“能源相关人员在看,请在右上方点击“关注”。”
北极星储藏网:导游语:凉秋九月,叶落草衰,气候逐渐变冷。 补助金滑坡后,经过上个月的转移,我国动力电池市场开始变暖,产销量开始上升。 据中国汽车工业协会统计,1-9月,中国动力电池产量累计为63.5GWh,比上年同期累计增长37.9%。 其中三元电池产量累计为41.0GWh,比上年累计增加64.7%,磷酸铁锂电池产量累计为20.2GWh,比上年累计减少1.0%。
数据显示,三元电池仍然是我国新能源汽车的热门对象,在多重新能源汽车自燃事故频发中,为什么三元电池市场依然很热,其独特之处和未来的发展路线在哪里?
三元电池材料途径
中国作为世界上最大的新能源汽车市场,后半部分主要面向轿车,但轿车使用的功率电池主要以三元电池为主。 与磷酸铁锂电池相比能量密度高,但寿命、耐高温性、成本不如磷酸铁锂。
这些主要区别在于正极材料的不同。 磷酸铁锂电池的正极材料为磷酸铁锂,三元锂电池的正极材料主要为NCA和NCM。
NCM和NCA都指电池的正极材料,NCM是正极材料按一定比例组合镍钴锰这3种材料而成的,NCA的正极材料由镍钴铝构成,与各个字母对应的是相关元素的化学头文字。 两种三元材料的最初和最后是相同的,镍和钴,前者是锰,后者是铝。
随着镍元素含量的提高,三元正极材料的比容量逐渐提高,核的能量密度也提高。 因此,在NCM电池中,NCM材料根据3个含量分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等,其中下一数字表示3个比例。
NCA中镍钴铝的常见配比为8:1.5:0.5,铝含量非常少,可以理解为接近二元材料,用Al (过渡金属)代替锰,通过离子掺杂和表面包复改性镍钴锰酸锂 但是在制备过程中,由于Al难以被两性金属沉淀,因此NCA材料的制备工艺也有阈值。
NCA与NCM的比赛
在新能源汽车续航距离的提高和钴价格高涨的双重刺激下,高镍系NCM811和NCA材料已成为市场竞争的热点。
现在,从国内动力电池厂商的选择中选择NCM811路线的人很多,选择NCA路线的人很少。 主要原因是高镍材料在带电状态下的热稳定性差,导致电池安全性下降,电池生产企业和终端产品用户对NCA电池的安全性存在不安,需要从核心设计、电源系统设计、电源使用等环节进行系统可靠的安全设计。
其次是充放电过程中存在严重的产气剂,降低了电池的膨胀变形、循环和放置寿命,电池存在安全问题,因此采用耐压圆柱电池外壳制备了NCA电池,减少了产气量,抑制了电池的膨胀变形问题。
另外,NCA在电池生产的全过程中要求将湿度控制在10%以下,而目前,其他材料只通过注液工序严格控制湿度对国内企业来说是一大挑战。
NCA811和NCM811表明前者的性能更优异。 那是应该取NCA路线还是取NCM路线?
其实选择困难,镍钴铝电池制作技术高,成本高,技术掌握在日韩手中,但合成困难,合成成本高,吸水性强,而且在高温下容易发生热失控,电池安全性下降。
镍钴锰电池的持久性比镍钴铝电池差,但其优点是含锰的三元体系的热稳定性更安全,因此目前国内主要开发镍钴锰电池。
有人会问“NCA会不会消失呢?”三元电池在中国只能走CNM路线,不能有一些突破吗? 请不要着急。 接下来,我们来看看三元电池在中国的未来。
中国三元电池的蓝海
三元材料是综合性能优良的材料,只有重视性能的市场才能发挥作为新正极材料的优势。
从供应方面来看,电动汽车三元电池的动力路径尚未完全固定,正在发展。 另外,中国根据技术、成本、补助金选择了NCM路线,这并不意味着NCA路线没有新的机会。
从需求方面来看,越来越多的不同技术背景、不同行业的人才进入制车行业,主厂对动力电池的需求各不相同,对NCA电池的控制能力不同,将来NCA将成为市场上新的选择。
从世界范围来看,采用NCA三元核心的轿车企业主要是特斯拉,特斯拉不仅通过电池系统管理技术解决了能量密度上升引起的热失控问题,而且通过汽车设计避免了NCA电池循环寿命短的问题。
据业内人士透露,NCA比NCM811更容易达到300wh/kg的难关目标。
2018年,天津力神在对氧化镍钴铝锂( NCA )正极材料的前期研究基础上,开发出了高比能、长循环寿命、良好安全性能的锂离子动力电池用高镍系正极材料。 基于该系统,天津力神开发的NCA高比能电池能量密度达到302wh/kg。
该功能为开发比能300Wh/kg、循环寿命1500次的锂离子电池奠定了基础。 未来,中国企业也希望制造出更成熟的NCA电池,主机工厂的需求也确实存在。 这将是中国三元电池市场的新蓝海。
三元材料的生产能力布局
在消费者方面的改善支持下原材料价格上涨,三元正极材料价格显着回升,业界呈现变暖的趋势。 据报道,最新的三元正极523、622材料分别为13.9万元/吨和15.6万元/吨,9月份最近一个月累计上升幅度已经达到20%。
大环境很好,材料企业也加快了使用拳头的节奏。 最近,华金新能源材料(衢州)有限公司(以下简称“金华公司”)每年生产4万吨高镍型动力电池用三元前驱体项目,开始先行线单独测试。 该项目是华友钴业和LG化学合作的首个项目。 据协商,华金公司一期生产规模为4万吨/年前体,之后双方将扩大到10万吨。
北京当升科技:目前正极材料年总生产能力为1.6万吨,江苏当升三期工程和江苏常州锂电新材料产业基地两个生产基地建设开始。 其中江苏当升三期工程年产能1.8万吨。 江苏常州锂电新材料产业基地长期年产能10万吨,首期计划年产能5万吨,预计到2023年将陆续生产。 新增产主要以高镍三元材料为主,基于NCM811/NCA设计,可生产NCM811/NCA、NCM622、NCM523等全型号动力三元材料。
容百科技:今年在科学创板上发售。 “容百科技”主要生产NCM523、NCM622、NCM811、NCA等系列三元正极材料及其前体。 三元材料用于制造动力电池的正极,与传统材料相比,能够提高单位质量的电容量。 经过5年的发展,容百科学技术年三元材料已超过1.4万吨。
格莱美:公告说,公司与厦门厦门厦门新能源材料有限公司签署了3.3万吨三元前驱体材料战略采购协议。 此外,格林美还与湖南邦普循环科学技术有限公司、广东邦普循环科学技术有限公司、佛山三水邦普资源循环有限公司签署了4.5万吨三元前体材料战略合作框架协议。 以前,格莱美曾与容百科学技术签订过“三元正极材料前驱体购买战略合作框架协议”,规模为2.9万吨。
湖南长期锂科:公司三元正极材料主要为NCM523,其次为NCM622,目前公司正在提高NCA和NCM811的开发能力。
截至2018年底,长期锂科三元正极材料生产能力达15000吨,均位于麓谷基地,公司在铜官基地扩展了新的2万吨NCM/NCA生产能力,2019年达到30000吨/年前体,45000吨/年正极材料生产能力,2022年达到115000吨/年
贵州振华新材料股份有限公司是中国电子信息产业集团有限公司( CEC )旗下唯一专家从事锂离子电池材料研发、生产和销售的企业。 公司主要产品为钴酸锂、复合三元、动力三元和高锰多晶材料,其中单晶523、单晶622为振华拳制品。
2019年主要结合移动技术应用于Ni55的523个软包电池。 截至2018年底,公司实现了三元正极材料总生产能力3万吨。
湖南杉杉能源科学技术株式会社:实际控制人是宁波杉杉株式会社。 公司的主要营业业务是锂电池正极材料的开发、生产和销售,目前主要产品是锂电池正极材料钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料。 公司三元材料以NCM523为主,少量NCM111,目前正在加强NCM622和NCM811的开发和产能布局,NCM811产于2018年第一季度。 公司目前NCM的主要型号为T31D、T31A、t1a等。
公司目前正极材料生产能力为5万吨,其中三元材料NCM523/333生产能力为1万吨,NCM622生产能力为1万吨,高镍三元材料NCM811生产能力为7200吨,锰酸锂为0.1万吨。
厦门厦门钨新能源材料有限公司:是世界钨行业龙头企业厦门钨业股份有限公司的出资子公司。 公司在动力电池材料研发与产业化方面处于领先地位,是国内出口动力电池三元材料的主要企业之一。
三元正极材料产品包括NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等多个系列,到2018年底公司三元材料总生产能力达到19000吨。 截止到2019年底,正极材料形成了5万吨的生产能力,到2020年将达到7万吨。 2018年厦门钨业三元材料和钴酸锂的生产销售兴旺。
桑顿新能源科技有限公司:是我国环保领导企业雷达集团投资建设的中南地区规模最大、产业链最完善的现代化、高新能源产业基地。 业务复盖锂电池正极材料、前体、核心生产等多个领域。
2018年公司的正极材料产品主要有三元和锰酸锂两种,其中三元正极材料主要有NCM523、NCM622和NCM811系列。 截至2018年底,桑顿新能源正极材料生产能力为3万吨。
天津巴莫科技股份有限公司:主要是从事锂离子电池材料研制和规模化生产的国家级高新技术企业。 截至2018年底,公司三元正极材料生产能力达7000吨。
江门市科恒实业株式会社: 2012年注册创业板,主要产品包括锂离子电池正极材料、稀土类发光材料,2013年首次推出锂离子电池正极材料产品LCO-1。
科恒株式会社锂制品主要是锂正极材料,含三元材料和钴酸锂,钴酸锂主要应用于消费类电子锂电池。 截至2018年底,科恒股份三元正极材料产能10800吨。
新乡市天力锂能源公司:是专业研发、生产和销售锂电三元正极材料的国家级高新技术企业,也是业内同时拥有前驱体和成品三元材料的少数供应商之一。
新乡天力三元正极材料产品目前以523和622为主,111较少,高镍811产品已经批量生产。 截至2018年底,新乡天力三元正极材料产能为20000吨/年。
国轩高科: 622三元电芯产品单体能量密度超过210Wh/kg的公司4GWh三元生产线生产,2018年第4季度实现批量供应的高镍三元811软包电池能量密度突破302Wh/kg,循环次数超过1500周,基本达到产业化标准第一 三元电池的生产能力为6GWh。
除了当升科技等,杉杉能源、四川科学能源、江苏翔鹰、中化河北、湖南邦普、宜宾锂宝等企业也加快了三元材料的配置。 高科技、杉杉能源、容百科技等企业相继批量生产高镍三元正极材料,高镍NCM811/NCA材料开始应用于动力电池市场。 预计2020年高镍三元材料市场规模将达到210亿元。
免责事项:以上内容是从北极星电力新闻网转载的,并不表示该平台的立场。
全国能源信息平台联系电话: 010-65367817,电子邮件地址: hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社