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天津巴莫吳孟濤:多樣化三元材料路線,筑高技術壁壘
發布時間:2022-11-10 16:59:00

天津巴莫科技股份有限公司總經理吳孟濤


【電池中國11月11日 遂寧訊】由中國有色金屬工業協會、中國化學與物理電源行業協會、電池中國網聯合四川省經濟和信息化廳、四川省經濟合作局、遂寧市人民政府共同舉辦的“2022中國(遂寧)國際鋰電產業大會暨新能源汽車及動力電池國際交流會”11月9-10日在遂寧召開。


在11月10日上午舉辦的“聚焦高比能動力電池關鍵材料”主題論壇上,天津巴莫科技股份有限公司總經理吳孟濤,就“高鎳三元材料的全球化應用趨勢”作主題演講。


“三元”是目前鋰電池主流技術路線之一,三元材料一般指鎳鈷錳或鎳鈷鋁的含鋰氧化物。由于三元材料中鎳元素比例越高,材料能量密度越高,隨著下游市場對高比能鋰電池需求的不斷提升,促使高鎳三元與中鎳高電壓三元兩大技術路線目前已基本形成。


對于行業痛點,吳孟濤指出,高鎳三元電池與中鎳高電壓三元電池制備要求嚴苛,需要對傳統三元材料進行更為復雜的改性工作,包括包覆、摻雜、晶界強化、前驅體調節、單晶化等,在生產工藝上需引入額外燒結工序,且存在一致性、磁性異物等難題,技術壁壘非常高。


產業化現狀方面,“高鎳技術路線方面 Ni92產品已進入量產;高電壓技術路線方面,Ni60-4.4V產品已進入量產?!眳敲蠞榻B道。


行業格局和產能方面,由于高鎳三元材料生產技術壁壘高,資本開支大,目前高鎳三元市場份額主要集中在天津巴莫、當升科技、容百科技、振華、貝特瑞等少數幾家頭部企業。吳孟濤指出,“受新能源汽車產業發展初期政策催化影響,目前材料體系迭代加速造成前期大量投入的低端產能過剩,行業產能利用率處于較低水平?,F階段,在需求不斷攀升下,國內三元正極產能利用率提升至 58.73%。國內前五大企業年產能合計22.4萬噸,占行業總供應量的50.83%,平均產能利用率達 91.02%,且通過產能擴張不斷搶占市場份額,行業產能利用率與集中度有望同步提升?!?/p>


在此背景下,吳孟濤分享了他對三元材料產業化趨勢的判斷:


其一,三元材料將聚焦EV市場需求,拓展電動工具等細分市場。


“預計從2023年開始,三元正極需求量將超過百萬噸級別,2023年-2026年需求復合增速將超30%。除動力/儲能電池外,三元正極應用領域還包括消費電池、電動工具、電動兩輪車用電池領域等。”吳孟濤表示,未來三元仍將是鋰電池的主流技術路線,據機構測算,到2026年三元鋰電池裝機量將達1079 GWh,占鋰電池總裝機量的51%,三元正極需求量預計將達173萬噸,2023年-2026年年復合增速為 31.3%。


其二,三元材料產業發展目標為提升材料性能,降低生產成本,符合可持續發展理念。


材料性能上,針對不同應用場景,提供高能量密度、高熱安全性或高倍率等不同類型的三元材料;成本上,開發新配方或材料體系,優化工藝過程,降低三元材料的原料成本與工藝成本;可持續發展上,“零碳”工廠越來越多,未來需繼續降低三元材料生產過程中的能耗、工業三廢與二氧化碳排放量,開發材料回收技術。


其三,細分市場材料性能發展趨勢不同。


據吳孟濤介紹,在EV需求端,未來三元材料產業化趨勢仍將以高能量密度為主,提鎳提電壓:更多Ni90以上與4.4V以上三元材料將逐步實現量產,產品能量密度將達到三元材料實際可用能量密度極限;同時三元材料的快充性能將進一步提升,配合負極、無極耳圓柱、麒麟CTP 3.0等不同層面創新,助力EV提升快充性能。在電動工具需求端,低成本高功率的三元材料仍是主流方向。


其四,多種材料技術路線并存,技術創新精細化。


高比能體系下,未來高鎳技術路線仍將是主流,而隨著正極材料改性和電解液技術發展,高電壓技術路線將逐漸成熟,中鎳高電壓三元材料需求將進一步提升。此外,基于三元材料混合正極技術路線將發揮其低成本高安全性優勢,填補市場空白;材料改性等技術創新將更加精細化;低晶界/核殼/梯度單晶等新技術方案將被推廣應用;富鋰型三元材料開發或將有所突破,并進入量產階段。


其五,低鈷/無鈷趨勢。


吳孟濤指出,“鈷元素在三元材料中起到維持層狀晶體結構穩定、改善材料循環及倍率性能的作用。然而由于鈷價昂貴,低鈷/去鈷成為鋰電池降本的重要途經之一,但現行技術條件下,絕對‘無鈷’三元材料暫時還不能實現。未來幾年,高鎳低鈷化是三元材料產業發展的必然趨勢?!?/p>


最后,吳孟濤還介紹了天津巴莫產業規?;闆r。天津巴莫在天津和四川成都、廣西玉林,浙江衢州同時建有鋰電池材料基地,具備年產15萬噸正極材料生產能力,預計到2023年年底總產能將達25萬噸/年。主要客戶涵蓋寧德時代、LG化學、億緯鋰能、孚能科技等全球頭部電池企業。目前,已通過PAS2060體系認證,成為全球首家正極材料“零碳”工廠。


其三元材料產品體系完整,40余款產品覆蓋中高鎳不同型號,包括EV使用的長循環、高容量產品,以及專為電動工具設計的高功率產品等。


稿件來源: 電池中國網
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