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高镍三元材料扩产 动力电池迎来新拐点

导读: 当前,由于新版补贴政策利好,以及消费市场对于续航里程的需求提升,在能量密度上具有显著优势的高镍三元材料电池被市场普遍看好,成为各正极材料公司布局的热点。

中国新能源汽车的飞速发展,带来了动力锂电池的旺盛需求。市场发展初期,在政策的刺激下,所有锂电正极材料都有机会,而当市场趋于成熟,能够继续生存的只是极少数。

市场需求催热高镍三元材料

当前,由于新版补贴政策利好,以及消费市场对于续航里程的需求提升,在能量密度上具有显著优势的高镍三元材料电池被市场普遍看好,成为各正极材料公司布局的热点。

笔者了解到,包括宁德时代、国轩高科、力神等大型动力电池企业都将高镍三元材料电池作为下一代动力电池的研发目标,2017年以来上游的原材料企业也有大规模布局:

厦门钨业:2017年1月,厦门钨业由全资子公司厦钨新能源与闽东电力合资成立宁德厦钨新能源,共同投资建设年产2万吨的车用锂离子三元材料生产线,主要生产销售高镍三元材料。

当升科技:2017年3月,当升科技在接受投资机构调研时表示,公司2017年计划新增4000吨的高镍动力多元材料产能(NCM811/NCM622)。目前高镍动力材料NCM811已经完成中试阶段,预计2018年实现量产。

杉杉能源:3月16日,杉杉能源年产5000吨三元811交钥匙工程产线建设在宁夏石嘴山基地全面启动,今年年内将正式投产。杉杉能源表示,公司在XEV用高镍材料研发与产业化上不断取得进展,在成功实现三元622量产的同时,811、NCA及部分高镍材料也基本完成中试评估,具备了产业化的必要条件。

科恒股份:2017年4月,科恒股份在接受投资机构调研时表示,公司正极材料目前基本满产。7月份英德产能全部建成3000吨/年的高端动力三元产能。英德生产基地主要规划为高端正极材料,包括动力三元532、622及磷酸铁锂和高电压钴酸锂。目前已有动力三元产品通过客户试用,受限于产能暂时只能保证较少的供货量。

相关资料显示,此前天津巴莫、格林美、波士顿等企业也都有积极布局高镍三元材料。

全面超越磷酸铁锂为时尚早

新能源汽车产量大幅提升,带动动力电池需求快速增长,作为动力电池主要正极材料,磷酸铁锂和三元材料需求量均增长迅速。但有业内人士表示,三元电池能量密度提升空间要大于磷酸铁锂,未来电池正极材料将主要走三元(尤其是高镍方向)技术路线。有数据显示,目前中国动力电池正极材料中三元占比仅30%左右,想要超越磷酸铁锂成为未来市场主流,还需时日。

一方面,高镍三元材料电池存在的安全性等问题仍在解决中,且目前还无法大规模量产应用。

众所周知,三元正极材料的高镍低钴化在提升电池能量密度、降低材料成本等方面具有明显优势,但安全性和稳定性问题却较为突出。三元材料中的镍含量越高,材料的稳定性越差,安全性越差。因此,有业内从业者认为,镍含量的上限应该是70%。否则,高镍带来的各种负面影响将足以抵消容量提升的优势而最终得不偿失。

而为了在保持其高比能量的同时,兼顾循环寿命和安全性,国内材料和电池企业可谓是苦心造诣,其安全问题仍在持续解决中。目前,高镍三元材料的安全性主要通过材料改性优化、表面包覆、调整电解液和负极材料等方式来逐步解决。

另一方面,不同技术路线各有优劣,磷酸铁锂的未来市场并不小。

业内人士普遍认为,磷酸铁锂和三元材料两种技术路线各有优劣。和三元材料对比,磷酸铁锂理论上的储能上限有20%的差距,但磷酸铁锂也有自己的优势:安全性能更高、循环使用寿命更长、环境污染小、性价比更高等。

此外,基于对未来产业发展的判断,笔者认为,在2025年之前,储能行业将迎来爆发,而磷酸铁锂循环寿命长的特点将成为储能材料首选。再加上在一些细分领域市场的应用,磷酸铁锂和三元两者之间将是动态变化的格局,并不能一种电池技术替代另一种电池技术,但高镍三元材料的确将逐渐成为市场另一主流。

综上所述,受益于新能源汽车爆发、尤其是三元电池占比提升,目前锂电高性能正极材料行业已经迎来前所未有的发展机遇,动力电池产业的新拐点已经出现。而随着动力电池企业制造工艺和高镍三元材料的技术瓶颈突破,未来2-3年内将会实现高镍三元材料电池的产业化应用。届时,在高镍三元电池领域率先进行研发布局的企业将占据先机,获得更多竞争优势。

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