鋰電池廠商分析鈷酸鋰電池和三元鋰電池組的技術發(fā)展路線

來源：存能電氣  日期：2019-10-15 16:17  瀏覽量：次

　　鋰電池廠商分析鈷酸鋰電池和三元鋰電池組的技術發(fā)展路線。鎳鈷錳三元材料是近年來發(fā)展起來的一種新型鋰離子電池正極材料。它具有容量大、循環(huán)穩(wěn)定性好、成本適中等優(yōu)點。因為這種材料能夠同時有效地克服鈷酸鋰材料的高成本。目前三元材料的電芯代替了之前廣泛使用的鈷酸鋰電芯，在筆記本電池領域廣泛被使用。接下來鋰電池廠商分析鈷酸鋰電池和三元鋰電池組的技術發(fā)展路線。

　　鈷酸鋰電池技術發(fā)展路線

　　經(jīng)過長期的發(fā)展，鈷酸鋰電池形成了四種產(chǎn)品線：圓柱型電池、聚合物軟包電池、鋁殼電池和鋼殼電池，這些產(chǎn)品分別應用于高端、中端和低端市場。

　　鈷酸鋰由于具有生產(chǎn)工藝簡單和電化學性能穩(wěn)定等優(yōu)勢，最先實現(xiàn)商品化，具有放電電壓高、充放電電壓平穩(wěn)、比能量高等優(yōu)點，在小型消費品電池領域中具有重要應用，由于消費類電子產(chǎn)品市場的迅速發(fā)展，鈷酸鋰是鋰電池正極材料中銷售量占比最大的材料，但其成本高，且不利于環(huán)保，比容量利用率低，鋰電池組壽命短，安全性差。三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點，具有價格優(yōu)勢，但其應用受到鈷價格的影響，當鈷價格處于高位時，三元材料價格較鈷酸鋰低，具有較強的市場競爭力；但當鈷價格處于低位時，三元材料相較于鈷酸鋰的優(yōu)勢就大大減小。目前，鈷酸鋰材料存在被三元材料替代的發(fā)展大趨勢。

　　2000年前后的高密度化合成工藝，通過對鈷酸鋰提高燒結(jié)溫度和增加燒結(jié)次數(shù)，合成出十幾微米以上的單晶一次晶粒，將鈷酸鋰電極的壓實密度提高到4.0g/cm3以上，第二代鈷酸鋰誕生，使其在小型電池市場的應用被人們更加重視。為了適應時代的發(fā)展，鈷酸鋰也要逐漸地更新?lián)Q代，大部分鋰離子電池正極材料能量密度方面亟需提高，而鈷酸鋰在能量密度方面的提高空間很大，為了提高此性能，需要對鈷酸鋰進行改性，其主要集中在這兩個方面：一個是將鈷酸鋰粉末顆粒做大，并實現(xiàn)單晶化，以提高材料的壓實密度，從而提高能量密度；另外一個是對材料進行摻雜和表面惰性材料包覆處理，提高材料的放電電壓和循環(huán)性能，以提高能量密度。為此，鈷酸鋰會適應時代的變化，提高能量和密度，跟上時代的腳步，在3C產(chǎn)品應用中堅守C位。

　　三元鋰電池組的技術發(fā)展路線

　　隨著各國政府環(huán)保意識的不斷加強，新能源產(chǎn)業(yè)備受關注，政府不斷出臺相關政策進行扶持，如美國政府作為全球新能源經(jīng)濟的引領者，持續(xù)發(fā)力新能源汽車產(chǎn)業(yè)。智能手機、平板電腦、可穿戴式智能設備、移動電源、新能源汽車、電動自行車、電動工具及儲能電站的應用和普及，將給鋰離子電池產(chǎn)業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇，全球鋰離子電池市場將繼續(xù)保持穩(wěn)步增長態(tài)勢。

　　從全球范圍來看，各方對三元材料的研發(fā)生產(chǎn)都在不斷推進。在這個過程中，材料性能大幅提升，應用領域也一再拓展。日、韓企業(yè)是三元材料電池研發(fā)的佼佼者。國內(nèi)三元材料生產(chǎn)從2015年左右起步，目前也已出現(xiàn)了多家規(guī)模企業(yè)。三元材料具有容量高、成本低、安全性好等優(yōu)異特性，在動力鋰電領域具有良好的發(fā)展前景。借助三元材料能量密度高、成本相對低的優(yōu)勢，未來3至5年，三元應用于動力電池的將成為主流，高端三元材料動力電池將會呈供不應求的局面。

　　從目前動力電池的發(fā)展趨勢來看，一方面已基本可以確定動力電池的發(fā)展方向為鋰離子電池；另一方面動力電池的研發(fā)方向呈多線路共同推進的局面。雖然動力電池在技術路線上呈現(xiàn)“百花齊放”的狀態(tài)，但對主流市場的爭奪卻是由來已久，誰能勝出暫時不得而知。

　　從更廣的視角來看，如果全固態(tài)電池、微型燃料電池、鋰空電池等也實現(xiàn)了商用化，或者是電子芯片發(fā)生了革命性的改變，電子產(chǎn)品的能耗大幅度降低，則逐步將鈷酸鋰逼到極限的意義也就不大了。