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宣傳內(nèi)容
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在目前的動(dòng)力電池正極材料中,富鋰錳基材料作為新一代的鋰電正極材料,是未來最具有發(fā)展前景的鋰動(dòng)力電池正極材料。由于材料中使用了大量的錳元素,與LiCoO2和三元材料相比,不僅價(jià)格低,而且安全性好、對(duì)環(huán)境友好。因此,富鋰錳基正極材料被視為下一代鋰離子電池正極材料的理想之選。本文分析了中國(guó)富鋰錳基動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展概況和市場(chǎng)前景。
國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰的主流市場(chǎng)電動(dòng)客車增長(zhǎng)趨勢(shì)放緩,而乘用車市場(chǎng)需求占電動(dòng)汽車整體需求的比例卻在不斷攀升,未來三元電池的市場(chǎng)份額將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電正極材料的主流路線是磷酸鐵鋰和三元材料。目前鋰電池正極材料主要有五種比較成熟的技術(shù)路線:鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、鎳鈷錳三元材料(NCM)和鎳鈷鋁三元材料(NCA)。
1月11日-1月13日,以“汽車革命與交通、能源、城市協(xié)同發(fā)展”為主題的中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇(2019)在北京釣魚臺(tái)國(guó)賓館舉行。本次論壇以“汽車革命與交通、能源、城市協(xié)同發(fā)展”為主題,圍繞汽車零排放和電動(dòng)化變革、能源轉(zhuǎn)化及傳統(tǒng)能源公司轉(zhuǎn)型、未來交通和出行變革圖景、下一代汽車關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展、汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化趨勢(shì)、核心供應(yīng)鏈培育、汽車生產(chǎn)組織方式變革、國(guó)際創(chuàng)新對(duì)接、產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整等熱點(diǎn)問題進(jìn)行研討。
綜述了近年來鋰離子電池層狀Li一Ni一Co一Mn一O正極材料的研究進(jìn)展,重點(diǎn)介紹了正極材料LiNil/3Col/3Mnl/3O其合成方法電化學(xué)性能以及摻雜、包覆改性等方面的研究結(jié)果。
在鋰離子電池中,導(dǎo)電劑主要用于加速材料界面間、材料與集流體間電子的傳導(dǎo),減小接觸電阻,降低大電流充放電引起的極化,提高倍率性能。導(dǎo)電劑雖然所占比例不大(通常不超過電極5%),卻起著非常關(guān)鍵的作用。
正極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一,也是目前商業(yè)化鋰離子電池中主要的鋰離子來源,其性能和價(jià)袼對(duì)鋰離子電池的影響較大。目前研制成功并得到應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。
2018年我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量再創(chuàng)新高,達(dá)到56.89GWh,同比增長(zhǎng)56.88%。寧德時(shí)代以23.43GWh高居榜首,占比41.19%;比亞迪裝機(jī)量為11.43GWh位列第二,占比20.09%,兩大巨頭是名副其實(shí)的動(dòng)力電池業(yè)“火車頭”。動(dòng)力電池裝機(jī)量的爆發(fā)增長(zhǎng),帶動(dòng)正極材料的需求大幅上升。特別是三元材料的市場(chǎng)需求量始終保持超高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),電池能量密度提升關(guān)鍵在于正極材料,高鎳化趨勢(shì)越發(fā)明顯。
近年來,我國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)伴隨著政策暖風(fēng)蓬勃發(fā)展,動(dòng)力電池市場(chǎng)空間廣闊。目前動(dòng)力電池仍以磷酸鐵鋰電池為主,但其比能量有限,未來將難以滿足乘用車在續(xù)航里程方面的需求。因此,追求高比能量是鋰離子動(dòng)力電池的重要研發(fā)方向。
近日,當(dāng)升科技在投資者關(guān)系活動(dòng)中透露,公司產(chǎn)品部署主要在三個(gè)方面:一是集中力量重點(diǎn)開發(fā)當(dāng)前市場(chǎng)急需的產(chǎn)品和技術(shù),快速反應(yīng),精準(zhǔn)營(yíng)銷;二是提前研發(fā)2-3年后市場(chǎng)需要的產(chǎn)品和技術(shù),突破共性關(guān)鍵技術(shù);三是專人負(fù)責(zé)跟蹤研究如固態(tài)鋰電、富鋰錳基等未來戰(zhàn)略性的新材料、新技術(shù),瞄準(zhǔn)世界科技前沿,實(shí)現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究。
高溫型鋰二氧化錳電池是一種重要的一次電源,廣泛應(yīng)用在汽車輪胎壓力檢測(cè)系統(tǒng)(TPMS)以及醫(yī)療儀器等領(lǐng)域。我國(guó)雖然是一次電池的制造大國(guó),但在高端的高溫型一次鋰電池領(lǐng)域卻處于空白的狀態(tài)。缺少適合高溫應(yīng)用的正極材料是限制高溫型鋰二氧化錳電池發(fā)展的原因之一。在100℃以上二氧化錳與電解液的反應(yīng)變得逐漸強(qiáng)烈起來,促使電解液分解并產(chǎn)生大量的氣體,且在二氧化錳表面形成惰性氧化層造成歐姆極化增加,如此種種,導(dǎo)致鋰二氧化錳電池高溫下性能劣化,不能工作。
在近日相關(guān)新能源汽車會(huì)議中,行業(yè)內(nèi)人員對(duì)2019年新能源汽車產(chǎn)銷量增長(zhǎng)表示樂觀,并且多數(shù)從業(yè)者持40%以上的增幅預(yù)期。從2018年的全年數(shù)據(jù)來看,正極材料產(chǎn)能繼續(xù)保持快速增長(zhǎng),但產(chǎn)量環(huán)比來看略有下降,低端性能產(chǎn)品市場(chǎng)受到擠壓。三元材料成為增長(zhǎng)引擎,NCM523等更高端產(chǎn)品市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng),使得正極材料總出貨量波動(dòng)不明顯。
我們都知道,高鎳三元材料是現(xiàn)在高能量密度動(dòng)力電池應(yīng)用重點(diǎn)方向之一,可是高鎳三元材料有什么問題呢?這其中一個(gè)最重要的原因就是材料堿性大,漿料吸水后極容易造成果凍。對(duì)其生產(chǎn)環(huán)境和工藝控制能力的要求十分嚴(yán)格,我們很難達(dá)到表準(zhǔn)。降低表面殘堿含量對(duì)于三元材料在電池里的應(yīng)用具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2018年中國(guó)正極材料總產(chǎn)值535億元,同比增長(zhǎng)22.7%;總出貨量為27.5萬噸,同比增長(zhǎng)28.5%。其中,NCM材料出貨量13.68萬噸,同比增幅57.06%;LFP材料出貨量5.84萬噸,同比小幅降低1.2%;LCO出貨量同比增長(zhǎng)20%;LMO材料出貨量同比增長(zhǎng)15%。
2018年我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量再創(chuàng)新高,達(dá)到56.89GWh,同比增長(zhǎng)56.88%。寧德時(shí)代以23.43GWh高居榜首,占比41.19%;比亞迪裝機(jī)量為11.43GWh位列第二,占比20.09%,兩大巨頭是名副其實(shí)的動(dòng)力電池業(yè)“火車頭”。動(dòng)力電池裝機(jī)量的爆發(fā)增長(zhǎng),帶動(dòng)正極材料的需求大幅上升。特別是三元材料的市場(chǎng)需求量始終保持超高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),電池能量密度提升關(guān)鍵在于正極材料,高鎳化趨勢(shì)越發(fā)明顯。
富鎳三元正極材料,因可逆容量高、成本低等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最理想的下一代高能量密度鋰離子動(dòng)力電池正極材料之一。不過,界面穩(wěn)定性差、二次顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)衰退等問題,嚴(yán)重阻礙了該類正極材料的規(guī)?;瘧?yīng)用。
3月11日,天齊鋰業(yè)發(fā)布公告稱擬以8.82元/股的價(jià)格,出資4992.45萬元對(duì)廈鎢新能源進(jìn)行增資入股,增資完成后公司持有其3%的股權(quán)。
在國(guó)內(nèi)鋰電池組企業(yè)寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科、力神電池、孚能科技、比克動(dòng)力、億緯鋰能、中航鋰電、卡耐新能源等裝機(jī)量再創(chuàng)新高的同時(shí),也拉動(dòng)了四大材料市場(chǎng)的巨大需求,許多擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的材料企業(yè)訂單供不應(yīng)求,營(yíng)收業(yè)績(jī)節(jié)節(jié)攀升。
鋰離子電池因具有可逆容量高、工作電位高、循環(huán)壽命長(zhǎng)以及自放電小等諸多優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于各種便攜式設(shè)備,并逐步在儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用。鋰離子電池的核心技術(shù)是高容量、長(zhǎng)壽命、高安全性正極材料的開發(fā)。
新政實(shí)施后,政府進(jìn)一步將“技術(shù)的主動(dòng)權(quán)”歸還給企業(yè),在正極材料領(lǐng)域,高壓鈷酸鋰、高鎳811材料等技術(shù)值得關(guān)注。此外,在規(guī)模上量后,品質(zhì)穩(wěn)定與成本降低也是龍頭企業(yè)保持競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。