解析我國鋰電池四大關(guān)鍵材料的發(fā)展水平

時(shí)間:2016-04-14 09:22來源:電池中國網(wǎng) 作者:西顧
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        近日，全國乘用車市場信息聯(lián)席會(huì)、中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)陸續(xù)公布2016年3月份新能源汽車產(chǎn)銷量相關(guān)數(shù)據(jù)，與之前媒體預(yù)測相符，2016年第一季度新能源汽車的產(chǎn)銷量大幅提升，其中純電動(dòng)車的銷量同比增長1.4倍。
 
　　預(yù)計(jì)到新能源汽車的高速增長，2016年各鋰電池企業(yè)紛紛擴(kuò)產(chǎn)。相對(duì)以往單純追求產(chǎn)能的突破外，行業(yè)內(nèi)先行企業(yè)把目光投射到材料研發(fā)帶來的電池產(chǎn)品性能提升上。那么。我國鋰電池四大關(guān)鍵材料發(fā)展水平究竟如何呢？
 
　　正極材料呈現(xiàn)中、日、韓“寡頭聚集”的格局
 
　　鋰電池主要由五部分構(gòu)成，即正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和包裝材料。其中，包裝材料和石墨負(fù)極技術(shù)相對(duì)成熟，成本占比不高。鋰離子電池的核心材料主要是正極材料、電解液和隔膜。其中，正極材料是鋰電池最為關(guān)鍵的原材料，占鋰電池成本的30%以上。
 
　　目前世界范圍內(nèi)已進(jìn)入商業(yè)化的正極材料包括鈷酸鋰(LCO)、三元材料(NCM)、錳酸鋰(LMO)和磷酸鐵鋰(LFP)等。各個(gè)國家乃至各個(gè)廠商對(duì)正極材料的選擇不盡相同，日本和韓國主要開發(fā)錳酸鋰(LMO)和鎳鈷錳酸鋰三元材料(NCM)，中國更偏向磷酸鐵鋰(LFP)的發(fā)展。
 
　　縱觀全球，鋰電池正極材料呈現(xiàn)中、日、韓“寡頭聚集”的格局。日本和韓國的鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)起步早，整體技術(shù)水平和質(zhì)量控制能力要優(yōu)于我國鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)，占據(jù)鋰電正極材料市場高端領(lǐng)域。在日韓鋰電池市場，主要鋰電企業(yè)的供應(yīng)商選擇本土鋰電正極材料企業(yè)。由于中國大型鋰電正極材料近十年迅速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，并具備較強(qiáng)的成本優(yōu)勢，近年來日韓鋰電企業(yè)開始逐步從中國進(jìn)口鋰電正極材料，據(jù)悉目前中國鋰電正極材料市場份額已占據(jù)全球一半左右，未來發(fā)展空間仍廣闊。
 
　　負(fù)極材料：技術(shù)成熟，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向國內(nèi)
 
　　負(fù)極材料作為鋰電池的四大關(guān)鍵材料之一，決定了鋰電池充放電效率、循環(huán)壽命等性能。鋰電池負(fù)極材料國內(nèi)技術(shù)成熟，碳材料種類繁多，成本比重最低，在5-10%左右。現(xiàn)階段負(fù)極材料研究的主要方向如下：石墨化碳材料、無定型碳材料、氮化物、硅基材料、錫基材料、新型合金和其他材料。
 
　　目前負(fù)極材料以碳素材料為主，占鋰電池成本較低，在國內(nèi)基本全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)集中度高，從區(qū)域看，中國和日本是全球主要的產(chǎn)銷國，日本以三菱化學(xué)、日立化成(Hitachi Chemical)、JFE化學(xué)、吳羽化工(Kureha)等企業(yè)承擔(dān)了該國主要負(fù)極材料的產(chǎn)能。出于為接近資源、降低制造成本的考慮，日本的主要負(fù)極材料企業(yè)也紛紛將產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到石墨資源豐富的中國。
 
　　電解液：六氟磷酸鋰國產(chǎn)化 產(chǎn)能不斷向中國轉(zhuǎn)移
 
　　電解液作為帶動(dòng)鋰離子流動(dòng)的載體，對(duì)電池的比容量、工作溫度范圍、循環(huán)效率和安全性能等至關(guān)重要，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能的保證，對(duì)鋰電池的運(yùn)行和安全性具有舉足輕重的作用。電解液成本中電解質(zhì)比重最大，也是電解液中技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)。
 
      六氟磷酸鋰以其獨(dú)特的性能優(yōu)勢成為目前最廣泛的電解質(zhì)。著眼全球，過去鋰電池電解液一直都是日韓廠商的天下（2011年日本瑞星化工、森田化學(xué)和關(guān)東電化是六氟磷酸鋰的主要生產(chǎn)商，占全球產(chǎn)能的55%左右），但是隨著中國技術(shù)的提高以及國內(nèi)需求的日益增速，尤其是六氟磷酸鋰國產(chǎn)化后，電解液產(chǎn)能不斷向中國轉(zhuǎn)移。
 
　　隔膜材料：國內(nèi)技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，進(jìn)口替代日趨明顯
 
　　隔膜在成本構(gòu)成上僅次于正極材料，占20-30%，隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能。
 
　　目前市場上大規(guī)模使用的隔膜主要有單層聚乙烯膜(PE膜)、單層聚丙烯膜(PP膜)和3層PP/PE/PP符合面膜。這些隔膜的制備工藝主要是干法和濕法兩種。受益于下游新能源汽車動(dòng)力電池需求的提升，全球鋰離子電池隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。但國產(chǎn)隔膜主要集中于低端的干法隔膜產(chǎn)品領(lǐng)域，量產(chǎn)批次均勻性、穩(wěn)定性較差，在質(zhì)量上難以有效應(yīng)用到動(dòng)力鋰電池上，目前我國在鋰電池隔膜仍處于進(jìn)口替代的階段。
 
　　過去幾年里，鋰電隔膜的高毛利率吸引了大量新進(jìn)入者，而新建產(chǎn)能集中在低端產(chǎn)品領(lǐng)域，造成了低端產(chǎn)品供過于求的局面，高技術(shù)壁壘使得中高端產(chǎn)品國內(nèi)供給遠(yuǎn)低于市場需求，特別是高端產(chǎn)品約90%為進(jìn)口隔膜。全球隔膜行業(yè)集中于美日韓，國內(nèi)發(fā)展空間大。
 
　　電池中國網(wǎng)認(rèn)為，按照目前的發(fā)展?fàn)顩r，我國在四大關(guān)鍵材料領(lǐng)域中，正極材料、負(fù)極材料和電解液都已逐步自給，只有隔膜材料還高度依賴進(jìn)口，但是發(fā)展速度也很快。總體來說，我國動(dòng)力電池核心技術(shù)并不缺失，產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)也比較厚實(shí)。可以預(yù)見，隨著企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和新能源汽車市場的推動(dòng)，我國動(dòng)力電池的質(zhì)量會(huì)進(jìn)一步提升，并迎來發(fā)展的好時(shí)期。
 
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