鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1806次 | 2021年05月13日
鋰離子電池正極材料三大發(fā)展方向
近年來,我國(guó)新能源汽車發(fā)展迅猛,帶動(dòng)了對(duì)動(dòng)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(guān)鍵的原材料,在當(dāng)前市場(chǎng)上,動(dòng)力鋰電池正極材料具有體系多元化、需求個(gè)性化和市場(chǎng)多變化三個(gè)特點(diǎn)。
第一個(gè)特點(diǎn)是體系多元化。目前市場(chǎng)上的動(dòng)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(diǎn),有著各自的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)需求。
需求個(gè)性化是動(dòng)力鋰電池正極材料的第二個(gè)特點(diǎn)。市場(chǎng)發(fā)展初期,新能源汽車百花齊放,對(duì)動(dòng)力鋰電池及材料的要求也各不相同。目前動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品有軟包、鋁殼、圓柱等多種體系,各體系對(duì)性能的要求及其在各電池廠的應(yīng)用需求也不盡相同。
市場(chǎng)多變化是動(dòng)力鋰電池正極材料的第三個(gè)特點(diǎn)。2016年三元電池的遭遇可謂跌宕起伏,時(shí)而被否定,時(shí)而受追捧。如今,三元材料得以解禁。在更高能量密度的發(fā)展方向上,高鎳三元材料無疑會(huì)成為今后一段時(shí)間研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的熱點(diǎn)。
新能源汽車行業(yè)從2012至2015年的起步發(fā)展,到2016至2017年的調(diào)整發(fā)展,預(yù)計(jì)2018年之后將高速發(fā)展,未來動(dòng)力鋰電池正極材料的應(yīng)用和發(fā)展備受關(guān)注。綜合來看,動(dòng)力鋰電池正極材料未來發(fā)展具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
首先是目標(biāo)明確化。2015年起,國(guó)家逐步對(duì)新能源汽車行業(yè)進(jìn)行規(guī)范,2016年十月《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》公布,對(duì)動(dòng)力鋰電池能量密度和成本提出了明確目標(biāo)及要求。
在保證安全性能的前提下,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池的能量密度提升、充電時(shí)間更短是消費(fèi)者的客觀需求,因此對(duì)動(dòng)力鋰電池正極材料的優(yōu)化和技術(shù)提升至關(guān)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(bǔ)貼方法中提出,補(bǔ)貼與體積比能量掛鉤,間接引導(dǎo)了材料體系的升級(jí),具有體積比容量?jī)?yōu)勢(shì)的NMC三元材料成為產(chǎn)業(yè)化熱點(diǎn)。
目前,動(dòng)力鋰電池材料均達(dá)不到2020年動(dòng)力鋰電池能量密度300wh/kg的要求,國(guó)家補(bǔ)貼積極鼓勵(lì)新型電池的開發(fā),炙手可熱的高鎳三元電池、瞄準(zhǔn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展的固態(tài)電池、被譽(yù)為新能源汽車最終目標(biāo)的燃料動(dòng)力電池。
第三是過程精細(xì)化。電動(dòng)汽車領(lǐng)軍公司特斯拉近年來頻頻發(fā)生起火事件,動(dòng)力鋰電池安全問題引發(fā)行業(yè)擔(dān)憂,由此對(duì)正極材料研發(fā)、技術(shù)、生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)也提出了更高要求。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
一方面,需全面提升生產(chǎn)智能制造水平,提升產(chǎn)品合格率和一致性,控制因材料磁性物質(zhì)等引發(fā)的自放電問題等;另一方面,研發(fā)技術(shù)信息化、智能化需進(jìn)一步提升,提高研發(fā)有效性,防止走彎路。
新能源汽車動(dòng)力鋰電池在續(xù)航里程、快充、成本、安全、壽命等方面的要求極高,要求我國(guó)的動(dòng)力正極材料公司要對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行全盤考慮,確保材料的開發(fā)、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和制造滿足新能源汽車動(dòng)力市場(chǎng)的持續(xù)發(fā)展應(yīng)用。
在全球目前正極材料產(chǎn)銷規(guī)模第一的湖南杉杉能源2020年前近10萬噸/年的產(chǎn)量規(guī)劃中,鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷二元材料產(chǎn)量規(guī)劃占到七成。湖南杉杉能源將從兩條路線進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā),一方面向高鎳三元方向發(fā)展,另一方面在中鎳高電壓三元方向展開研究。