鈷資源稀缺及新能源汽車(chē)對(duì)續(xù)航里程標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,反而促成了高鎳三元電池的加速發(fā)展。

八月十八日,由鋰電大數(shù)據(jù)、起點(diǎn)研究等主辦的第六屆我國(guó)鋰電新能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì)在深圳舉辦,超800位專家、學(xué)者、公司家齊聚一堂,共議鋰電行業(yè)發(fā)展前程。

起點(diǎn)研究在會(huì)上公布了2017年上半年鋰離子電池行業(yè)發(fā)展調(diào)研報(bào)告。報(bào)告顯示,2017上半年我國(guó)動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)量約16Gwh,寧德時(shí)代、沃特瑪、比亞迪出貨量分列前三。動(dòng)力鋰電池在整個(gè)鋰離子電池市場(chǎng)占比由2016年43%提升到55%,鋰電3C數(shù)碼類占比由2016年的52%下降為41%,儲(chǔ)能電池占比變化不大,但總量提升。2016年我國(guó)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量總量為27.39GWH,磷酸鐵鋰、三元、錳酸鋰及其他分別占比60%、34%、6%。

值得注意的是,2017年上半年我國(guó)正極材料市場(chǎng)出貨量達(dá)9.5萬(wàn)噸,同比上升51%,廈門(mén)鎢業(yè)、湖南杉杉、天津巴莫分列前三名。但受補(bǔ)貼新政等因素影響,市場(chǎng)對(duì)三元正極材料需求大增,磷酸鐵鋰出貨量占比則有所下降。

磷酸鐵理電池成本較低、循環(huán)使用壽命更長(zhǎng)、穩(wěn)定性更好。三元電池能量密度高、續(xù)航里程長(zhǎng),但在高溫用途下極易發(fā)生燃燒或爆炸,而且三元電池所必需的鈷元素在我國(guó)儲(chǔ)量較少,大部分靠海外進(jìn)口,因此三元鋰離子電池成本居高不下。

由于目前三元電池所需鈷元素相對(duì)稀缺,鈷價(jià)格自去年以來(lái)也不斷上漲,加之相比磷酸鐵鋰和低鎳三元材料,高鎳三元材料由于鎳元素比例提高,在能量密度上有更大優(yōu)勢(shì),越來(lái)越多的公司開(kāi)始將目光瞄準(zhǔn)高鎳三元電池市場(chǎng)。

“高鎳材料無(wú)疑具有巨大發(fā)展?jié)摿?很多公司也認(rèn)識(shí)到了高鎳材料的價(jià)值,紛紛投資研究。”天力鋰能技術(shù)副總工張磊在論壇上表示。

據(jù)了解,目前比克、比亞迪、寧德時(shí)代、國(guó)軒高科等多家知名電池公司均已加入高鎳三元研發(fā)行列,并紛紛制定了目標(biāo)。如比亞迪,正極材料采用高鎳三元材料,負(fù)極材料采用氧化亞硅或納米硅,計(jì)劃2018年三元電池能量密度達(dá)240Wh/kg,2020年達(dá)300Wh/kg。寧德時(shí)代材料體系則為高鎳三元/硅碳材料,預(yù)計(jì)2016年三元電池能量密度做到200-250Wh/kg,“十三五”期間實(shí)現(xiàn)350Wh/kg目標(biāo)。國(guó)軒高科采用高鎳三元正極材料,硅基負(fù)極材料,2020年目標(biāo)是300-350Wh/kg。

“隨著各國(guó)公布燃油車(chē)停售時(shí)間表,新能源汽車(chē)將迎來(lái)爆發(fā)式發(fā)展,受此帶動(dòng),動(dòng)力鋰電池材料也將迎來(lái)巨大發(fā)展機(jī)遇,而汽車(chē)用動(dòng)力鋰電池正極材料也正朝高鎳化趨勢(shì)演變。”長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科涂飛躍博士表示,高鎳化還給行業(yè)帶來(lái)了兩大技術(shù)挑戰(zhàn),其一是材料合成困難,包括陽(yáng)離子混排(Ni2+難以氧化,生成NiO相)、高溫分解等;其二是界面問(wèn)題,包括堿性高(導(dǎo)致果凍,脹氣等)、表面結(jié)構(gòu)畸變(界面阻抗大,電池性能變差)、顆粒晶界裂化等。