動(dòng)力鋰電池正極材料產(chǎn)量不斷增長(zhǎng) 三元材料前景看好
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-18 11:08
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近年來(lái)，在政策利好推動(dòng)下，全國(guó)鋰電池和相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了投資熱潮。作為鋰電池的重要組成部份，我國(guó)動(dòng)力鋰電池正極材料行業(yè)得到快速發(fā)展。
5月8日，LG化學(xué)、浙江華友鈷業(yè)公司與無(wú)錫高新區(qū)簽署合作協(xié)議，汽車動(dòng)力電池正極材料項(xiàng)目正式落戶。該項(xiàng)目由LG化學(xué)與華友鈷業(yè)成立的合資公司投建，總投資10億美元，產(chǎn)能規(guī)劃10萬(wàn)噸，計(jì)劃9月開工建設(shè)，2019年9月竣工投產(chǎn)，2020年5月正式量產(chǎn)。
作為電動(dòng)汽車的關(guān)鍵零部件，動(dòng)力鋰電池是影響整車性能、成本及用戶使用體驗(yàn)的關(guān)鍵部件之一，也是整車成本中占比最大的零部件，其成本占整車成本的一半。細(xì)分來(lái)看，正極材料、負(fù)極材料、隔膜及電解液四大關(guān)鍵材料的成本占電池成本的八成以上。其中正極材料的成本也占據(jù)了鋰離子電池總成本的 40%左右。
正極材料是決定電動(dòng)汽車性能的關(guān)鍵因素。電動(dòng)車要求電池具有比能量高、比功率大、自放電少、價(jià)格低廉、使用壽命長(zhǎng)及安全性好等特性，相應(yīng)的正極材料也應(yīng)滿足相同的要求。正極材料是電池中鋰離子之源，其性能直接關(guān)系到電池性能，是鋰電能量密度的基礎(chǔ)，是鋰電池中最關(guān)鍵的功能材料。
受益政策補(bǔ)貼 產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)
在2014年之前，我國(guó)鋰離子電池發(fā)展的重心主要為消費(fèi)類鋰電池產(chǎn)品，因此隨著2014年新能源汽車行業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，鋰離子電池的發(fā)展重心已由3C類變成車用動(dòng)力電池，因此正極材料的行業(yè)發(fā)展，也更加偏向于磷酸鐵鋰和三元材料，兩種材料的產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)。
由于補(bǔ)貼政策的調(diào)整，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)和市場(chǎng)需求的雙重刺激下，三元材料的生產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，產(chǎn)量由2011年的0.63萬(wàn)噸增加到2017年的12.6萬(wàn)噸。
磷酸鐵鋰電池的安全性、低成本、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在動(dòng)力汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，2017年，國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰材料產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)到10.1萬(wàn)噸。
錳酸鋰電池具備功率性能、放電倍率性能、低溫性能好、電壓頻率高的特點(diǎn)，在2017第一批新能源客車推薦目錄上，有38款車型選配錳酸鋰電池。錳酸鋰電池在推薦目錄上新能源客車占比量最高，尤其是錳酸鋰電池在物流車上的應(yīng)用，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)錳酸鋰的生產(chǎn)。
性能側(cè)重不同 三元材料綜合屬性最佳
不同的正極材料具有不同性質(zhì)，相應(yīng)的在性能上也有所不同，因此目前的鋰離子電池在某些方面都存在明顯的短板。
鈷酸鋰因?yàn)槠漭^高的能量密度和較小的電池體積，在商用動(dòng)力電池領(lǐng)域占有較高的份額。但是其較高的價(jià)格和不耐高溫的安全性問(wèn)題則一直被詬病。
磷酸鐵鋰雖然循環(huán)次數(shù)高，價(jià)格相對(duì)較低，比能容也已經(jīng)接近了鈷酸鋰的水平，但是因?yàn)樗駥?shí)密度較低，電池尺寸較大，耐低溫性能差，而且電池一致性較差（生產(chǎn)自動(dòng)化程度低、實(shí)際會(huì)影響比能容和循環(huán)壽命），所以一直不能較好的運(yùn)用到小型乘用車上。對(duì)于尺寸和重量較為敏感的小型乘用車來(lái)說(shuō)，鈷酸鋰和三元鋰依然是目前的首選。
包括戴森設(shè)計(jì)工程學(xué)院的薩姆·庫(kù)珀(Sam Cooper)在內(nèi)的許多人質(zhì)疑，這些公司是否真的希望在產(chǎn)品中植入能持續(xù)使用如此之久的附件。庫(kù)珀說(shuō)：“手機(jī)公司有個(gè)明確的利潤(rùn)激勵(lì)，就是要在下次發(fā)布時(shí)讓老款設(shè)備及時(shí)停產(chǎn)。為此，研發(fā)更好電池的競(jìng)賽可能根本不存在。”沃勒承認(rèn)，ZapGo持有的大約30項(xiàng)專利中，有一種方法可人為地降低電池的使用壽命，阻止它們持續(xù)使用30年。他說(shuō)：“我們不會(huì)這么做，但如果客戶愿意，我們有能力提供給他們。”
與現(xiàn)有技術(shù)相比，碳基儲(chǔ)能技術(shù)還有另一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。它實(shí)際上可以作為手機(jī)外部結(jié)構(gòu)使用。沃勒并沒(méi)有設(shè)計(jì)出適合當(dāng)前手機(jī)設(shè)計(jì)的電池，而是在為柔性屏幕和可折疊設(shè)備的未來(lái)做準(zhǔn)備。在5G網(wǎng)絡(luò)下，我們所有的數(shù)據(jù)都來(lái)自云端，電池續(xù)航時(shí)間變得更加重要。
沃勒沿著他辦公室狹窄的走廊走著，走到午后的陽(yáng)光下，穿過(guò)Diamond Light Source的陰影，這是個(gè)巨大的環(huán)形建筑，看起來(lái)像是外星飛船降落在牛津郡的鄉(xiāng)村。在內(nèi)部，研究人員正在利用加速光束在微觀尺度上對(duì)潛在的電池材料進(jìn)行研究，探究為何鋰-硫電池會(huì)失敗，以及尋找替代材料以獲得陽(yáng)極和陰極，這些問(wèn)題已經(jīng)困擾了這個(gè)領(lǐng)域近30年。
沃勒在空中揮舞著他的智能手機(jī)，哀嘆著鋰離子電池的缺陷，正是這些缺陷促使他和其他數(shù)百人加入了這場(chǎng)高風(fēng)險(xiǎn)的競(jìng)賽，以期重新發(fā)明這些絕好卻又存在缺陷的電池。他說(shuō):“我們都必須制定策略來(lái)應(yīng)對(duì)這種情況，不管是背夾式電池，還是帶著兩部手機(jī)，這都太瘋狂了，事情不應(yīng)該是那樣的。”
