數(shù)據(jù)顯示，2016年全國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量16.16萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)43%。其中，磷酸鐵鋰產(chǎn)量5.7萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)75%；三元材料產(chǎn)量5.43萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)49%；鈷酸鋰出貨量3.49萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)9.4%。
各類正極材料分別在安全性、比容量等方面具有不同優(yōu)勢(shì)。
三元材料綜合了LiNiO2、LiCoO2、LiMn2O4的特點(diǎn)，三種過(guò)渡金屬元素具有顯著的協(xié)同效應(yīng)，鎳元素可以提高材料容量，鈷元素主要起到減少陽(yáng)離子混合占位、穩(wěn)定層狀結(jié)構(gòu)的作用，錳元素則可以提高安全性和穩(wěn)定性，因此三元材料具有能量密度高、循環(huán)壽命較長(zhǎng)、安全性能較好等優(yōu)點(diǎn)。三元材料理論比容量可以達(dá)到接近300mAh/g，目前廣泛應(yīng)用的NCM622實(shí)際比容量在170mAh/g左右，未來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)際比容量仍有很大的上升前景。
磷酸鐵鋰技術(shù)較為成熟，安全性能較好，目前主要應(yīng)用于儲(chǔ)能、動(dòng)力電池等領(lǐng)域。動(dòng)力電池方面，客車上的應(yīng)用更為普遍。未來(lái)隨著三元材料性能的提高，我們認(rèn)為磷酸鐵鋰會(huì)逐步縮小在動(dòng)力電池上的應(yīng)用范圍。磷酸鐵鋰理論比容量可以達(dá)到170mAh/g，目前已經(jīng)做到實(shí)際比容量140mAh/g左右，未來(lái)繼續(xù)發(fā)展的上調(diào)空間不大。
鈷資源較為緊缺，2016年以來(lái)鈷價(jià)持續(xù)上漲不斷壓縮鈷酸鋰產(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)空間。由于鈷酸鋰在在更高電壓下的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，因此鈷酸鋰?yán)^續(xù)向高電壓發(fā)展需要更深的技術(shù)積淀。目前鈷酸鋰主要應(yīng)用于3C領(lǐng)域，已經(jīng)存在某些小型鋰電領(lǐng)域如移動(dòng)電源上三元與鈷酸鋰混用的趨勢(shì)。鈷酸鋰?yán)碚摫热萘靠梢赃_(dá)到270mAh/g以上，目前已達(dá)到實(shí)際比容量在150mAh/g左右，未來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展實(shí)際比容量可上漲空間較大。未來(lái)鈷酸鋰主要將朝著高電壓方向發(fā)展，將通過(guò)摻雜和表面包覆來(lái)提高高電壓下鈷酸鋰的性能。
錳資源非常豐富，具有很大的成本優(yōu)勢(shì)。然而錳酸鋰理論比容量?jī)H有不到150mAh/g，考慮到其能量密度與高溫性能，未來(lái)應(yīng)用受限，大多應(yīng)用在與其他材料摻雜使用的過(guò)程中。
綜合來(lái)說(shuō)，我們預(yù)計(jì)在動(dòng)力電池領(lǐng)域，乘用車上三元材料的滲透率將不斷提升，考慮到安全性以及相關(guān)政策調(diào)整，客車上磷酸鐵鋰仍將在一段時(shí)間內(nèi)與三元材料分庭抗禮。小型鋰電領(lǐng)域，短期內(nèi)鈷酸鋰和三元材料并行。鈷酸鋰在容量、電壓平臺(tái)和壓實(shí)密度等方面有較好的優(yōu)勢(shì)，尤其是在體積能量密度方面優(yōu)勢(shì)較為突出，因此在智能手機(jī)等領(lǐng)域還有空間。但是在充電寶、平板電腦等產(chǎn)品中，NCM已經(jīng)有替代鈷酸鋰趨勢(shì)。同時(shí)考慮到鈷價(jià)上漲等因素，在3C產(chǎn)品領(lǐng)域，三元材料仍十分有潛力。
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