研发中心战略发展报告

研发中心战略发展报告2009-8-28Confidential•一BAK电池现状分析1方形电池2圆柱186503聚合物电池•二我司未来产品开发战略•三目前实现战略提升方案•四资源支持Confidential1方形电池BasicperformanceChemistryanalysisRatecapabilityCycleperformanceOverchargeperformancehigh-lowtemperatureperformancePrismaticroadmapConfidentialBasicperformance厂家型号电池尺寸(mm)样本量电压V内阻mΩ重量(g)容量(mAh)平台min实际计算Wh/L能量密度Wh/L厚度宽度长度0.2C1CBYD523450AR*5.2833.6549.47103.8144.118.62721.9708.742.9298.3296.6Samsung553450AR5.0433.7849.3833.6950.719.571045.31032.339.3454.3408.5Sanyo523450AR5.2733.6349.74203.8150.821.041131.81067.636.9448.1446.8LG523450AR5.3233.6249.4893.7541.120.671118.81099.039.2459.5460.0Maxell553450AR5.2833.6849.3313.8038.320.661091.41068.834.5450.8422.9BAK523450AJL5.2733.7949.76243.8040.520.951123.91085.148.0453.1454.2•starmeanslowcostConfidentialInnerresistance内阻mΩ0102030405060BYD523450AR*Samsung553450ARSanyo523450ARLG523450ARMaxell553450ARBAK523450AJL内阻mΩ内阻对比情况，Maxell内阻最小，BAK其次，随后分别为LG，BYD，Samsung和Sanyo内阻最大，在50毫欧左右。ConfidentialPlatform(3.6V)平台min0102030405060BYD523450AR*Samsung553450ARSanyo523450ARLG523450ARMaxell553450ARBAK523450AJL平台min平台对比情况，BAK平台最长，接近50min，BYD其次，随后分别为LG，SamsungSanyo，Maxell平台最短，均低于40min。ConfidentialVolumetricenergy实际计算Wh/L250300350400450500BYD523450AR*Samsung553450ARSanyo523450ARLG523450ARMaxell553450ARBAK523450AJL实际计算Wh/L除去BYD，LG以459.5Wh/L稍高于BAK，Samsung，Sanyo和Maxell，但BAK电芯为老化前的能量密度；从08年各家的Roadmap来看，高容量产品上我们存在劣势(见后Roadmap)ConfidentialChemistryanalysis厂家&材料正极材料负极材料电解液BYD钴酸锂/锰酸锂人造石墨EMC/DEC/EC&VC/BP/CHBSamsung钴酸锂天然石墨EMC/DEC/EC&VC/BPSanyo钴酸锂人造石墨EMC/DEC/EC&CHBLG钴酸锂天然石墨EMC/DEC/ECMaxell钴酸锂天然石墨EMC/DEC/EC/PC&CHBBAK钴酸锂/三元天然石墨EC/EMC除BYD基于成本及过充性能采用混锰酸锂策略外,其他竞争对手均采用钴酸锂作为正极活性物质；我司采用钴酸锂/三元的正极体系；负极材料,除Sanyo继续沿用人造石墨外,其他竞争对手均采用天然石墨作为负极活性物质；我司采用天然石墨的负极体系；除LG外,其他厂家电解液均添加BP或CHB作为过充添加剂，但只有Samsung电芯过充测试（950mA10V)可安全通过；我司批量的产品也没有采用过充电解液。ConfidentialRatecapability从以上图表可以看出，Samsung电芯倍率性能较好，其它依次为LG、BYD、Maxell、BAK、Sanyo.厂家型号1.0C/0.2CBYD523450AR98.17%Samsung553450AR98.75%Sanyo523450AR94.33%LG523450AR98.23%Maxell553450AR97.93%BAK523450AJL96.06%ConfidentialCycleperformance1.不同厂家电芯常温循环性能对比从循环曲线图可以看出，竞争对手电芯500次循环结束时容量保持率均在82%以上；我司常规体系电芯400次循环结束时容量保持率82%左右；而我司为NOKIA开发的样品电芯500次循环结束时其容量保持率在88%以上。Confidential2.不同厂家电芯45度1C500次循环性能对比从图中可以看出，500次循环结束后竞争对手电芯容量保持率均在82%以上,我司常规体系电芯在300次循环结束后容量保持率85%左右；而我司为NOKIA开发的样品电芯500次循环结束时其容量保持率在88%以上，远优于竞争对手电芯循环性能。ConfidentialOverchargeperformance在进行950mA10V过充测试时，BYD-泄露；Samsung-通过测试；Sanyo-起火，LG-爆炸；BAK常规电芯523450-1050无法通过该项测试,失效模式为爆炸或起火。而我司为Nokia开发的样品523450-1000能满足该项测试要求。1.过充曲线图Confidential2.过充后样品照片Samsung：安全通过Sanyo：起火BYD：破裂LG：爆炸BAK为NOKIA开发样品：通过ConfidentialHighandlowtemperatureperformance除GS523442高低温表现较好外，以上几家竞争对手电芯对高低温性能均没做到兼顾；对于BAK电芯，采用高温电解液时其高温性能比竞争对手高温性能好，而采用常规电解液时其高温性能稍差，此时其低温性能也一般；材料体系上除BAK外，其它公司均采用钴酸锂作为正极材料，负极除Sanyo采用人造石墨外，大多采用复合石墨或天然石墨；而我司正极使用钴酸锂与镍钴锰混合体系，负极大多数采用天然石墨。厂家型号60℃7天烘烤10℃1C充电电解液正极负极尺寸变化率容量保持率容量恢复率GS043450A15.63%74.80%77.92%不析锂EMC/DEC/EC/CHB钴酸锂复合石墨GS363443A24.01%90.79%95.41%不析锂EMC/DEC/EC/CHB钴酸锂复合石墨GS523442A8.12%90.51%94.38%不析锂EMC/DEC/EC(在5.48及6.28min处有两峰，未知）钴酸锂复合石墨Maxell053048A8.39%90.06%95.96%析锂EMC/EC/CHB/BP钴酸锂天然石墨Maxell653443AR4.27%90.39%97.34%严重析锂FB/EMC/DEC/EC/CHB/BP钴酸锂天然石墨Sanyo463443AR14.53%92.40%96.78%严重析锂EMC/DEC/EC/CHB/BP钴酸锂人造石墨BAK423048A21.30%91.19%96.20%析锂TC-E231H钴酸锂/三元天然石墨BAK423048A216.72%89.76%94.02%析锂JN9062钴酸锂/三元天然石墨Confidential上图为BAK、GS、Maxell、Sanyo电芯在低温下(10度)1C充到满电后的负极照片；可以看出，GS的电芯低温下没有析锂现象，Maxell有一款轻微析锂，另一款析锂严重，Sanyo析锂严重，BAK电芯低温下析锂较轻微。10℃1CchargeperformanceBAK-063436ARBAK063436ARGS-043450AGS043450AGS-363443AGS363443AMaxell-053048AMaxell053048AMaxell-653443AMaxell653443ASanyo463443ARConfidentialPrismaticroadmapConfidential2圆柱型18650我司圆柱型电池18650-2.2Ah已经在市场上销售两年多，电性能及安全性能居于世界前列；18650-2.6Ah电池已经研发完成，采用LiCo02正极材料体系，目前正处于车间试产阶段；18650-2.8Ah电池正着手开发，目前采用(4.3V)高电压LiCo02正极材料体系，并加涂层保护。1）18650-2.2Ah电池与竞争者的性能比较2）18650-2.6Ah电池与竞争者的性能比较3）18650-2.6Ah/2.8AhSummary及18650roadmap比较（BAK/SDI）Confidential1）18650-2.2Ah电池与竞争者的性能比较Confidential1.1不同公司186500.2C放电曲线对比图这是2006年的数据。从图上可知除了Sony2.4Ah有NMC外，其他厂家都和BAK一样，用钴酸锂正极材料。Confidential1.2不同公司18650不同温度下放电对比图DifferentCompanyDifferentTemperatureDischargePerformance80%84%88%92%96%100%104%108%6045250-10-20Temperature(℃)％of25℃LGLishenPanasonicSamsungSony2.2AhSanyoSony2.4AhBAK这也是2006年末的测试数据。高低温测试：高温放电时，以Sony最好，其次为Samsung和Sanyo，Panasonic最差，BAK居中。低温放电时，以Lishen最好，其次为Panasonic，BAK居第三。Sony最差。Confidential1.3+0.5C/-0.5C25℃放电容量循环曲线比较图0.5C循环：在已结束300次循环中，BAK(+0.8C/-0.5C)18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.不同制造商18650电芯+0.5C/-0.5C放电容量循环曲线图1.51.61.71.81.922.12.2050100150200250300循环次数容量LG186504#SAMSUNG18#SANYO1#sony18650-1#0.5cBAK18650-2.2Ah4#BAK为+0.8C/-0.5CConfidential1.4+1C/-1C25℃放电容量循环曲线图1C循环：在已结束300次循环中，BAK(+0.8C/-1C)几乎是最好的。其他按Samsung、LG、Sanyo，Panasonic依次降低。Remark:Thesecompetitors’18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.不同制造商18650电芯+1C/-1C放电容量循环曲线图1.51.61.71.81.922.12.22.3050100150200250300循环次数容量LG18650-2.2AhLG18650-2.2AhSDI128650-2.2AhSDI128650-2.2AhPanasonic18650-2.2AhPanasonic18650-2.2AhSanyo18650-2.2AhBAK18650-2.2Ah1#BAK18650-2.2Ah2#BAK为+0.8C/-1CConfidential2）18650-2.6Ah电池与竞争者的性能比较Confid