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行业解读丨三元正极材料发展的两个关键点

墨玉
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楼主 发表于:2019-08-14 08:29:54
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三元材料镍钴锰(NCM),具有高比容量、长循环寿命、低毒和廉价的特点,此外,三种元素之间具有良好的协同效应,因此受到了广泛的应用。根据高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2018年中国正极材料总出货量为27.5万吨,同比增长28.5%。其中,NCM材料出货量13.68万吨,同比增幅57%。目前三元正极材料发展中的两个关键点是三元前驱体材料和高镍三元正极材料。


三元前驱体材料


三元前驱体制备工艺中的核心工艺参数包括盐碱浓度、氨水浓度、反应液加入反应釜速率、反应温度、pH值、搅拌速度、固含量等,每种参数均会对前驱体粒径、形貌、元素配比等造成影响,因此对工艺条件的控制精度是决定产品一致性的关键。


具体表现为:


前驱体杂质会带入正极材料,影响正极杂质含量;


前驱体粒径大小、粒径分布直接决定三元正极粒径大小、粒径分布;


三元前驱体比表面积、形貌直接决定三元正极比表面积、形貌;


三元前驱体元素配比直接决定三元正极元素配比等。


目前,国内主要的三元前驱体生产企业有:



高镍三元正极材料


一般来说,高镍的三元正极材料是指材料中镍的摩尔分数大于0.6的三元材料,这样的材料具有高比容量和低成本的特点,但也存在容量保持率低,热稳定性差等缺陷。但通过制备工艺的改进可以有效改善材料性能。颗粒的微纳尺寸以及形貌结构,在很大程度上决定着高镍三元正极材料的性能。因此目前主要的制备方法是将不同原料均匀分散,通过不同生长机制,得到比表面积大的纳米球形颗粒。


推动高镍三元正极材料发展的两个主要因素是:①钴价的上涨,钴资源稀缺,以及钴主要产地刚果(金),其基础设施相对落后,开采难度大、成本高,以至于2017年以来价格不断上行。在成本压力的背景下,动力电池“高镍三元材料”成为发展趋势;②国家政策对动力电池能量密度要求进一步提高,根据工信部《汽车产业中长期发展规划》要求,到2020年新能源汽动力电池单体比能量达到300Wh/kg以上,力争实现350Wh/kg,系统比能量力争达到260Wh/kg,成本降至1元/Wh以下。到2025年,新能源汽车占汽车产销20%以上,动力电池系统比能量达到350Wh/kg。


国内布局高镍三元正极材料的企业




据了解,当升科技、杉杉能源、宁波容百等企业已先后量产高镍三元正极材料,高镍NCM811/NCA材料在动力电池市场的应用逐渐起量。预计2019年和2020年,将会有更多正极材料企业量产高镍NCM811/NCA三元材料,下游市场需求进一步提升,从而加速高镍三元对NCM523和NCM622的替代进程。


据业内机构估计,到2020年我国正极材料需求量有望达到40.2万吨,其中三元正极材料需求量将达14.42万吨,高镍三元正极材料需求量9.75万吨。高镍三元正极材料将会是三元正极材料未来发展的重中之重。


参考来源:


OFweek锂电网.【前瞻分析】高镍三元材料未来趋势明显


高工锂电.三元材料企业竞逐2019市场“四张关键牌”


格隆汇.「电气设备」高镍三元正极研究:掘金三元前驱体,巨头正在形成


锂电大数据.国内主要的三元前驱体生产企业盘点


金融界.高镍NCM811/NCA替代加速 三元正极材料需求量14.42万吨


上海有色网.高镍三元时代真的来了?细数15家企业高镍811布局情况


longguzhonggong
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longguzhonggong 发表于:2019-09-11 15:42:46
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