸出されています。シリコン系材料の技術が未熟であるため、シリコンの体積膨張問題は解決されておらず、製造プロセスは困難で標準化されておらず、価格も高価です。現在は主に高級円筒形パワー11.1v 3s リポバッテリーに使用されています。
シリコン系材料の長所と短所のまとめ

2200mah 11.1v 3s リポバッテリー電解質

新設の電解質生産能力の規模は比較的大きく、短期的には構造的な過剰リスクがあります。2022-2023年には生産能力が急速に拡大し、11.1v 3s リポバッテリー電解質の供給は緩和されます。2024-2025年には企業の生産能力に構造的な過剰リスクがあります。
2020-2025年 中国の電解質生産能力と需要（1万トン）（不完全統計）
新しいリチウム塩は将来的に安定的な改善の可能性があります。最も広く使われている新しいリチウム塩はリチウムビスフルオロスルホニミド（LiFSI）です。
新しいリチウム塩と添加剤は、11.1v 3s リポバッテリーのサイクル性能および高低温性能を効果的に向上させることができ、これは電解質製品の差別化開発の主要な戦略です。
LiPF6は短期的には依然として最も重要なリチウム塩ですが、LiFSIなどの新しいリチウム塩の浸透率は徐々に増加すると予想されています。LiPF6には熱安定性が低い、水分に敏感、HFを発生しやすいといった問題があります。

したがって、新しいリチウム塩の開発は、11.1v 3s リポバッテリー電解質の研究開発における重要な方向となっています。LiFSIは、高温および低温での性能が良好で、熱安定性にも優れているという利点があります。開発中です。
新しい添加剤の開発と配合は、企業のコア競争力と持続的な収益性の鍵となります。
2200mah 11.1v 3s リポバッテリーの高電圧・高ニッケル化の方向での発展に伴い、必要な電解液の配合、特に添加剤の使用はますます複雑になります。少量の添加剤で電解液の性能が大幅に向上するため、コストパフォーマンスが非常に高く、将来的には企業の競争力強化と11.1v 3s リポバッテリーの付加価値向上の鍵となります。

リチウム電池銅箔

リチウム電池銅箔の需要は今後平均年複合成長率25%以上で成長し、2022-2024年には構造的な供給過剰リスクがあります。電動11.1v 3s リポバッテリーの需要が急速に増加する中、リチウム電池銅箔の総出荷量は大幅に増加します。
2020-2025年 中国リチウム電池銅箔出荷量と予測（1万トン）（不完全統計）
11.1v 3s リポバッテリー銅箔の極薄化の方向性は明確で、体積を圧縮してバッテリーのエネルギー密度を高めることです。現在、市場の主流は6μmです。Nord Co., Ltd.やTelford Technologyなどの一部企業は、4.5μm銅箔製品を少量で主要な11.1v 3s リポバッテリー企業に供給しています。Longdian Huaxin、Jiayuan Technology、Zhongyi Technology、Copper Crown Copper Foilなども4.5μm銅箔の研究開発と量産のペースを加速しています。
PET銅箔の製造工程は、厚さ3.5-6μmのPETプラスチックフィルムの表面にマグネトロンスパッタリングまたは真空蒸着を用いて50-80nmの金属層を形成し、その後水電解めっきを用いて金属層を厚くすることです。

1μmまで、合計厚さ5.5-8μmの複合金属箔が製造され、従来の6-8μmの金属箔に代わります。その利点はエネルギー密度（5%-10%）の向上、安全性（難燃構造）の改善であり、欠点は製造コストの増加（歩留まり70%、真空マグネトロンスパッタリングまたは真空蒸着による工程増加）、内部抵抗の増加（高率充放電の制限）です。

2200mah 11.1v 3s lipo battery diaphragm

セパレーターは湿式セパレーターと乾式セパレーターに分かれます。11.1v 3s リポバッテリーの湿式セパレーターは、軽量、薄型、低自己放電という利点により市場で優位な地位を占めています。湿式処理されたセパレーターの厚さは乾式処理されたセパレーターよりも薄く、バッテリーのエネルギー密度向上に有利です。11.1v 3s リポバッテリーの乾式ダイアフラムの主な利点は、低コスト、過充電耐性、高い安全性です。
2021年、11.1v 3s リポバッテリー湿式プロセスセパレーターの市場集中度は上昇し、TOP3が78％を占めました。これは主に湿式プロセスセパレーター企業のトップ企業の新生産ラインが下半期に稼働を開始し、出荷増加を牽引したためです。
2020-2022年 中国の湿式プロセスセパレーターおよび乾式プロセスセパレーターの生産能力と需要（1億平方メートル、不完全統計）
セパレーターは基材、コーティングスラリー、工程の難しさから参入障壁が高いです。難しさは主に原材料の選択と比率、セパレーター設備、精密制御技術に由来します。その中で、新しいセパレーター基材とコーティングセパレーターが重要な研究開発の方向となっています。

バッテリーのレート性能と安全性を向上させる新型セパレーター基材。ポリプロピレン（PP）とポリエチレン（PE）はセパレーターの主な基材材料ですが、融点に近づくと溶融によって収縮・変形し、11.1v 3s リポバッテリーの正極と負極間でショートを引き起こし、バッテリーの発火や爆発の危険があります。
ポリイミド（PI）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、メタアラミド繊維（PMIA）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリパラフェニレンベンゾジアゾール（PBO）などの合成材料を用いて、新しい11.1v 3s リポバッテリー用不織布セパレーター基材の開発が進んでいます。
湿式コーティングは品質と効率を向上させることができます。コーティングはバッテリーの耐熱性と安全性を向上させます。垂直統合はセパレーター企業の発展傾向です。基材フィルムは規模の優位性を発揮でき、コーティングフィルムは差別化の優位性を発揮できます。湿式セパレーターコーティング材料は主にアルミナコーティングであり、PVDFコーティング、PVDF/アルミナハイブリッドコーティング、アルミナ＋PVDF重ね合わせ複合コーティング、ベーメライト、アラミド繊維、ナノコンポジットなどのコーティング層の種類があります。
さて、上記は2200mah 11.1v 3s リポバッテリー材料の主要技術の全内容です。全文を読んだ後、皆さんは2200mah 11.1v 3s リポバッテリーの正極材料、負極材料、電解質、銅箔、セパレーターについて良い理解を持ち、その意味をより深く理解できたと信じています。上記の内容が皆様のお役に立てば幸いです。
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