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深度解析|国内NCA电池产业化难点

2018-03-02 08:32来源:起点研究关键词:正极材料三元材料NCA收藏点赞

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02、NCA烧结工艺路线

NCA的原料锂源通常采用氢氧化锂,由于NCA烧结温度不能太高,一般不超过  800℃,采用碳酸锂为原料时,碳酸锂热分解不完全,造成NCA表面残留碳酸锂太多,使NCA表面碱性太强,对湿度敏感性增强;同时氢氧化锂的熔点比碳酸锂更低,对NCA的低温烧结更有利。但由于氢氧化锂挥发性较强,刺激气味较大,所以要求通风良好的生产环境。NCA的烧结气氛需要在纯氧气气氛下,才能保证Ni2+氧化成Ni3+。同时由于Ni3+的热力学的不稳定性,NCA的烧结温度不能太低也不能太高,目前NCA的最佳烧结温度在700  ~800℃。

03、NCA材料改性技术研究现状

随着多元材料中Ni%含量的提高,材料比容量提高的同时,带了较多的技术难题:循环性能尤其是高温循环性能问题、倍率问题、安全性问题、碱性杂质含量及由此导致的吸水性强(水分偏高)问题。针对这些问题,近年来,研发人员采用了多种阴、阳离子或多元体相掺杂,来稳定高镍材料的结构,以达到提升循环及存储性能的效果。此外,包覆也是一种防止电解液对正极材料腐蚀,提升材料循环及存储稳定性的有效方法。但这些方法都无法解决高镍材料碱性杂质残留的问题,这是高镍材料产业化并大规模应用的关键瓶颈。

附:三元锂电池产业链相关公司梳理

比亚迪:今年8月30日,国轩高科发布公告称拟与中国冶金科工集团有限公司、比亚迪、唐山曹妃甸发展投资集团有限公司共同成立新合资公司,主要从事锂离子电池三元正极材料前驱体项目。三元前驱体是三元锂电池的重要组成部分,这意味着比亚迪在磷酸铁锂电池之外,也开始在三元锂电池领域有所行动。比亚迪正极采用高镍三元材料,计划2018年三元电池能量密度达到240Wh/kg,2020年达300Wh/kg。

国轩高科:锂电池行业出货量第三的企业,该公司三元锂电池起步不算早,也在积极布局三元锂电池。2017年初,国轩高科磷酸铁锂电池产能3.5Gwh,三元电池产能2Gwh,未来两年随着投入加大,三元锂电池将成为国轩高科最大业务板块。

华友钴业:在投资者互动平台上表示,目前公司只做到三元前驱体产品,在技术上还难以判断产业链哪个阶段的技术含量更高,但从三元前驱体到三元正极材料,对比四氧化三钴到钴酸锂,三元前驱体的技术含量和认证要求相对要高很多。

当升科技:已建成4000吨正极材料年产能,今年三季度预计还有4000吨产能计划投产。

杉杉股份:公司2016 年年底拥有正极产能3.8 万吨,今年宁夏基地启动了二期7000 吨高镍三元及前驱体项目,宁乡二期扩建1  万吨正极陆续投产,到今年年底,公司将形成5 万吨的正极材料产能。

厦门钨业:正极材料产能1.05万吨,其中三元材料5000吨。

格林美:已有9000吨产能三元NCM产能,在建2.5万吨三元NCA和NCM产能。

多氟多:三元电池产能1GWh,新建1.5GWh产能。

亿维锂能:公司目前拥有0.7GWh产能。

澳洋顺昌:收购三元材料动力锂电资产(江苏天鹏)。江苏天鹏专注三元动力圆柱电芯十年,技术和工艺积累深厚:2016年产能达到30万只/天,2017年新增100万只/天。

最后

NCA具有能量密度高、倍率特性好、低温性能良好等特点,是最具发展前景的高能量密度锂电正极材料之一。国际上从电动车、电池、NCA正极材料、到前驱体的开发较早,技术更加成熟先进,并且上下游之间已经形成了相互配套的产业链和相对稳定成熟的供应链;而中国国内整体尚处于开发起步阶段,除了前驱体之外,全产业链技术上均存在一定的差距,产业链尚未真正形成。可以预见,国内的前驱体企业和正极材料生产企业会加大研发投入力度,加快提升在高端锂电正极材料方面的技术水平和生产能力,快速进入国外先进电池厂商的供应体系,形成材料配套。

原标题:深度解析 | 国内NCA电池产业化难点
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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