鋰電池四大材料介紹
來源:寶鄂實業(yè)
2021-03-27 09:32
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1.正極物質(zhì)。
鋰電正極材料市場18650主要以鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等產(chǎn)品占據(jù)。在中國的鋰電池正極材料中,鈷酸鋰占49%,三元材料占22%,錳酸鋰占16%,磷酸鐵鋰占6%,其它材料占7%。現(xiàn)在市面上的正極材料都是鈷酸鋰。動力電池和超大容量電源領(lǐng)域的兩個主流技術(shù)方向是錳酸鋰+三元材料和磷酸鐵鋰。
現(xiàn)在國內(nèi)正級材料廠商有200多家,十大廠商占據(jù)了70%以上的市場份額,小廠商眾多,競爭激烈;三元電池與磷酸鐵鋰相比,具有更高的能量密度和更長的壽命。三元材料的市場預(yù)期將在未來一段時間內(nèi)成為動力電池的主流材料,但短期面臨著安全性評估的考驗,推廣需要一個過程。
2.是負(fù)極材料。
世界范圍內(nèi),鋰電負(fù)極材料的產(chǎn)能主要集中在中日兩國,并呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域集中和企業(yè)集中兩大趨勢。
國內(nèi)鋰電池負(fù)極材料技術(shù)成熟,碳素材料品種繁多,成本比例在5%-10%之間。目前負(fù)極材料的主要研究方向有:石墨化碳素材料、無定型碳素材料、氮化物材料、硅基材料、錫基材料及新型合金等。現(xiàn)在的負(fù)極材料主要是碳素材料,占鋰電池成本的比重較小,在國內(nèi)基本實現(xiàn)了工業(yè)化。負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)高度集中,中國和日本在區(qū)域上均為世界主要生產(chǎn)國。
3.電解液。
其中以六氟磷酸鋰為主要原料,約占成本的50%。
作為驅(qū)動鋰離子流動的載體,電解液對電池的比容量、工作溫度范圍、循環(huán)效率和安全性能等都至關(guān)重要,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能量的保證,對鋰電池的安全運行起著重要作用。電解質(zhì)在電解液成本中所占比例最大,也是技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)。
六氟磷酸鋰由于其獨特的性能而成為目前最廣泛的電解液。放眼全球,以往鋰電池電解液一直是日韓廠商的天下,但隨著中國技術(shù)進(jìn)步和國內(nèi)需求增長,特別是六氟磷酸鋰國產(chǎn)化后,電解液產(chǎn)能不斷向中國轉(zhuǎn)移。
4.隔膜。
膜片的制造是最難的,也是最有利潤的。鋰電池的作用主要是防止正負(fù)極短路,同時為離子在充放電過程中的輸送提供電通道。現(xiàn)在通常采用聚丙烯、聚乙烯單層微孔薄膜,或兩者復(fù)合制成多層微孔薄膜隔膜。今后的發(fā)展方向是薄薄的,安全的。膜片的成本構(gòu)成僅次于正極材料,占20-30%,膜片的性能決定著電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響著電池的容量、循環(huán)周期和安全性。由于下游新能源汽車動力電池需求上升,全球鋰離子電池隔膜行業(yè)發(fā)展迅猛。但是國內(nèi)的隔膜主要集中在低端的干隔膜產(chǎn)品領(lǐng)域,批量生產(chǎn)的隔膜不均勻,穩(wěn)定性差,在質(zhì)量上難以有效地應(yīng)用于動力鋰電池,目前國內(nèi)鋰電池隔膜還處于進(jìn)口替代階段。
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