鈷資源稀缺及新能源汽車對續航里程標準的不斷提高,反而促成了高鎳三元電池的加速發展。

八月十八日,由鋰電大數據、起點研究等主辦的第六屆我國鋰電新能源產業生態大會在深圳舉辦,超800位專家、學者、公司家齊聚一堂,共議鋰電行業發展前程。

起點研究在會上公布了2017年上半年鋰離子電池行業發展調研報告。報告顯示,2017上半年我國動力鋰離子電池產量約16Gwh,寧德時代、沃特瑪、比亞迪出貨量分列前三。動力鋰電池在整個鋰離子電池市場占比由2016年43%提升到55%,鋰電3C數碼類占比由2016年的52%下降為41%,儲能電池占比變化不大,但總量提升。2016年我國動力鋰電池產量總量為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年上半年我國正極材料市場出貨量達9.5萬噸,同比上升51%,廈門鎢業、湖南杉杉、天津巴莫分列前三名。但受補貼新政等因素影響,市場對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、循環使用壽命更長、穩定性更好。三元電池能量密度高、續航里程長,但在高溫用途下極易發生燃燒或爆炸,而且三元電池所必需的鈷元素在我國儲量較少,大部分靠海外進口,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稀缺,鈷價格自去年以來也不斷上漲,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勢,越來越多的公司開始將目光瞄準高鎳三元電池市場。

“高鎳材料無疑具有巨大發展潛力,很多公司也認識到了高鎳材料的價值,紛紛投資研究。”天力鋰能技術副總工張磊在論壇上表示。

據了解,目前比克、比亞迪、寧德時代、國軒高科等多家知名電池公司均已加入高鎳三元研發行列,并紛紛制定了目標。如比亞迪,正極材料采用高鎳三元材料,負極材料采用氧化亞硅或納米硅,計劃2018年三元電池能量密度達240Wh/kg,2020年達300Wh/kg。寧德時代材料體系則為高鎳三元/硅碳材料,預計2016年三元電池能量密度做到200-250Wh/kg,“十三五”期間實現350Wh/kg目標。國軒高科采用高鎳三元正極材料,硅基負極材料,2020年目標是300-350Wh/kg。

“隨著各國公布燃油車停售時間表,新能源汽車將迎來爆發式發展,受此帶動,動力鋰電池材料也將迎來巨大發展機遇,而汽車用動力鋰電池正極材料也正朝高鎳化趨勢演變。”長遠鋰科涂飛躍博士表示,高鎳化還給行業帶來了兩大技術挑戰,其一是材料合成困難,包括陽離子混排(Ni2+難以氧化,生成NiO相)、高溫分解等;其二是界面問題,包括堿性高(導致果凍,脹氣等)、表面結構畸變(界面阻抗大,電池性能變差)、顆粒晶界裂化等。