鋰電池的主要構(gòu)成材料包括電解液、隔離材料、正負(fù)極材料、電解液等。目前研制成功并得到應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。

鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展的有利因素

1、鋰電池列入重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄

2017年7月14日，國(guó)家工信部發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄》。《指導(dǎo)目錄》涉及新能源領(lǐng)域的新材料有4項(xiàng)，包括高性能鋰電池隔膜、鎳鈷錳酸鋰三元材料、負(fù)極材料、高純晶體六氟磷酸鋰材料。

2、產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，形成產(chǎn)業(yè)基地

由于我國(guó)鋰電池正極材料生產(chǎn)所需的鋰、鈷、錳、鎳等金屬資源豐富，消費(fèi)類電子產(chǎn)品、新能源汽車等鋰電池其下游應(yīng)用市場(chǎng)迅速擴(kuò)張，近年來(lái)中國(guó)鋰電池正極材料行業(yè)不斷發(fā)展壯大。國(guó)內(nèi)鋰電正極材料行業(yè)集中度較高，已經(jīng)形成了以京津地區(qū)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)和華南地區(qū)三大鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)基地。

3、下游行業(yè)發(fā)展帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)

受鋰電池及其下游行業(yè)快速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)，鋰電池正極材料增長(zhǎng)較為迅猛。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。

4、技術(shù)不斷創(chuàng)新

依托昆明理工大學(xué)建設(shè)的云南省先進(jìn)電池材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，主要圍繞鋰離子電池及關(guān)鍵材料開展研究，開發(fā)了鋰離子三元電池正極材料、電池制備及管理等核心技術(shù)。“十三五”以來(lái)在核殼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命高鎳正極材料技術(shù)開發(fā)方面取得新突破，顯著提升了高鎳正極材料的循環(huán)穩(wěn)定性。

鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展不利因素

1、低端產(chǎn)品過(guò)剩，高端產(chǎn)品不足

由于我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)能主要集中在低端產(chǎn)品，在一些高端產(chǎn)品，比如高性能三元材料等領(lǐng)域目前產(chǎn)能仍有不足。因此，鋰電正極材料行業(yè)目前整體來(lái)看處于供大于求的階段，未來(lái)主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于動(dòng)力電池的需求增長(zhǎng)情況。并且在產(chǎn)品分布方面，低端產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩，高端產(chǎn)品供給不足。

2、與日韓先進(jìn)企業(yè)有一定差距

國(guó)際上有一定產(chǎn)能和知名度的正極材料公司主要集中在日本、中國(guó)和韓國(guó)，國(guó)際上其他國(guó)家的正極材料企業(yè)規(guī)模普遍偏小，產(chǎn)品也較為單一，因此上述三國(guó)全球正極材料行業(yè)公認(rèn)的三大巨頭國(guó)家。

日韓兩國(guó)在鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展較早，近幾年來(lái)一直致力于三元材料等高端正極材料產(chǎn)品，而國(guó)內(nèi)方面，由于多方面的原因，鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)在過(guò)去的發(fā)展中心集中在磷酸鐵鋰，近兩年來(lái)隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，國(guó)家和企業(yè)逐步重視三元材料行業(yè)的發(fā)展，但在技術(shù)方面仍然和日韓先進(jìn)企業(yè)有一定的差距。

3、替代風(fēng)險(xiǎn)

鋰電池正極材料行業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度快、性能要求不斷提高。此外，替代技術(shù)如燃料電池、鋰硫電池、鋰空電池雖然距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有待時(shí)日，但不排除未來(lái)出現(xiàn)技術(shù)革新替代現(xiàn)有產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。

鋰電池正極材料的好壞評(píng)估方法

正極材料應(yīng)有較高的氧化還原電位，從而使電池有較高的輸出電壓；

鋰離子能夠在正極材料中大量的可逆地嵌入和脫嵌，以使電池有高的容量；

在鋰離子嵌入/脫嵌過(guò)程中，正極材料的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能不發(fā)生變化或小發(fā)生變化，以保證電池良好的循環(huán)性能；

正極的氧化還原電位在鋰離子的嵌入/脫嵌過(guò)程中變化應(yīng)盡可能小，使鋰電池的電壓不會(huì)發(fā)生顯著變化，以保證電池平穩(wěn)地充電和放電；

鋰電池正極材料應(yīng)有較高的電導(dǎo)率，能使電池大電流地充電和放電。

以上就是鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展的有利因素和不利因素。正、負(fù)極材料的選擇和質(zhì)量直接決定鋰離子電池的性能與價(jià)格。因此廉價(jià)、高性能的正、負(fù)極材料的研究一直是鋰電池行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。