新闻产经轻工日化电器通讯仪器机械冶金矿产建筑建材石油化工食品医药电子电工能源电力交通运输农业环保图片手机版
当前位置:中国市场调查网>产业>电工电子>  正文

移动电源主要三个部件:电芯、电路板和外壳

中国市场调查网  时间:09/27/2014 14:35:00   来源:21世纪经济报道

  移动电源虽然是很多人出门必备的单品,但大多数使用者们可能对它的内部构造其实并不了解。21世纪经济报道记者日前采访了多家移动电源的制造商,向大家解密移动电源的构成。

  电芯所占成本最高

  一般而言,移动电源主要由三个部分组成:电芯、电路板和外壳。

  目前市面上常见的电芯有三种。第一,通常形状为圆柱形的移动电源采用的是18650锂离子电芯。目前有70%左右的移动电源还在使用这种电芯。

  第二,形状为薄片的是锂离子聚合物电芯,它优点很多,是未来的发展方向,目前越来越多的移动电源采用这种锂离子电芯。

  第三,采用铝壳的锂离子电芯。这种是目前市面上最少的,几乎已经被淘汰。

  这三种电芯中,聚合物电芯性能最好,电池容量大,安全性好,还可以定制成不同形状,一般用于高端产品。但其缺点是成本高,相同容量的聚合物电芯比18650锂离子电芯贵出一倍以上。

  18650电芯目前被普遍使用,其制造成本较聚合物电芯低很多,原因是它能以同一规格大规模生产。但其缺点在于安全系数较低,能量密度也较低。18650电芯的生产过程对环境要求很高,需要控制温度和湿度,是一个高污染的行业。

  电芯在移动电源总成本构成中约占60%,是移动电源的最核心部件。不管是哪一种电芯,主要都由四个部分构成,包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。电解液还可分为液态电解液和凝胶电解液。

  目前,所有与移动电源相关的技术革新都来集中于电芯领域。电芯行业是整个移动电源产业链中进入门槛最高的环节,单家企业投资额至少是千万元级别。

  目前,世界上最领先的电芯制造商都来自日本和韩国公司,如三星、松下和LG等,他们的18650电芯至今保持着容量最大的纪录,单颗容量可以做到3000毫安以上。著名的Tesla跑车的电池系统就使用松下的NCA(镍钴铝)体系18650电池,一辆Model S上有7104颗这样的18650电池。

  目前,电芯容量持续增加的突破点,就在于电池的正极材料。目前最常见的正极材料是磷酸铁锂,其容量密度不如Tesla使用的NCA(镍钴铝)体系,但成本较低,安全性也好。

  目前我国国产的18650电池一般可以做到2200-2800毫安的容量,其中比较知名的品牌有比克国际(天津 )、创明电池、东莞锂威、亿纬锂能 、杉杉股份 等等。比亚迪 (1211.HK)等企业则是正极和负极材料的知名生产商。一般一颗国产18650(2400MAH)电芯的价格在6.5元左右,一节三星的18650(2400MAH)电芯的价格在8.5元左右。

  电路板和包装

  在电芯外面,需要连接上电路板,再加上外壳,才构成一个完整的移动电源。

  在移动电源中,电路板是一个很小的芯片,它的作用是管理电池系统。业内人士告诉记者,每个电路板的成本一般在10元以下。而在移动电源电路板上,还有一个保护芯片,其成本只有1-2元。虽然它成本很低,但作用却很大。保护芯片有两个模块,分别是短路模块和升压及降压模块,这是保护移动电源安全的一道屏障。电路板在移动电源总成本中的占比为10%-15%左右。

  消费者对移动电源产品外壳的要求也在提高。一般移动电源外壳的材质分为两种,塑料和铝合金。业内人士告诉记者,外壳的成本一般在10元以下,再加上产品的包装,两项占到移动电源总成本的10%-15%。目前比较好的塑料外壳,都采用超声波工艺制作,其优点在于非常美观,从外表看没有接缝,缺点则在于不能打开维修,如果电芯和电路板损坏了,只能砸坏外壳一探究竟。

  记者在深圳华强北市场走访时,发现目前很多移动电源还有附加功能,最常见的就是手电筒功能。记者了解到,一个LED灯的成本大约在0.3元左右。

  业内人士告诉记者,消费者在购买移动电源时,除查看产品的容量标示、品牌标示外,也可观察其USB接口的制作工艺,来直观地判断该产品是否制作精良。

  移动电源:缺失的国标“还需一段时间”

本报记者

  移动电源行业已经在中国快速发展了多年,但行业的国家标准一直缺失。企业在生产产品过程中没有参考依据,质检部门对生产劣质山寨产品的企业也难以进行处罚,这使得行业内山寨商品铺天盖地,“劣币驱逐良币”。

  早在2013年6月,中国化学与物理电源行业协会就向工信部申报了国家标准立项。今年4月份,该协会秘书长刘彦龙在首届移动电源行业论坛会议上还向外界介绍了移动电源国家行业标准的,并表示行业标准将于5月份正式发布和实施。

  但时至今日,根据深圳万拓电子技术有限公司副总经理冯先广对21世纪经济报道记者的描述,因移动电源这个行业发展太快,之前工信部对移动电源项目的归口管理单位一直没有确定,整个国标的制定工作都滞后了,质检总局下属的国标委到8月份才正式受理立项,所以移动电源国家标准的发布“还需要一段时间”。

  眼下,业内各方都期盼国标出台,规范整个行业,使之继续良性发展。

  国标进入实际操作阶段

  冯先广告诉21世纪经济报道记者,专门针对移动电源产品的国标的制定工作,今年会进入实际操作阶段,但是还需要过一段时间,年内不会出台。

  只有在归口单位确定之后,才可以对移动电源产品的国标申请立项。他表示,工信部下面有通信司和电子技术司两个部门,而移动电源产品的归口单位到底是哪个,目前还没有确定。

  “而现在又有了一个新情况,质检总局下面的中国电子技术研究所,已经抢先提交了移动电源的国标申请。” 冯先广告诉记者。

  “我们是在7月29日把申请提交给国标委的,国标委是质检总局下面的单位,所有国标的制定都是由国标委受理。我们和国标委初步沟通下来的情况是,10月将开始国标的讨论工作,我们也会参与。”

  冯先广向记者介绍,在2008年,万拓电子成为国内第一家获得政府授权发行移动电源企业标准的单位,其企业标准在政府部门有备案,其后也一直在推动国标的建立。

  虽然国标还没有出台,但2014年5月已经出台过一个行业标准,一共有19家企业参与了该行业标准的起草。业内人士预计,未来国标将从目前的行业标准转化而来。“我们自己作为标准的起草单位,知道这个标准是比较高的。” 冯先广说。

  但由于一个国标的出台还需要很多论证工作,所以今年内应该不会出台。

  推动有效能量标注

  冯先广向21世纪经济报道记者透露,在新国标中,“电小二”系列产品将推动移动电源有效放电容量的标注。9月1日起,所有新产品将会率先标示。

  他向记者解释,在电芯容量方面,大家都有一个误解。消费者普遍理解的移动电源容量,指的就是电芯容量,而不是有效放电容量。这两个值的区别在于,不是所有的电芯容量都可以被利用出来,一般情况下可以被转化的是65%。其间35%的落差来源,是电芯的充电电压是3.7伏,而移动电源给手机的输出充电电压为5伏。

  “打个比方,电芯容量为1万毫安的电芯,实际可以转换出来给手机的只有6500毫左右,做得比较好的可以达到7000毫安左右。” 冯先广说。不管是18650电芯还是软包聚合物电芯,都有这个转化率的问题。

  很多消费者都不知道电芯容量和有效放电容量之间的差别,所以很多人会问:“如果移动电源标注了7000毫安,是不是就可以给电池容量为3500毫安的手机充满电两次?”事实上,这是做不到的。

  冯先广告诉记者,在制定行业标准时,他们就提出移动电源除标示“电芯容量”外,再加上“额定容量”,让消费者明白这个产品真正的充电电量。“希望此次国标的制定,可以采纳”标注额定容量“这个建议,并引导消费者关注”额定容量“和”电芯容量“的差别。”冯先广说。

  他还表示,根据目前的行业标准,对于容量的规定是放电量达到额定容量85%以上就算合格。另外目前的行业标准,对于衰减没有具体规范,只要求正常使用300次。

  此外,对于移动电源电芯的具体标准,目前引用的是锂电池国标GB/T 18287-2013。冯先广建议未来的国标除了在电芯方面做规范外,还应规范外壳和电路板的要求,并且引入锂离子电池航空安全运输标准,专门对运输方面的安全性要求做详细规范。