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新能源持续高景气, 动力电池三元正极材料发展如何

来源:宝鄂实业    2019-03-31 11:00    点击量:
三元正极材料主导未来趋势,高镍、高电压引领技术变革。随着新能源汽车对续航里程的标准提高,传统磷酸铁锂动力电池逐渐让位给三元正极材料电池。三元正极材料质量直接影响动力电池性能,高镍材料将成为未来的发展趋势。相对于传统正极材料,高镍三元正极材料技术壁垒高,毛利率可达到25%以上(传统正极的不到10%)。但目前高技术产品基本国外巨头垄断,国内厂商虽已开始高端生产线布局,未来2-3年将实现量产。
 
 
 
新能源持续高景气,三元材料需求放量。预计下游采用三元正极材料的乘用车动力电池需求量将以40%增长率递增,未来市场空间广阔。到2020年,全球动力电池需求量将达到120GWh,折算三元正极材料需求量达到30万吨规模,行业保持稳定增长态势。国内方面,2020年三元正极材料出货量预计为21.8万吨,CAGR超过40%。
 
高镍材料供应严重不足,低端产能释放竞争加剧。高端材料供给严重短缺,去年国内高端三元正极材料NCA、811/622产量占比仅为三元正极材料总量的1%,目前仅宁波金和一家拥有811量产能力。国内主要正极材料厂商都有产能扩张计划以应对下游动力电池高速增长对三元正极材料的需求,目前在建产能已达到13.5万吨,产能迅速扩张产品稳定优质成为关键。
 
技术优势创造盈利的时间先机。三元正极材料未来发展趋势是高镍三元正极材料,工艺复杂且生产技术门槛高,企业对产品质量的把控尤为重要,率先取得技术突破意味着抢占盈利先机。当前国内主要正极材料厂商均有扩产计划,项目及时投产叠加行业景气周期可以使公司营收迅速提升,业绩大幅增长。
 
产业链完整的公司将依托渠道壁垒获得更多市场份额。1)资源稀缺造成上游原材料价格上涨,拥有上游钴镍矿产、具有废旧电池回收能力的完整闭环产业链,以及成本优势突出的企业将获得更大的市场份额。2)稳定的下游客户渠道是公司产能顺利扩张的基础,渠道壁垒保证公司盈利的持续增长,全球新能源产业链上下游正在加速融合形成产业联盟,少数拥有技术优势和优质下游客户的企业将涌现出来,未来行业将出现两极分化。
磷酸铁锂电池包,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。与传统的铅酸蓄电池相比,不含贵重金属元素,锂电池包在工作电压、能量密度、循环寿命、耐高温等方面都具有显著优势。
 
三元锂电池概念:
 
三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,石墨作为负极材料的锂电池。三元锂电池的比能量、比功率更大。在大倍率充电、和耐低温性能等方面,三元锂电池也有很大的优势。
 
磷酸铁锂电池包和三元锂电池各自有什么优缺点?
 
■磷酸铁锂电池包优缺点分析
 
 
1、锂电池包优点
 
高温性能好:磷酸铁锂电池包热峰值可达350℃-500℃,工作温度范围宽广-20C--75C。
 
使用寿命长:磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电5小时率使用,可达到2000次。
 
容量大。磷酸铁锂电池包同等体积下比碳酸电池的蓄电量要高出2~3倍。
 
体积小重量轻:同等规格容量的磷酸铁锂电池包的体积是铅酸电池体积的2/3,重量是铅酸电池的1/3,重量更轻。
 
安全环保:磷酸铁锂电池包已经过严格的安全测试,即使在剧烈的碰撞中也不会产生爆炸;不含任何重金属与稀有金属,无毒,无论在生产及使用中均无污染。
 
无记忆效应:锂电池包论出于什么状态,可随冲随用,无需先放完全再充电。
 
快速充电:使用专用充电器,1.5C充电40分钟即可以使电池充满。
 
2、锂电池包缺点
 
材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,会使得最终单位储能电量的成本较高。
 
锂电池包低温性能差,正极材料振实密度小,磷酸铁锂电池在低温下(0℃以下)无法使电动汽车行驶,密度一般在0.8到1.3左右。
 
产品一致性差,目前国内还没有一家磷酸铁锂材料厂能够解决这一问题,在这一复杂的反应过程中,很难保证反应的一致性。
 
导电性能差,锂离子扩散速度慢,高倍充放电时,实际的比容量低。
 
总结:磷酸铁锂电池包的优点有着很大的发挥空间!我们对它的开发和利用才刚刚开始。现在社会乃至世界的主题就是绿色环保,所以还会有着巨大的发挥。缺点也会一直不断去改善,积极研发新技术,生产出优质的产品。
 
■三元锂电池优缺点分析
 
 
1、三元锂电池优点
 
电压平台高:三元材料的电压平台明显比磷酸铁锂高,高线可以达到4.2伏,放电平台可以达到3.6或者3.7伏。
 
能量密度高:电压平台越高,比容量越大,所以同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂电池续航时间更长。
 
振实密度高,比磷酸铁锂电池的密度高。

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