中國(guó)粉體網(wǎng)訊 三元材料鎳鈷錳(NCM),具有高比容量、長(zhǎng)循環(huán)壽命、低毒和廉價(jià)的特點(diǎn),此外,三種元素之間具有良好的協(xié)同效應(yīng),因此受到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)數(shù)據(jù)顯示,2018年中國(guó)正極材料總出貨量為27.5萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)28.5%。其中,NCM材料出貨量13.68萬(wàn)噸,同比增幅57%。目前三元正極材料發(fā)展中的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是三元前驅(qū)體材料和高鎳三元正極材料。
三元前驅(qū)體材料
三元前驅(qū)體制備工藝中的核心工藝參數(shù)包括鹽堿濃度、氨水濃度、反應(yīng)液加入反應(yīng)釜速率、反應(yīng)溫度、pH值、攪拌速度、固含量等,每種參數(shù)均會(huì)對(duì)前驅(qū)體粒徑、形貌、元素配比等造成影響,因此對(duì)工藝條件的控制精度是決定產(chǎn)品一致性的關(guān)鍵。
具體表現(xiàn)為:
前驅(qū)體雜質(zhì)會(huì)帶入正極材料,影響正極雜質(zhì)含量;
前驅(qū)體粒徑大小、粒徑分布直接決定三元正極粒徑大小、粒徑分布;
三元前驅(qū)體比表面積、形貌直接決定三元正極比表面積、形貌;
三元前驅(qū)體元素配比直接決定三元正極元素配比等。
目前,國(guó)內(nèi)主要的三元前驅(qū)體生產(chǎn)企業(yè)有:
高鎳三元正極材料
一般來(lái)說(shuō),高鎳的三元正極材料是指材料中鎳的摩爾分?jǐn)?shù)大于0.6的三元材料,這樣的材料具有高比容量和低成本的特點(diǎn),但也存在容量保持率低,熱穩(wěn)定性差等缺陷。但通過(guò)制備工藝的改進(jìn)可以有效改善材料性能。顆粒的微納尺寸以及形貌結(jié)構(gòu),在很大程度上決定著高鎳三元正極材料的性能。因此目前主要的制備方法是將不同原料均勻分散,通過(guò)不同生長(zhǎng)機(jī)制,得到比表面積大的納米球形顆粒。
推動(dòng)高鎳三元正極材料發(fā)展的兩個(gè)主要因素是:①鈷價(jià)的上漲,鈷資源稀缺,以及鈷主要產(chǎn)地剛果(金),其基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后,開(kāi)采難度大、成本高,以至于2017年以來(lái)價(jià)格不斷上行。在成本壓力的背景下,動(dòng)力電池“高鎳三元材料”成為發(fā)展趨勢(shì);②國(guó)家政策對(duì)動(dòng)力電池能量密度要求進(jìn)一步提高,根據(jù)工信部《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》要求,到2020年新能源汽動(dòng)力電池單體比能量達(dá)到300Wh/kg以上,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg,系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg,成本降至1元/Wh以下。到2025年,新能源汽車(chē)占汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)20%以上,動(dòng)力電池系統(tǒng)比能量達(dá)到350Wh/kg。
國(guó)內(nèi)布局高鎳三元正極材料的企業(yè)
據(jù)了解,當(dāng)升科技、杉杉能源、寧波容百等企業(yè)已先后量產(chǎn)高鎳三元正極材料,高鎳NCM811/NCA材料在動(dòng)力電池市場(chǎng)的應(yīng)用逐漸起量。預(yù)計(jì)2019年和2020年,將會(huì)有更多正極材料企業(yè)量產(chǎn)高鎳NCM811/NCA三元材料,下游市場(chǎng)需求進(jìn)一步提升,從而加速高鎳三元對(duì)NCM523和NCM622的替代進(jìn)程。
據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)估計(jì),到2020年我國(guó)正極材料需求量有望達(dá)到40.2萬(wàn)噸,其中三元正極材料需求量將達(dá)14.42萬(wàn)噸,高鎳三元正極材料需求量9.75萬(wàn)噸。高鎳三元正極材料將會(huì)是三元正極材料未來(lái)發(fā)展的重中之重。
參考來(lái)源:
OFweek鋰電網(wǎng).【前瞻分析】高鎳三元材料未來(lái)趨勢(shì)明顯
高工鋰電.三元材料企業(yè)競(jìng)逐2019市場(chǎng)“四張關(guān)鍵牌”
格隆匯.「電氣設(shè)備」高鎳三元正極研究:掘金三元前驅(qū)體,巨頭正在形成
鋰電大數(shù)據(jù).國(guó)內(nèi)主要的三元前驅(qū)體生產(chǎn)企業(yè)盤(pán)點(diǎn)
金融界.高鎳NCM811/NCA替代加速 三元正極材料需求量14.42萬(wàn)噸
上海有色網(wǎng).高鎳三元時(shí)代真的來(lái)了?細(xì)數(shù)15家企業(yè)高鎳811布局情況
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉)
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