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1、 1 锂离子电池行业研究 国有资本管理部 摘要：摘要：锂离子电池自 1991 年首次实现商业化量产以来，从消费电子配套产业逐步发展为全球能源转型的重要基础设施产业，深度嵌入新能源汽车、电网储能、工业备用电源以及智能终端等多个领域。本文对锂离子电池的技术原理、发展历程和产业链上下游情况进行简要梳理，并对未来技术发展趋势进行展望。关键词：关键词：锂离子电池 发展历程 产业链情况 锂离子电池通过锂离子在正负极材料之间的迁移实现充放电循环，自 1991 年首次商业化量产以来逐渐取代铅酸电池与镍氢电池，成为当前应用最广泛的二次电池（可充电电池）技术路线。锂离子电池行业已发展为全球新能源产业链中最重要的基

2、础产业之一，深度嵌入新能源汽车、电网储能、工业备用电源以及智能终端等多个领域。日常生活中，一般将“锂离子电池”简称为“锂电池”，但严格地讲，锂离子电池仅是锂二次电池中技术较为成熟、产业发展较好的分支。一、基本原理（一）基本技术原理 锂电池可以分为锂一次电池（又称锂原电池）与锂二次电池（又称锂可充电电池）。其中，锂二次电池包括金属锂二次电池与 2 锂离子电池。锂原电池在上世纪 70 年代实现了大规模应用，后来基于环保与节约资源的考虑，研究重点转向可反复使用的二次电池。锂金属二次电池直接以金属锂作负极，由于安全性等问题，其研究发展基本处于停滞状态。锂离子电池的研制，抛弃了锂金属，改用嵌入化合物代替

3、。1985 年，日本化学家吉野彰用碳材料替代金属锂做负极，制造出了第一个可充电锂离子电池原型。1991年 6 月，索尼公司推出第一块商品化锂离子电池，锂离子电池进入商业化量产阶段。锂离子电池的设计，除“氧化还原反应”以外，还基于电化学嵌入脱嵌反应。充放电过程中，锂离子在正负极间定向移动，“嵌入”与“脱嵌”，就像摇椅一样“摇摆”，因而也被形象地称为“摇椅式电池”。由于“嵌入与脱嵌”并没有造成电极材料晶格结构的显著变化，反应具有良好的可逆性。锂离子电池具有一般高能量密度可充电电池所不具备的高循环寿命。图 1 锂离子电池原理示意图 资料来源：黄彦瑜.锂电池发展简史J.物理,2007(08):643-

4、651.3 以电解质作为划分依据，锂离子电池可以分为液态电池、固液混合电池和固态电池，其中，液态电池是较为传统的锂离子电池形态。材料方面，锂离子电池的正极材料种类众多，多为含锂化合物，如锂钴氧化物、锂锰氧化物、磷酸铁锂或三元材料等，相当于电池的“能量输出端”，充电时正极释放锂离子，放电时正极嵌入锂离子。负极材料多数为石墨，也有部分电池使用硅基负极等，相当于电池的“能量储存端”，充电时吸附锂离子，放电时再送回正极。电解液是传输锂离子的“载体”，多为“锂盐+有机溶剂”的混合液体。隔膜负责隔开正负极，防止直接接触短路，同时让锂离子通过，是一层多孔的塑料膜（多为聚乙烯、聚丙烯）。（二）主要应用场景 相

5、较于铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等传统蓄电池，锂离子电池具备显著优势：工作电压高，单体额定电压 3.2-3.7V，是铅酸电池的 1.6-1.8 倍；能量密度高，目前量产水平可达200-300Wh/kg，且仍有提升空间；自放电小，月自放电率通常低于 3%；循环寿命长，动力电池普遍可达 2000-5000 次；无记忆效应，倍率性能良好。通过调整正负极材料配方、电解液添加剂以及电芯结构设计，锂离子电池能够灵活适应不同使用场景的需求。按照终端应用场景，锂离子电池可划分为动力电池、储能电池和消费电池。其中，动力电池主要用于为新能源车、电动重卡、电动船舶、电动飞机等供能，是当前锂电池市场中规模最大、增长最

6、核心的板块。根 4 据中国动力电池产业联盟数据，2026 年 1 季度动力电池销量占比在 67%，而随着全球可再生能源发电比例不断提升，储能系统对于锂离子电池的需求正在快速增长。二、产业发展历程 自上世纪 90 年代商业化量产以来，锂离子电池产业经历了从实验室技术走向大规模工业化应用、再到高水平全球化竞争的演进发展过程。（一）产业萌芽与消费电子奠基阶段（20 世纪 90 年代21世纪初）锂离子电池的产业化始于 1991 年索尼公司对锂离子电池的首次商业化量产。早期阶段，锂离子电池的应用领域高度集中于微型化、便携式的消费电子产品，如移动电话、便携式计算机、摄录机等，产业界通常称之为“3C 电子时