据IHS公司的充电电池专题报告，由于价格下滑，以及来自电动和混合动力汽车市场的需求推动，锂离子将成为全球最主要的充电电池技术，2010-2020年营业收入将锐增350%。
预计2020年全球锂离子电池营业收入将从2010年的118亿美元增长到537亿美元。2015年营业收入将增加到314亿美元，一举超过目前占优势的充电电池技术：铅酸。虽然锂离子将广泛用于手机和笔记本电脑等移动电子产品之中，但汽车应用将为其销售增长做出主要贡献。
目前锂离子比其它技术的成本高得多，是钠硫、铅酸和镍氢电池的两到三倍。但是，锂离子技术价格下降速度将快于其它技术，到2015年将与其它技术持平，2020年将成为成本最低的充电电池类型。内在优势与日益增强的成本竞争力，将促使汽车厂商把锂离子作为其未来电动及混合动力汽车的首选电池技术。
锂离子与其它充电电池技术相比，有诸多优势。这些优点包括外形尺寸更加灵活，重量更轻。此外，锂离子电池没有记忆效应，在未完全充电之后仍能保持全部容量。最后，一般认为锂离子电池比其它技术更加环保。这些特点使得锂离子对于电动汽车、混合动力汽车和插电式混合动力汽车特别有吸引力。
因此，到2015年，汽车将是锂离子电池的主要市场，超过目前的头号应用笔记本电脑。
锂离子在电动与混合动力汽车领域的成功要素目前混合动力汽车使用的主流电池技术是镍氢电池。2010年采用这种电池的混合动力汽车出货量超过100万辆，代表车型是丰田Prius。但是，随着锂离子电池开始起飞，未来镍氢电池在混合动力汽车市场的出货量不会增长。
在汽车中使用第一代锂离子电池存在一个顾虑，那就是安全性。由于高温环境，使用现有的锂离子电池材料可能存在着火危险。有文件记录显示，PC和手机等小型设备中的锂离子电池曾发生着火事故。为了使电动和混合动力汽车电池达到可接受的安全水平，锂离子电池生产商必须采取措施，避免可能导致外部损害的内部短路。这些措施包括改善放电过程中的发电控制，以及加强对快速充电的管理。
虽然汽车将成为锂离子电池的头号市场，但笔记本电脑和手机仍将是其主要市场。锂离子电池的其它主要应用包括太阳能系统、智能电网和电动工具。
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