摘要(yào / yāo) 多技術路線與材料領域困局共振,催生锂電材料體系多元化需求,驅動材料企業不(bù)斷進行産品叠代和(hé / huò)技術革新。
新能源市場保持高景氣度,從技術角度看,新能源汽車市場極強的(de)複雜性與多樣性,造就(jiù)了(le/liǎo)當前動力電池多技術路線并行的(de)技術局面。
“應用的(de)多元化,一(yī / yì /yí)定會帶來(lái)技術路線的(de)多元化。”中創新航董事長劉靜瑜在(zài)第十五屆高工锂電産業峰會上(shàng)表示。
然而(ér),鎳、钴、碳酸锂等锂電池原材料價格瘋漲,供應緊缺,不(bù)斷壓縮着電池企業的(de)利潤空間,掣肘着電池産能釋放。多技術路線與材料領域困局共振,催生锂電材料體系多元化需求,驅動材料企業不(bù)斷進行産品叠代和(hé / huò)技術革新。
正極材料方面,目前LFP材料和(hé / huò)三元材料兩大(dà)主流正極體系已在(zài)新能源汽車領域大(dà)規模應用。
然而(ér)目前磷酸鐵锂電池克容量已做到(dào)160mAh/g,基本接近理論極限,再加上(shàng)鎳、钴等貴金屬屬于(yú)稀缺資源,供應吃緊,大(dà)體量的(de)市場需求無法得到(dào)滿足。
在(zài)此情形下,LMFP作爲(wéi / wèi)磷酸鐵锂的(de)升級版,可進一(yī / yì /yí)步提升LFP電池能量密度,并改善其低溫性能,日漸得到(dào)市場青睐。包括常州锂源、德方納米、升華科技、湖南裕能、鵬欣資源等正極材料企業均在(zài)積極布局該領域。
三元材料上(shàng),則正在(zài)從此前的(de)中鎳向中鎳單晶高電壓三元、高鎳和(hé / huò)超高鎳三元、四元材料和(hé / huò)無钴材料方向升級演進。包括容百科技、巴斯夫杉杉、長遠锂科、振華科技等三元材料企業都在(zài)積極研發超高鎳正極和(hé / huò)下一(yī / yì /yí)代正極材料。
例如,容百科技第二代Ni90體系正在(zài)開發中,現已進入批量量産階段,第三代Ni96體系目前正在(zài)配合客戶開發,預計今年實現小規模量産。
負極材料方面,矽基負極應用裝車已明顯提速。特斯拉推出(chū)的(de)4680圓柱電池明确搭配矽基負極,今年2月已啓動量産下線;包括蔚來(lái)、智己和(hé / huò)廣汽埃安在(zài)電池技術上(shàng)均提及矽負極,并計劃今年上(shàng)市交付;國(guó)軒210Wh/Kg LFP電芯也(yě)首次成功應用矽負極。
值得一(yī / yì /yí)提的(de)是(shì),一(yī / yì /yí)般而(ér)言,矽基負極最适合在(zài)圓柱電池上(shàng)使用,但廣汽埃安率先實現了(le/liǎo)将其應用在(zài)方形電池上(shàng),其海綿矽負極片電池采用三元正極,搭配氧化亞矽負極材料,克容量和(hé / huò)摻矽比例均高于(yú)市面上(shàng)現有車型水平。
在(zài)動力電池領域,矽基負極從圓柱向方形及軟包的(de)應用延伸,疊加特斯拉4680電池應用效應,矽基負極市場有望快速爆發。
杉杉股份是(shì)目前全球少數可批量化生産矽基負極材料的(de)企業之(zhī)一(yī / yì /yí),其産品率先規模化應用,在(zài)消費和(hé / huò)電動工具領域實現百噸級銷售,并進入全球優質電動工具生産商供應鏈,其最新一(yī / yì /yí)代快充類産品(3C、5C)已在(zài)全球主流消費類企業試産,預計2022年全面導入;動力電池應用領域,其矽基産品已通過主流車企的(de)多輪評測,同時(shí)新一(yī / yì /yí)代矽氧負極材料項目已經落地(dì / de)。
除杉杉股份外,璞泰來(lái)、石大(dà)勝華、翔豐華、新安股份、矽寶科技、格龍新材料等企業均在(zài)不(bù)斷加快矽基負極材料的(de)開發與應用。
新型锂鹽方面,随着高鎳正極、高電壓正極的(de)市場需求增長,麒麟電池、4680大(dà)圓柱電池上(shàng)量,LiFSI等新型锂鹽配方比例提升,應用提速。中長期看,随着規模化生産及大(dà)幅降本的(de)實現,LiFSI将逐步替代LiPF6。
GGII預測,若将LiFSI作爲(wéi / wèi)通用锂鹽添加劑,2025年需求量将達到(dào)13萬噸,市場規模約105億;若将LiFSI作爲(wéi / wèi)溶質來(lái)替代現有锂鹽,2025年需求量将達到(dào)21萬噸,市場規模高達170億元。
在(zài)此背景下,天賜材料、新宙邦、多氟多、永太科技、宏氟锂業、康鵬科技等企業都在(zài)積極擴充LIFSI産能。
隔膜及塗覆材料方面,新能源市場蓬勃發展,動力電池安全性、電芯良品率要(yào / yāo)求越來(lái)越高。應用于(yú)锂電池的(de)勃姆石,可提高隔膜的(de)耐熱性,增強隔膜的(de)抗刺穿性;改善電池的(de)倍率性能和(hé / huò)循環性能;提升電芯的(de)良品率,并減少電池在(zài)使用過程中的(de)自放電,日益被頭部企業所接受。
GGII數據顯示,2021年中國(guó)锂電池隔膜用勃姆石出(chū)貨量1.8萬噸,同比增長120%,在(zài)無機塗覆中的(de)滲透率進一(yī / yì /yí)步提升,已超60%;預計2022年其出(chū)貨量将超3萬噸,同比增速達80%。
目前,壹石通是(shì)全球锂電池用勃姆石最大(dà)供應商,全球市占比超過50%,中國(guó)市占比超80%。
導電劑方面,與傳統導電劑相比,碳納米管導電劑因能顯著提升電池性能而(ér)應用加速。GGII數據顯示,2021年中國(guó)锂電池用導電劑粉體出(chū)貨同比增長109%,達2.1萬噸,其中常規導電劑出(chū)貨量(不(bù)含複合導電劑)爲(wéi / wèi)1.8萬噸,碳納米管粉體導電劑(含其複合導電劑)出(chū)貨量同比增長60%,爲(wéi / wèi)0.3萬噸,折合碳納米管導電漿料達7.8萬噸(以(yǐ)4%固含量折算),成爲(wéi / wèi)導電劑市場中增長最爲(wéi / wèi)強勁的(de)部分。
進入2022年,碳納米管市場更是(shì)趨好。行業預計,2022年有望成爲(wéi / wèi)矽碳負極産業化元年。随着矽碳負極需求的(de)增長,碳納米管等配套材料有望同步受益。
另外,4680大(dà)圓柱電池産業化提速,也(yě)将在(zài)很大(dà)程度上(shàng)提升碳納米管的(de)市場需求。
GGII預計,2022年中國(guó)碳納米管導電漿料出(chū)貨量将突破12萬噸,至2025年将突破32萬噸,成爲(wéi / wèi)锂電池導電劑領域中成長性最高的(de)種類,加快對傳統導電劑的(de)替代。
目前碳納米管市場集中度較高,主要(yào / yāo)集中在(zài)天奈科技、青島昊鑫、卡博特之(zhī)間。
锂電産業加速變革,多元化應用場景加速動力電池需求分化,材料體系選擇千差萬别,中國(guó)锂電創新邁入2.0時(shí)代,毋庸置疑,新一(yī / yì /yí)輪的(de)材料體系創新正在(zài)加速醞釀。