你知道动力电池原材料主要有主要有哪些吗?
来源:宝鄂实业
2019-08-08 10:25
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中国的新能源电动车产销量又位居世界第一,这已经是中国新能源汽车产销量第四次蝉联第一的宝座了,在新能源汽车繁荣的背后,也有众多的配套企业随之兴起,其中动力电池的生产商占据了很大的市场比重,而中国同样是世界上动力电池的生产大国和强国,那么动力电池的材料是什么呢?面对市场上名目繁多的新能源动力电池,他们的制造材料你懂吗?作为新能源汽车背后的产业链条,动力电池的材料是什么?
首先从新能源汽车动力电池来说。众所周知,现在市场上主流的电动汽车的动力电池来源主要有三种:分别是磷酸铁锂电池、三元(参数|图片)锂电池、铅酸电池和镍氢电池。其中,以比亚迪为代表的汽车厂商(参数|图片)主要使用磷酸铁锂电池,以日本车企丰田汽车的大部分车型则选择了镍氢电池,铅酸电池主要用于低速电动车,剩余的主流电动车厂商则主要使用的是三元锂电池。在这些繁杂的电池种类中,有的能量密度高,有的稳定性好,有的则是使用寿命长,这些特性的不同主要取决于电池的材料不同。
其次从动力电池的材料来讲。按照传统物理知识来讲,电池的充放电过程是化学能改变为电磁能的过程,而这个转换的过程就涉及到电池的正负极,所以动力电池的材料也可以分为正极材料、负极材料、电解液和隔膜。这其中,由于在动力锂电池中,正极材料占比较大,可以达到3:1或者4:1的比列,所以正极材料的性能决定着电池的性能。
正是由于正极材料的不同,才产生了电池多种多样的种类,简言之,正极材料主要分为三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂和钴酸锂。这其中,三元材料主要指的是,以镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂为代表的三种金属复合氧化物,他们能够充分发挥三种金属的优势,电池容量较高,是动力电池主要正极材料之一,主要用于乘用车。磷酸铁锂则由于原材料低廉,循环性和安全性好,主要用于动力电池当中的客车和物流车。锰酸锂资源丰富,价格便宜,安全性好,但循环性差,高温中衰减严重,少量用于动力电池中。
总体来说,动力电池作为新能源汽车的重要组成部分,在整车产值中大约占据40%的比重,其电池材料的好坏直接决定着新能源汽车的性能,我们在选择新能源汽车的时候,既要注重性价比,又要注重驾驶体验,更要注重电池的好坏。分别是正极材料、负极材料、电解液和隔膜。正极材料1kWh动力电池大约需要用到2.3~2.5kg正极材料。动力电池成本中正极材料的占比最大,达到了28.27%。
一个动力电池原材料主要有四个,分别是正极材料、负极材料、电解液和隔膜。
动力电池有哪四大原材料,你知道吗?
正极材料1kWh动力电池大约需要用到2.3~2.5kg正极材料。动力电池成本中正极材料的占比最大,达到了28.27%。正极材料的成本主要由碳酸锂和各种对应的前驱体材料构成。其中,碳酸锂的价格走势呈现出阶段性上升态势,现在已经达到10万元/吨;前驱体材料主要取决于相关资源的价格,磷酸铁锂路线会受到铁矿石价格影响虽然不大但不能忽视,而三元材料则主要看镍价、钴价和锰价。
负极材料1kWh动力电池大约需要用到1.3~1.4kg负极材料。动力电池成本中负极材料占比6.85%,负极材料制造所需的资源就是石墨,而石墨资源最大的应用领域是钢铁冶炼。
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电解液的用量根据所使用正极材料的不同而有较大差异,1kWh动力电池中,有1.2kg、1.6kg、2.16kg。以磷酸铁锂电池为例,电池制造成本中电解液占比7.93%。电解液主要由溶质(六氟磷酸锂)、溶剂和添加剂构成,其中,六氟磷酸锂的制备用材主要是碳酸锂和相应的氟产品。从发展趋势看,六氟磷酸锂的价格还将会有上升空间。
隔膜。不同动力电池产品对隔膜材料的用量同样也有较大差异,以代表性企业为例,1kWh动力电池中,AESC的锰酸锂电池大约要用12.5平米的隔膜,LG化学的“锰酸锂+三元”电池接近19平米,而比亚迪的磷酸铁锂电池则需要23.5平米。以磷酸铁锂电池为例,电池制造成本中隔膜占比7.67%。
动力电池有哪四大原材料,你知道吗?
需要注意的是壳体盖板。虽然它不属于关键材料,但随着这几年关键材料价格的大幅下降,相对更具价格刚性的壳体盖板的成本占比明显高了起来。目前,这一块的成本占比达到了14.82%的高位,已到了不可忽视的地步。
当然,除以上材料外还有正极方面用的粘结剂PVDF、溶剂NMP、集电体铝箔,负极方面用的粘结剂CMC、溶剂去离子水、集电体铜箔,用于极耳的铝带、镍带等动力电池原材料。不过这些材料在动力电池成本中的占比仅有9.09%。