鉅大LARGE | 點擊量:984次 | 2020年01月05日
鋰電池正極材料發(fā)展路徑
目前正在使用和開發(fā)的鋰電池正極材料主要包括鈷酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳錳鈷三元材料,尖晶石型的錳酸鋰,橄欖石型的磷酸鐵鋰等。中國目前正極材料主要包括鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰。正極材料的應用領域分化明顯,目前鈷酸鋰依然是小型鋰電領域正極材料的主力,主要用于傳統(tǒng)3C領域等;三元材料和錳酸鋰主要在小型鋰電中應用,在日本與韓國其作為動力電池的技術較為成熟,主要用于電動工具、電動自行車和電動汽車等領域;磷酸鐵鋰在國內(nèi)在動力電池領域應用,并且是未來儲能電池發(fā)展的方向,主要用于基站和數(shù)據(jù)中心儲能、家庭儲能、風光電儲能等領域。
三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點,具有價格優(yōu)勢,但其應用受到鈷價格的影響,當鈷價格處于高位時,三元材料價格較鈷酸鋰低,具有較強的市場競爭力;但當鈷價格處于低位時,三元材料相較于鈷酸鋰的優(yōu)勢就大大減小。目前,鈷酸鋰材料存在被三元材料替代的發(fā)展大趨勢。
目前我國在高性能動力鋰電用NCM三元材料上和國際市場還存在較大的差距,在穩(wěn)定性控制上存在設備和技術上的雙重障礙,開發(fā)明顯落后,國外已在大量使用,中國企業(yè)尚無產(chǎn)品出現(xiàn)。
由于安全問題和高昂的價格,鈷酸鋰正極材料始終沒有完全進入動力電池領域。而錳酸鋰則具有原料錳資源豐富、價格低廉及無毒性等優(yōu)點。預測到2015年三元材料在正極材料中的占比將上升至35%,錳酸鋰占比將上升至30%,而鈷酸鋰將下降至25%。
在動力電池領域,磷酸鐵鋰正極材料的低溫性能和倍率放電已經(jīng)可以達到鈷酸鋰的水平,目前是市場上最有希望的動力電池材料。但是受制于技術瓶頸,磷酸鐵鋰電池一致性和單位能量密度較低。在動力電池正極材料產(chǎn)業(yè)領域,中、日、韓、美動力電池企業(yè)采用不同的材料體系。中國企業(yè)以磷酸鐵鋰為主,日韓企業(yè)以錳酸鋰和三元材料為主。目前中國磷酸鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展仍低于國外發(fā)達國家的水平,如材料生產(chǎn)和應用方面的連續(xù)性和穩(wěn)定性都不足,能量密度也始終無法提高。2012全球磷酸鐵鋰同比增速為56.66%,而中國只有5.77%。
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