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中国垄断锂电池，欧洲想摆脱依赖：远没那么容易

中国垄断锂电池产能

动力电池的种类很多，锂电池是重要的一类。

1983年，日本化学家吉野彰造出了世界个可充电锂离子电池的原型，开启了锂电池时代，也因此获得了2019年诺贝尔化学奖。

1991年，日本索尼与旭化成株式会社共同推出了全球块商业化的锂离子电池，并成功实现量产。

靠着技术和产业上的先发优势，在锂电池领域，日本长期占据着世界。

2005年开始，中国、韩国开始追赶。2014年，中国的锂电池产量超过了日本、韩国，跻身世界，直至。

中国锂动力电池市场占有率

数据显示，2019年初，全球锂电池制造能力达316千兆瓦时(GWh)。其中，中国锂电池产能位居世界**，占73%。排名第二的美国，只有12%。

具体到企业市场份额，全球锂电池生产企业，中国占据6家。

前锂电池企业市场份额

说中国垄断了锂电池产能，并不为过。

02欧洲想摆脱依赖

欧洲想摆脱锂电池靠进口的现状，有着长远的打算和现实的需求。

长远的打算，指的是环保考量。

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LG化学在南京的工厂已经处于高水平运行，今年早些时候，这家韩国企业集团宣布将投资1.2万亿韩元(10亿美元)，进一步扩大工厂的生产能力。但这还不是全部，根据特斯拉的要求，预计还会有更多的电池产能扩张。

  有趣的是，韩国科技媒体援引业内人士的话说，LG化学公司也在寻求从2022年开始大规模生产NCMA电动汽车电池。据报道，这些即将上市的电池将具有更高的镍含量。

  有关LG化学与特斯拉合作的报道初出现在去年8月，当时一家美国财经媒体报道称，这家电池制造商和这家电动汽车公司正在讨论建立潜在的合作伙伴关系。如果近来自韩国的报道是准确的，两家公司的合作似乎已经得到了保证，而且两家公司似乎正在共同努力，为上海工厂生产Model 3车型打好基础。

  LG化学南京电池厂地理位置优越。该工厂位于上海以西约320公里处，这将使把电池运往上海临港工业区的特斯拉超级工厂成为一项相当简单的任务。

  首先，这两家位于中国的工厂之间的距离，远低于特斯拉在美国内华达州的锂电池工厂（为Model 3生产2170型号电池)与组装该车型的加州弗里蒙特工厂之间的距离。

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国家重点研发计划协同“中试线”结硕果

科技日报北京10月29日电 （记者马爱平）29日，记者从全球能源互联网研究院获悉，基于国家重点研发计划“柔性直流输电装备压接型定制化超大功率IGBT关键技术及应用”该院自主研制的4500V/3000A压接型IGBT（绝缘栅双极型晶体管）器件在国家电高压直流实验基地通过换流阀对拖试验，并按照张北工程应用工况连续稳定运行24小时。

全球能源互联网研究院功率半导体研究所所长吴军民介绍，虽然我国柔性直流输电装备技术已达到水平，但电力电子器件IGBT依旧被跨国公司垄断，价格居高不下，严重制约我国柔性直流输电装备及其相关技术的发展，亟须定制化研究超大功率IGBT器件。为此，该院在于2019年建成投运国内首条6英寸电力系统用大功率电力电子器件中试线，并依托该中试线，基于国家重点研发计划等国家项目，开展电力系统用高压大功率电力电子器件研究。

氢燃料概述 – 原理概念及应用

氢燃料电池严格意义上来说丌能称作为“电池”，而是一种被称为“质子交换膜”的发电技术，实际效果更接近于一台发电机。它将氢气和氧气通过质子交换膜催化后逆电解进行发电，其本身幵无法蓄电，发的电随发随用，无需燃烧，除了水和二氧化碳以外没有任何排放物。这种电池具备能量转换效率高、噪音低、无污染、寿命长、启劢迅速、比功率大和输出功率可随时调整等性能优势。燃料电池在很多领域已经开始应用。比如早期的航空航天劢力应用，早将燃料电池作为航空航天主要能源方式的可追溯到上世纪50年代美国NASA的阿波罗登月计划，后来燃料电池逐步由航空航天、边远地区发电等领域向商用领域过渡，目前占比的应用之一是是发电或辅助备用电源发电，例如美国很多数据中心将燃料电池作为备用电能使用。

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锂-氧电池取得技术突破，实现四电子转化及库仑

据外媒报道，加拿大滑铁卢大学Linda Nazar教授宣布，其研究团队实现四电子转换(four-electron conversion)，该技术将实现锂-氧电池(lithium-oxygen，Li-O2)的电子存储容量翻番。

  Nazar团队将有机电解质(organic electrolyte)转化为硝酸锂/硝酸钾(lithium nitrate/potassium nitrate)的无机熔盐(inorganic molten salt)，旨在提升其化学稳定性和导电率。此外，该团队了利用双功能金属氧化物催化剂替代了多孔碳阴极(porous carbon cathode)，提升了电池容量的同时降低了过电势。

  相较于Li2O2，在150摄氏度下，电池在使用期间将生成更为稳定的Li2O，其热力学性能表现更为出色。该款电池电芯采用多种材料，旨在提升其热动力性能及反应动力学(kinetics)。研究人员研发的该款电池充电性能表现更佳，从理论上讲，其储能表现提升了50%。

  在电池研究领域，锂-氧电池颇具吸引力，这主要得益于其理论能量密度。能量密度是材料的储能容量，当电芯发生电化学反应后，其能量将储存在电池电芯中。

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极化和内阻

电池放电时所有这些能量都不能完全转化为电能，电化学反应总是伴随着能量的损失，这些能量损失包括：1）活化极化--它引起电极表面的电化学反应 2）浓差极化--它是由于电极表面和体相中反应物和产物浓度的不同而产生的，是物质传递的结果。极化的存在消耗了部分能量，并以热的形式放出。

极化（polarization）

电池在充放电过程中是存在极化的，通常可将锂离子电池极化分为欧姆极化、电化学极化和浓差极化三类。几类极化各自的响应速度也不一样。影响极化程度的因素很多，但一般情况下充放电电流密度越大，极化也就越大。

以下分类解释一下：

(1)欧姆极化

顾名思义，有锂离子电池的欧姆内阻引起的极化，叫欧姆极化，也成电阻极化。电池的欧姆内阻(R)由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成（有些解释还把膜电阻也算上），通过一定的电流时，其极化电势可以计算，E=IR(欧)。

欧姆极化是瞬时发生的。

(2)电化学极化

指由于正、负极上电化学反应速度小于电子运动速度而造成的极化。电化学极化一般认为是微秒级的

(3)浓差极化

指由于参与反应的锂离子在固相中的扩散速度小于电化学反应速度而造成的极化。浓差极化一般认为是秒级的。 浙江科研电池检测仪

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