
目前,鋰離子動力電池當仁不讓成為新能源汽車電池的主流電池,而鋰離子電池材料是影響電池性能的關(guān)鍵因素。鋰離子電池材料主要包括正極材料、負極材料、隔膜和電解液。
業(yè)內(nèi)人士指出,動力電池是影響新能源汽車成本的主要因素。隨著鋰離子動力電池技術(shù)的逐步發(fā)展,其成本已經(jīng)由2012年的3.5元/wh左右下降到2014年的2.5元/wh,電芯的價格基本維持在2元/wh左右,部分企業(yè)能將其電池包的價格保持在2元以下。在全壽命周期內(nèi),鋰離子動力電池成本完全可以與鉛酸電池相抗衡。
有關(guān)專家認為,“十三五”將是鋰離子動力電池價格進一步下降的關(guān)鍵時期。首先,鋰離子電池的四大材料仍有一定的下降空間;其次,電池企業(yè)有效產(chǎn)能利用率將在“十三五”期間基本滿產(chǎn),折舊與攤銷進一步降低;最后,技術(shù)的不斷進步將能有效的降低成本。據(jù)專家預(yù)測,“十三五”期間,鋰離子動力電池成本有望降低到1.5元/wh甚至更低,從而有效降低新能源汽車的成本。
在正極材料領(lǐng)域,已批量應(yīng)用于鋰離子電池的主要有鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰三元材料以及磷酸鐵鋰等。“十三五”期間,整個鋰離子動力電池正極材料將沿著高電壓、高安全性和低成本的方向發(fā)展。磷酸鐵鋰、錳酸鋰、磷酸鐵錳鋰、NCM三元材料、NCA三元材料、鎳錳酸鋰等正極材料將在“十三五”期間進一步成熟,其安全性將進一步得到提升,成本也將得到控制。在出貨量上,預(yù)計“十三五”末,中國正極材料的出貨量將突破20萬噸。
在負極材料領(lǐng)域,批量化應(yīng)用的負極材料包括碳系負極材料、鈦酸鋰負極材料和合金系負極材料。其中碳系負極材料主要包括人造石墨、天然石墨、中間相炭微球和石墨烯。合金系負極材料主要包括硅基和錫基等。“十三五”期間,諸如石墨烯、碳化硅等新型負極材料將逐步成熟,且具備快充快放的鈦酸鋰負極材料的應(yīng)用將更加廣泛,預(yù)計到“十三五”末,中國負極材料的出貨量將超過15萬噸,成為全球最大的負極材料制造國。
在隔膜領(lǐng)域,已實現(xiàn)市場化的隔膜主要是以聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴隔膜,其生產(chǎn)工藝可分為干法和濕法兩大類,干法工藝又可以細分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。隨著動力電池對安全性要求的提升,隔膜的各項性能指標要求也相應(yīng)的需要提升。“十三五”期間,新型隔膜材料如聚酰亞胺、無紡布材料等將得到產(chǎn)業(yè)化的機會,另外隔膜的涂覆技術(shù)將更加成熟,涂覆材料的應(yīng)用將更加廣泛。預(yù)計到“十三五”末,中國的隔膜將完全取代進口,出貨量將達到10億平方米以上,隔膜企業(yè)將迎來更好的發(fā)展機遇。
在電解液領(lǐng)域,目前主要應(yīng)用的鋰鹽為六氟磷酸鋰。隨著正極材料逐步向高電壓方向發(fā)展,電解液也相應(yīng)的朝著高電壓方向發(fā)展,包括有機溶劑、電解質(zhì)和相應(yīng)的添加劑在內(nèi)的相關(guān)材料,均將成為“十三五”期間的研發(fā)熱點,尤其是電解液添加劑將成為電解液的核心材料。“十三五”期間,中國電解液的出貨量將超過10萬噸,六氟磷酸鋰的出貨量將超過2萬噸,全面取代進口鋰鹽。

