11月23日下午，中南大學冶金學院教授、博士生導師胡國榮在行業(yè)會議上做了主題演講，分享了《鋰離子電池正極材料產業(yè)技術新進展》，中國電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點，以饗讀者：

 

胡國榮教授技術團隊在三元系材料方面開展了一些探索性的工作，取得了一些新進展，主要是在三元材料表面進行包覆，如包覆氧化鋁、核殼結構、梯度材料等。

 

胡國榮介紹，當前動力電池正極材料技術路線有3個流派：磷酸鐵鋰派、三元（NCA/NCM）派、錳酸鋰派。目前，鋰電池正極材料保持高速增長，并逐漸向三元材料等高能量密度材料發(fā)展。2016年中國正極材料產量達到16.16萬噸，同比增長43%，其中三元材料產量5.43萬噸，同比增長49%。預計到2020年中國正極材料總產量將達到40.7萬噸，其中三元材料的占比從2015年的32.3%上升到2020年的55.3%。

 

正極材料是標準化的產品，其生產設備是決定產品質量的關鍵因素，而設備主要靠進口、成本高，而定位低端產業(yè)的正極材料的企業(yè)競爭激烈。

 

胡國榮認為，相比低鎳的三元NCM（111、523），高鎳三元材料NCM（622、811）和NCA的技術難度更大。目前國內高鎳三元材料尚處于中試和小批量試制階段，2016年國內高鎳三元材料占三元材料總量的不到6%。

 

現(xiàn)階段，國內三元材料技術競爭激烈，產品更新?lián)Q代速度較快，過去使用較多的數(shù)碼類NCM111和NCM532三元材料正面臨淘汰的尷尬局面，廠商們開始力推NCM622的三元材料，包括NCM811和NCA三元材料中，由于前驅體是一種技術難度較高且需要定制化的中間體，前驅體研發(fā)和正極材料研發(fā)需要有良好的協(xié)同機制才能夠實現(xiàn)高效的開發(fā)。胡國榮認為，正極材料廠商自產前驅體模式具有更佳的技術開發(fā)效率，有利于在高端三元材料領域占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，具備較高的投資價值；而國外三元材料領域競爭格局基本成型，形成寡頭競爭的格局，主要為Umicore、住友金屬、Nichia、L&F、Toda Kogyo等日韓三元材料供應商。

 

“國內三元材料廠商無論在技術上和產能上都與優(yōu)美科等日韓廠家尚存一定的差距。前驅體在三元材料產業(yè)鏈中占據(jù)重要位置，具有較高的技術壁壘，并對三元材料的品質有重要影響，且為非標定制的產品，因此，自產前驅體的廠商在技術升級的競賽中更具優(yōu)勢。”胡國榮表示，目前處于領先位置三元材料供應商大多自產前驅體，包括當升科技、廈門鎢業(yè)、巴莫-華友、寧波金和、瑞翔新材、格林美、河南科隆等廠商。外購前驅體的企業(yè)中，杉杉能源和北大先行處于領先位置，其在鋰電產業(yè)中有著較深的背景和資源優(yōu)勢；單獨生產前驅體的企業(yè)中，邦普、海納新材、貴州中偉、金川科技為領先企業(yè)，其前驅體供應國內外一線三元材料供應商；金川科技背靠金川集團，擁有大量鎳鈷資源，聯(lián)合瑞翔新材，在技術有一定優(yōu)勢，有望在前驅體領域占據(jù)一席之地。

 

胡國榮在論壇上還對我國正極材料未來的發(fā)展方向提出了詳細的建議：

 

1、高鎳NCM/NCA材料的產業(yè)化過程中，關鍵是通過先進設備控制生產條件，保證二價鎳的完全氧化和防止三價鎳的分解。

 

2、高鎳NCM/NCA材料應用中的關鍵是解決材料對濕度的敏感性，通過表面包覆或中和降低表面堿性。

 

3、高電壓鈷酸鋰由于其高壓實、高電壓所表現(xiàn)出的高容量特性，在數(shù)碼類電子產品中的應用具有不可替代性，但在電動車領域，由于高電壓鈷酸鋰的安全性問題、循環(huán)壽命問題難以獲得應用。

 

4、梯度和核殼結構三元系可以降低表面鎳含量，可降低材料對濕度的敏感性，提高材料的循環(huán)性能。

 

5、富鋰錳基固溶體材料仍具有難以克服的缺陷，未來商業(yè)化應用仍需時日。

 

6、磷酸錳鐵鋰材料可以在磷酸鐵鋰基礎上提高15%的能量，未來將具有較好的應用前景。

 

7、三元材料必須解決三元電池低成本清潔回收問題，否則三元電池的發(fā)展不可持續(xù)，未來三元材料與磷酸鐵鋰材料將并行發(fā)展，三元電池以乘用車為主，磷酸鐵鋰電池已電動大巴和儲能領域為主。

 

（以上觀點根據(jù)論壇現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）