鋰電池基本結(jié)構(gòu)
主要材料：正極、負(fù)極、隔膜、電解液。
結(jié)構(gòu)：圓形、方形、疊片、卷繞。
形態(tài)：聚合物（軟包裝）、液態(tài)鋰離子（鋼殼）。

鋰電池主要組成材料

正極：活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰等材料，電池實(shí)際容量主要取決于活性物質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量，活性物質(zhì)的利用率。目前商用鋰離子動(dòng)力電池正極材料主要有錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、三元材料(NMC，鎳鈷錳酸鋰)，每種材料都有自己的優(yōu)勢(shì)和缺陷，有自身的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)需求，例如電動(dòng)自行車是LMO的主要應(yīng)用領(lǐng)域，新能源公共交通大巴、出租車以LFP為主。

正極構(gòu)造工藝：LiMn2O4(錳酸鋰)+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（鋁箔）正極



隔膜：特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子自由通過(guò)，電子不能通過(guò)，分為干法隔膜和濕法隔膜（性能更優(yōu)）。在鋰電池的關(guān)鍵材料中，屬隔膜技術(shù)壁壘最高，隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，能夠直接影響到電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的用途。鋰離子電池隔膜具有大量曲折貫通的微孔，能夠保證電解質(zhì)離子自由通過(guò)形成充放電回路。在電池過(guò)度充電或者溫度升高時(shí)，隔膜通過(guò)閉孔功能將電池的正極和負(fù)極分開(kāi)以防止其直接接觸而短路，達(dá)到阻隔電流傳導(dǎo)，防止電池過(guò)熱甚至爆炸的用途。

負(fù)極：活性物質(zhì)以天然/人造石墨為主，新型負(fù)極材料如中間相炭微球(MCMB)、鈦酸鋰、硅基負(fù)極、HC/SC、金屬鋰。負(fù)極材料是電池在充電過(guò)程中，作為鋰離子和電子的載體，起著能量的儲(chǔ)存與釋放的作用。

負(fù)極構(gòu)造工藝：石墨+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（銅箔）負(fù)極



電解液：電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。鋰電池主要使用的電解質(zhì)是六氟磷酸鋰（6F）。用含氟鋰鹽制成的鋰電池性能好，無(wú)爆炸危險(xiǎn)，適用性強(qiáng)。在鋰電池電解質(zhì)中添加LiFSI后，可提高離子導(dǎo)電率及電池充放電特性。

鋰電池充放電原理

圖：鋰電池充放電原理

以錳酸鋰電池為例說(shuō)明鋰電池充放電過(guò)程

充電過(guò)程
電池充電時(shí)，正極上的電子e從通過(guò)外部電路跑到負(fù)極上，正鋰離子Li+從正極進(jìn)入電解液里，穿過(guò)隔膜的小孔到達(dá)負(fù)極，與電子結(jié)合在一起。
正極上發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(電子)
負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為6C+XLi+Xe==LixC6


放電過(guò)程
電池放電時(shí)，負(fù)極上的電子e從通過(guò)外部電路跑到正極上，正鋰離子Li+從負(fù)極進(jìn)入電解液里，穿過(guò)隔膜的小孔到達(dá)正極，與電子結(jié)合在一起。
正極上發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)i1-xMn2O4+xli++xe(電子)==LiMn2O4
負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)ixC6==6C+xLi+xe

電動(dòng)新能源汽車成本

圖：電動(dòng)新能源車成本占比

從上圖可看出電動(dòng)新能源車的電池環(huán)節(jié)成本占比最高。從電動(dòng)新能源車的成本構(gòu)成來(lái)看，電池成本相對(duì)整車環(huán)節(jié)占據(jù) 42%，電機(jī)電控成本占比相近，電機(jī)和電控分別占據(jù)10%以及 11%，由此可見(jiàn)電動(dòng)新能源車相較傳統(tǒng)整車的核心優(yōu)勢(shì)在于能源成本，同時(shí)短板在于續(xù)航里程，未來(lái)新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)力提升主要源于降成本與提里程。

鋰電池制造材料成本占比

圖：動(dòng)力鋰電池的材料成本占比

動(dòng)力鋰電池的材料成本占比中，正極材料成本占比約30%，毛利率 10%-15%。負(fù)極材料占比15%，毛利率10%-15%。電解液成本以六氟磷酸鋰為主，占比15%%，毛利率超 40%。
隔膜占比 25%，毛利率高達(dá)50%以上。在材料環(huán)節(jié)的利潤(rùn)分布上，隔膜的利潤(rùn)率最高，其次是電解液，正負(fù)極最低，因此可以在各企業(yè)的股價(jià)上面可以看出，隔膜和電解液上市公司漲得最好。