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高镍产业化进程难点重重,在性能与降本双重压力下,正极无钴化之路在何方?

旺材新媒体 能源学人 2021-12-24


新能源汽车及动力电池产业发展这么多年,安全和成本仍是我们最为焦虑的事情,安全是电动汽车发展的底线,而成本能否下降,直接影响着电动汽车能否真正与燃油车相竞争。


现有的三元体系锂离子动力电池中,正极材料的成本占比达到30%~45%,这其中,以 NCM523体系为例,钴在其中的占比达20%,由于钴的稀缺性和战略价值,导致其价格长期居高不下。减少钴含量成为NCA或NCM正极材料降低成本的首要措施,开发高镍无钴材料成为必然趋势。因此,在以高镍体系为共识的大前提下,国内外主流动力电池企业和车企都在将低钴及无钴化电池作为下一代动力电池的研发方向。近期,蜂巢能源在保定召开的蜂巢能源品牌战略规划及产品发布会上,一口气推出了“全球首款NMx无钴电池”与“全球首款NCMA四元电池”,其中的意义和影响不言自明。


其实,在Jeff Dahn团队早期研究中就指出,镍酸锂材料中掺杂Co认为可以防止Ni2+和Ni+的混排,抑制充放电过程中的相变,以提高材料的结构稳定性。但在高镍材料(Ni≥0.9)中掺杂少量的Co(≤0.1)所起的作用仍有存疑。他们发现LiNi0.9Co0.05Al0.05O2和LiNi0.95Al0.05O2、LiNi0.95Mn0.05O2的电化学性能非常接近,正极材料中有望不再含有钴。从而Jeff Dahn团队进一步系统研究了掺杂Al、Co、Mn、Mg(掺杂量为0.05和0.1)对镍酸锂电化学性能、结构和热稳定性的影响。最后作者认为,在NCA类型的高镍(Ni>90%)材料中,Co起的作用很小或几乎没有。


业内人士指出,虽然高镍少钴甚至无钴电池是未来发展趋势,但目前国内高镍三元真正做得好的企业不是很多,高镍三元材料电池的安全性受正极材料制备、制造环境、生产设备、电芯制造工艺等多重因素影响。高镍三元材料产业化进程中还有很多难点问题。


(1)合成高镍三元材料的方法主要是高温固相烧结法,合成技术仍需改进优化 ,制备工艺难度较大,对动力电池企业的技术创新和产线改造提出了很高的要求。


(2)高镍三元材料在前驱体烧结和材料生产环境方面的要求都较为苛刻,目前国内的生产设备还无法完全满足高镍三元材料的制备要求。


(3)高镍三元材料在脱锂状态,晶格氧会从晶格中脱出氧气,一旦电池被撞击短路起火,氧气将会助燃。而磷酸铁锂中脱锂状态的磷酸铁副产物稳定,不会释放出氧气,所以磷酸铁锂要安全得多。从热力学稳定性角度看,镍含量不是越高越好,相对而言NCM333、523、622安全性比较高。


(4)高镍三元电池的制造对水分比较敏感,生产与应用环境湿度控制要求苛刻。


(5)虽然低钴在一定程度上降低了成本,但高镍材料生产环节湿度要求控制苛刻,高镍材料生产成本高;而且生产线投资比低镍材料要高得多,这也提高了投资成本;配套的电解液,隔膜成本也会增加,综合以上,整个电池成本并不一定会下降很多。


(6)“固态电池 ”“富锂锰基固溶体材料 ”“锂硫电池”等新技术新材料对高镍三元材料的冲击。


(7)对于大容量三元材料电池处于安全考虑,还没有进行规模化拆解回收实践 ,关标准目前仍缺失。


虽然高镍三元材料产业化进程中还有很多难点问题,政策上面对高能量密度的追求也有所放缓,但其门槛仍在合理上调,能量密度向偏高值集中,且在需求面上,消费者对于新能源汽车的续驶里程较为关注,而目前新能源汽车与油车续驶里程差距较大,矛盾点将一定程度上推动高镍化进程。在提高材料性能与降本要求的双重压力下,正极材料高镍无钴化长期趋势不变。


10月24-25日,我们将于昆山举行新能源汽车产业链大会,同期举办《2019中国动力电池及关键材料年会暨正极材料技术与供需峰会》,会议期间,将针对正极材料无钴化之路进行圆桌探讨,从提高材料性能与降本可行性措施两方面,平衡产业各环节产品的先进技术与市场实际需求,从电池企业和正极材料企业的角度,一同探讨正极材料未来发展。



会议介绍

2019年对于新能源产业链来说是复杂的一年,一方面是国内NEV市场前5月乘用车累计销量保持在同比56.96%的喜人增长。一方面是补贴政策全面退坡,电池白名单取消等政策及电池爆炸燃烧等事件影响,乘用车的市场一度需求低迷,情绪逐渐传导至全产业链。



于此,产业链企业对材料性能提升,安全性,稳定性要求,降本空间,空白市场的延伸愈渐重视。


2019年10月24-25日,我们将于昆山举行新能源汽车产业链大会,同期举办《2019中国动力电池及关键材料年会暨正极材料技术与供需峰会》,旨在打通上下游之间的沟通瓶颈,让资源端了解电池行业前端应用趋势,应用端详解资源端定价体系。平衡产业各环节产品的先进技术与市场实际需求,详解燃料电池、固态电池等新型电源产业化进展。帮助企业总结今年以及开展来年市场预判,达到体系梳理,供需格局越辩越明,技术方向多样化了解,空白市场人脉积累,品牌推广宣传等目的。

会议主办单位

旺材新媒体

会议承办单位

旺材锂电

旺材钴锂镍

先进电池与材料产学研技术创新联盟

会议支持单位

深圳华算科技有限公司

真锂研究

哈尔滨工业大学

战略合作媒体

能源学人

OE汽车

智享汽车圈

Apsoto

全球汽贸网

会议时间

2019 年 10 月 24-25 日

会议地点

昆山·花桥国际博览中心

昆山市花桥经济开发区绿地大道1598号



会议议程


三场  总分模式会议

🔸 主会场:动力电池市场的“危”与“机”

1.国内新能源汽车产业最新政策解读

   拟邀嘉宾:中国汽车工业协会

2.补贴退去后的动力电池供应链的变与不变

   发言嘉宾:天际汽车  三电副总裁  姜辛

3.车企下一代技术路线规划及对电池要求

   拟邀嘉宾:长安/比亚迪/上汽/吉利

4.动力电池技术革新与安全性

   拟邀嘉宾:LG中国

5.全固态动力锂电池研究进展及产业化

 发言嘉宾:清陶新能源  李峥  总经理

6.动力电池全生命周期价值链闭环--聚焦梯次回收市场

   拟邀嘉宾:格林美/赣锋循环


🔸 平行论坛一:正极原料
1.LME钴锂期货合约的现状和展望

   拟邀嘉宾:LME

2.盐湖提锂产业化进展与市场供应格局变革

   拟邀嘉宾:青海盐湖/五矿盐湖/蓝科锂业/恒信融

3.去补贴后的钴锂市场投资热点及方向

   发言嘉宾:安信证券  有色金属首席  齐丁

话题面对面

1.锂市场回顾及供需面剖析

   发言嘉宾:五矿证券  有色金属行业分析师  孙景文

2.2019中国钴镍价格回顾及动力电池市场需求预测

   发言嘉宾:安泰科  徐爱东

3.动力电池技术变革下的镍供应及价格

   拟邀嘉宾:金川 / 国际镍协

4.新形势下电解液开发要求及产业布局

   发言嘉宾:天赐高新材料 研发及产品中心总监 周邵云

🔸 平行论坛一:正极材料

1.高压镍锰酸锂正极材料研发进展及展望

   发言嘉宾:哈尔滨工业大学  王振波教授 博士生导师

2.三元单晶与高镍811的研发进展与产业化

 发言嘉宾:万向A123  许梦清  博士

3.高镍化正极前驱体的制备难点解析

   拟邀嘉宾:优美科

4.成本优势+性能提升能否助磷酸铁锂收复失地?

   拟邀嘉宾:贝特瑞/湖南升华/安达科技/北大先行

5.新政刺激带来高企需求背景下的锰酸锂市场

   拟邀嘉宾:湖南海利/贵州丕丕丕/河北强能

6.储能电池发展对材料市场的带动作用及要求变化

   拟邀嘉宾:南都电源


🔸 平行论坛二:负极原料+负极材料

1.2019全球负极产业市场动态及供应格局

2.全球天然石墨资源分布及开发应用情况

3.动力电池对于负极材料的需求及趋势

4.2019年中国针状焦市场供需分析

5.针状焦、负极材料焦的现状及发展

6.石墨负极材料发展现状与趋势

7.高性能硅基负极材料的研发进展

8.钛酸锂负极最新研发进展

9.中间相碳微球的发展瓶颈

10.金属负极材料发展进展

11.高容量石墨烯负极材料在锂电市场的开发及应用

12.导电剂在锂电池体系中的性能分析

13.基于动力电池安全性问题的锂电隔膜解决方案


三场  大咖头脑风暴

圆桌讨论:正极材料产业链探讨

1.正极材料无钴化之路探讨

2.无补时代正极材料企业降本可行性措施

3.电池企业与正极材料企业在提高材料性能与降本要求之间的博弈之战


圆桌讨论:负极材料产业链探讨

1.国内针状焦供应现状

2.2020年国内负极原料供需走势

3.锂电池企业对不同负极材料的选择趋势


热点专场:圆桌讨论--燃料电池专场

1.氢能燃料电池技术市场化应用探索

2.氢燃料电池关键技术与材料要求

3.储氢技术的应用产业化进展现状与未来 

4.氢燃料产业前景与投资价值简析


演讲嘉宾

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(左右滑动查看更多嘉宾~)

(部分)


参会企业

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上海汽车集团股份有限公司

天津国安盟固利新材料科技股份有限公司

北京当升材料科技股份有限公司

浙江华友钴业股份有限公司

四川万邦胜辉新能源科技有限公司

南通北新新能源科技有限公司

桑顿新能源科技有限公司

深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司

汉腾汽车有限公司工程研究院

上海巨哥电子科技有限公司

奇瑞汽车

上海格派新能源技术集团有限公司

爱驰汽车

远东福斯特新能源江苏有限公司

香河昆仑化学制品有限公司

杉杉科技

长安福特汽车有限公司

天能集团上海分公司

宁波容百新能源科技股份有限公司

微宏动力系统(湖州)有限公司

湖南中科星城石墨有限公司

上海恩捷新材料科技股份有限公司

上汽时代新能源电池系统有限公司

深圳市星源材质科技股份有限公司

天齐锂业

万向资源有限公司

淡水河谷矿产品(中国)有限公司

银河资源有限公司

蜂巢能源科技有限公司保定分公司

广州天赐高新材料股份有限公司

住友金属矿山管理(上海)有限公司

江西正拓新能源科技股份有限公司

宁德新能源科技有限公司

山东海容电源材料股份有限公司

上海璞泰来新能源科技股份有限公司

比亚迪

天津力神电池股份有限公司

厦门厦钨新能源科技有限公司

湖南长远锂科有限公司

北大先行科技产业有限公司

金川迈科金属资源有限公司 

四川富骅新能源科技有限公司 

金川镍盐

深圳新宙邦科技股份有限公司

沧州明珠塑料股份有限公司

中科院宁波材料研究所

江西紫宸科技有限公司

浙江零跑科技有限公司

华域汽车

珠海市赛纬电子材料股份有限公司

三菱综合材料管理(上海)有限公司  

庄信万丰电池材料(常州)有限公司

四川新锂想能源科技有限责任公司

江西赣锋锂业股份有限公司

新乡天力锂能股份有限公司

广东凯金新能源科技股份有限公司

吉利汽车

贵州振华新材料股份有限公司

合肥国轩高科动力能源有限公司

长园中锂新材料有限公司

张家港市国泰华荣化工新材料有限公司

中材锂膜有限公司

宜宾锂宝新材料有限公司

四川能投鼎盛锂业有限公司

孚能科技(赣州)有限公司

中航锂电(洛阳)有限公司

(部分拟邀)



参会报名

扫码咨询

联系人

笑   笑:177 0170 6533

王先生:156 0632 1072

参会费用

会议展示

会议为参展商提供展台、展板、演讲、会刊等方式供企业宣传、产品展示,详尽展示方案请咨询王先生 15606321072。

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