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要聞

行業解讀丨三元正極材料發展的兩個關鍵點

中國粉體網 2019/7/9 08:26:27 點擊 1335 次

導讀 三元材料鎳鈷錳(NCM),具有高比容量、長循環壽命、低毒和廉價的特點,此外,三種元素之間具有良好的協同效應,因此受到了廣泛的應用。

中國粉體網訊  三元材料鎳鈷錳(NCM),具有高比容量、長循環壽命、低毒和廉價的特點,此外,三種元素之間具有良好的協同效應,因此受到了廣泛的應用。根據高工產研鋰電研究所(GGII)數據顯示,2018年中國正極材料總出貨量為27.5萬噸,同比增長28.5%。其中,NCM材料出貨量13.68萬噸,同比增幅57%。目前三元正極材料發展中的兩個關鍵點是三元前驅體材料和高鎳三元正極材料。


三元前驅體材料


三元前驅體制備工藝中的核心工藝參數包括鹽堿濃度、氨水濃度、反應液加入反應釜速率、反應溫度、pH值、攪拌速度、固含量等,每種參數均會對前驅體粒徑、形貌、元素配比等造成影響,因此對工藝條件的控制精度是決定產品一致性的關鍵。


具體表現為:


  • 前驅體雜質會帶入正極材料,影響正極雜質含量;

  • 前驅體粒徑大小、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;

  • 三元前驅體元素配比直接決定三元正極元素配比等。


目前,國內主要的三元前驅體生產企業有:




高鎳三元正極材料


一般來說,高鎳的三元正極材料是指材料中鎳的摩爾分數大于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,但也存在容量保持率低,熱穩定性差等缺陷。但通過制備工藝的改進可以有效改善材料性能。顆粒的微納尺寸以及形貌結構,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,通過不同生長機制,得到比表面積大的納米球形顆粒。


推動高鎳三元正極材料發展的兩個主要因素是:①鈷價的上漲,鈷資源稀缺,以及鈷主要產地剛果(金),其基礎設施相對落后,開采難度大、成本高,以至于2017年以來價格不斷上行。在成本壓力的背景下,動力電池“高鎳三元材料”成為發展趨勢;②國家政策對動力電池能量密度要求進一步提高,根據工信部《汽車產業中長期發展規劃》要求,到2020年新能源汽動力電池單體比能量達到300Wh/kg以上,力爭實現350Wh/kg,系統比能量力爭達到260Wh/kg,成本降至1元/Wh以下。到2025年,新能源汽車占汽車產銷20%以上,動力電池系統比能量達到350Wh/kg。


國內布局高鎳三元正極材料的企業




據了解,當升科技、杉杉能源、寧波容百等企業已先后量產高鎳三元正極材料,高鎳NCM811/NCA材料在動力電池市場的應用逐漸起量。預計2019年和2020年,將會有更多正極材料企業量產高鎳NCM811/NCA三元材料,下游市場需求進一步提升,從而加速高鎳三元對NCM523和NCM622的替代進程。


據業內機構估計,到2020年我國正極材料需求量有望達到40.2萬噸,其中三元正極材料需求量將達14.42萬噸,高鎳三元正極材料需求量9.75萬噸。高鎳三元正極材料將會是三元正極材料未來發展的重中之重。


參考來源:

OFweek鋰電網.【前瞻分析】高鎳三元材料未來趨勢明顯

高工鋰電.三元材料企業競逐2019市場“四張關鍵牌”

格隆匯.「電氣設備」高鎳三元正極研究:掘金三元前驅體,巨頭正在形成

鋰電大數據.國內主要的三元前驅體生產企業盤點

金融界.高鎳NCM811/NCA替代加速 三元正極材料需求量14.42萬噸

上海有色網.高鎳三元時代真的來了?細數15家企業高鎳811布局情況


(中國粉體網編輯整理/墨玉)

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