危害环境！科学家发现一次性电子烟所含电池 即使被丢弃也可循环数百次

瞻观前沿

根据《焦耳》杂志发表的一项研究，一次性电子烟中的锂离子电池虽然在使用一次后就会被丢弃，但却可以继续以高容量运行数百次循环。这项分析由伦敦大学学院 (UCL) 和牛津大学的科学家进行，并得到法拉第研究所的支持。

牛津大学和伦敦大学学院工程科学系可持续能源工程教授 Paul Shearing 表示：令我们惊讶的是，结果表明这些电池的潜在循环时间。他指出，即使在低充电和放电率下，经过 700 多个循环后，仍然有超过 90% 的容量保留。这表明一次性电子烟中的电池实际上具有非常好的性能，然而它们却被随意丢弃在路边。

为了验证他们的预感，Paul Shearing 和同事在受控条件下从一次性电子烟中收集了电池，并使用与研究电动汽车和其他设备电池相同的工具和技术对其进行了评估。他们在显微镜下检查了电池，并使用 X 射线断层扫描来绘制其内部结构并了解其组成材料。通过对电池进行反复充电和放电，他们确定了电池在一段时间内保持其电化学性能的情况，发现它们可以有时充电数百次。

Paul Shearing 指出：至少，公众需要了解这些设备中使用的电池类型以及正确处理它们的必要性。他呼吁制造商提供电子烟电池再利用和回收的生态系统，并且将可充电设备作为默认设置。这样一来，不仅可以减少对环境的污染，还可以最大限度地利用电子烟中的电池资源。

（图片来源：摄图网）

技术价值观察

锂电池行业上游的原材料主要包括正负极材料、电解液、隔离膜等。其中，正极材料是锂电池最为关键的原材料，直接决定了电池的安全性能和电池能否大型化，同时也是锂电池成本占比最高的材料，约占锂电池电芯材料成本的40%左右。

目前，正极材料主要是锰酸锂和磷酸亚铁锂、氧化钴锂和钴酸锂等，负极材料主要为石墨。锂电池行业的中游包括电池系统的研发制造、电池系统集成组装等。锂电池行业下游的应用领域主要为消费电池、动力电池和储能电池。一次性电子烟所含电池处于锂电池产业链下游环节。

宏观市场观察

中国锂电池企业全球专利活跃度

从全球锂电池行业专利申请数量排名来看，前十申请人中有五家是中国的企业，可见中国企业在全球锂电池技术创新活跃性较高。分别是国轩高科、比亚迪、国家电网、珠海冠宇和宁德时代。其中，国轩高科以2410项专利申请数量排名全球第二。

注：1)统计时间截至2023年7月3日;2)未剔除联合申请数量。

锂离子电池安全问题亟待解决

另一方面，锂离子电池安全问题也是锂离子电池技术发展的痛点之一。锂离子电池安全问题的根源主要是电池的热失控。主要是由于锂离子电池内部具有很强的燃爆条件，其内部的易燃性材料如低熔点可燃有机脂类化合物、石墨负极材料都会成为相应的燃料，在充放电以及运行过程中不当的热管理将成为锂电池安全事故的导火索，最终引发燃爆事故。

宁德时代锂电池业务产销量及市占率：产销量一路上扬，龙头地位稳固

从公司电池系统的产销量来看，2018-2020年，由于公司业务规模的扩大和供应链管理水平的提高，公司电池系统产销量及产销率稳步上升，截至2020年末，宁德时代的锂电池系统产量为51.71GWh，锂电池系统销量为46.84GWh，产销率达90.58%。

从动力电池装车占比来看，2018-2020年，公司市占率一直保持行业领先，呈现先快速上升后小幅下降的态势，2020年，公司的市占率为50%，龙头地位稳固。

中国锂电池技术赛道热力图

根据产业热力图显示，目前锂电池关键技术强相关的城市集群主要集中在华中、长三角和粤港澳大湾区，尤其是广东省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于锂电池研发，成为潜在的锂电池技术发展中心。根据热力图的分布粤港澳大湾区有极大的可能性成为锂电池技术的先导区域。重点关注广东省深圳市龙华区、广东省东莞市、广东省深圳市宝安区等地的相关企业，以及这些地方对锂电池产业发展的投资环境和潜力市场。

经济学人APP资讯组

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标签： 锂电池 电池 材料 随笔