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鋰離子電池正極材料三大發展方向

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月13日  

近年來,我國新能源汽車發展迅猛,帶動了對動力鋰離子電池的旺盛需求。正極材料是鋰離子電池中最為關鍵的原材料,在當前市場上,動力鋰電池正極材料具有體系多元化、需求個性化和市場多變化三個特點。


第一個特點是體系多元化。目前市場上的動力鋰電池正極材料重要有錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷二元材料體系,不同的材料體系各有特點,有著各自的應用領域和市場需求。


需求個性化是動力鋰電池正極材料的第二個特點。市場發展初期,新能源汽車百花齊放,對動力鋰電池及材料的要求也各不相同。目前動力鋰電池產品有軟包、鋁殼、圓柱等多種體系,各體系對性能的要求及其在各電池廠的應用需求也不盡相同。


市場多變化是動力鋰電池正極材料的第三個特點。2016年三元電池的遭遇可謂跌宕起伏,時而被否定,時而受追捧。如今,三元材料得以解禁。在更高能量密度的發展方向上,高鎳三元材料無疑會成為今后一段時間研發和產業化的熱點。


新能源汽車行業從2012至2015年的起步發展,到2016至2017年的調整發展,預計2018年之后將高速發展,未來動力鋰電池正極材料的應用和發展備受關注。綜合來看,動力鋰電池正極材料未來發展具有以下幾個特點:


首先是目標明確化。2015年起,國家逐步對新能源汽車行業進行規范,2016年十月《節能與新能源汽車技術路線圖》公布,對動力鋰電池能量密度和成本提出了明確目標及要求。


在保證安全性能的前提下,實現動力鋰電池的能量密度提升、充電時間更短是消費者的客觀需求,因此對動力鋰電池正極材料的優化和技術提升至關重要且刻不容緩。


其次是路線多樣化。2016年底公布的新能源汽車補貼方法中提出,補貼與體積比能量掛鉤,間接引導了材料體系的升級,具有體積比容量優勢的NMC三元材料成為產業化熱點。


目前,動力鋰電池材料均達不到2020年動力鋰電池能量密度300wh/kg的要求,國家補貼積極鼓勵新型電池的開發,炙手可熱的高鎳三元電池、瞄準電動汽車產業中長期發展的固態電池、被譽為新能源汽車最終目標的燃料動力電池


第三是過程精細化。電動汽車領軍公司特斯拉近年來頻頻發生起火事件,動力鋰電池安全問題引發行業擔憂,由此對正極材料研發、技術、生產的標準也提出了更高要求。


一方面,需全面提升生產智能制造水平,提升產品合格率和一致性,控制因材料磁性物質等引發的自放電問題等;另一方面,研發技術信息化、智能化需進一步提升,提高研發有效性,防止走彎路。


新能源汽車動力鋰電池在續航里程、快充、成本、安全、壽命等方面的要求極高,要求我國的動力正極材料公司要對產業鏈進行全盤考慮,確保材料的開發、設計、驗證和制造滿足新能源汽車動力市場的持續發展應用。


在全球目前正極材料產銷規模第一的湖南杉杉能源2020年前近10萬噸/年的產量規劃中,鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷二元材料產量規劃占到七成。湖南杉杉能源將從兩條路線進行產品研發,一方面向高鎳三元方向發展,另一方面在中鎳高電壓三元方向展開研究。


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