锂电池三元负极材料有哪些种类?它的价格走势是怎样的?
锂电池三元负极材料种类
1、钛酸锂负极材料:钛酸锂作为“零张力”材料,使锂电池寿命大大延长,充放电循环可达数千次以上。例如传统的太阳能路灯用于储电的锂电池每两年就要更换一次,而用钛酸锂负极材料制成的锂电池使用寿命可达15年。
但是钛酸锂相对于比容量只有天然石墨等常规材料的一半,即单个电池为了达到相同的容量要比常规负极材料多使用一倍质量的负极材料。这会增大电池的质量和体积,在当前电池轻量化的背景下,钛酸锂的推广有一定局限性。
2、天然石墨负极材料:天然石墨导电性好,结晶度好,具有良好的层状结构,更适合Li+的嵌入和脱出,并且其矿藏资源丰富、价格低廉,因此成为当前锂电池主要的负极材料。
3、人造石墨负极材料:人造石墨种类繁多,生产工艺千差万别。广义上,一切通过有机物炭化再经石墨化高温处理后得到的石墨材料均可统称为人造石墨,如炭(石墨)纤维、热解炭(石墨)、泡沫石墨等。
而狭义上的人造石墨通常是指以杂质含量较低的炭质原料(石油焦、沥青焦等)为骨料、煤沥青等为粘结剂,经过配料、混捏、成型、炭化(工业上称为焙烧)和石墨化等工序制得的块状固体材料。其结构与理化性质与天然石墨相近,但在动力锂电池负极材料的使用中,人造石墨的规整度更好,相对储存锂离子的量更多,且循环性能优良,只是造价高。
负极材料价格走势
近年来由于新能源汽车的快速发展,对动力锂电池需求飞速提升,全球动力电池在锂电池产量中的占比由2014年的14%快速提升到2015年的28%;而中国动力电池在锂电池产量中的占比也由2014年的19%快速提升到2015年的36%。
锂电池产业可以分为上游的矿产资源、中游的原材料、产品制造与组装、下游的应用三大范畴。在产业链的环节中,锂电池隔膜制造环节的毛利率是最高的。负极材料技术是最成熟的,兵中石墨系负极材料仍是主流。
现阶段,石墨材料是负极材料的主流,未来石墨烯、钛酸锂、硅碳复合材料未来其良好发展前景。从2015年全球锂电池负极材料消费结极来看,天然石墨、人造石墨、中间相炭碳微球及钛酸锂、软碳与硬碳、非碳材料占比分别为55.0%、35.0%、7.4%、1.7%、0.8%,中国锂电池负极材料消费结极来看,天然石墨、人造石墨、中间相碳微球和钛酸锂占比分别为36%、53%、11%。