锂电池正极材料应用领域有哪些?
来源:宝鄂实业
2019-10-27 19:03
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锂离子电池占全球锂终端需求的41%。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料。正极材料是核心关键材料,占锂电池成本的30-40%。消费电子市场(笔记本电脑、平板电脑、智能手机等)的迅速扩张导致了锂电池需求的激增。未来,电动汽车和储能电站在新能源领域也将依赖锂离子电池。到2013年,全球锂离子电池产业规模有望达到278.1亿美元。2015年,新能源汽车的工业应用将推动全球锂离子电池产业达到523.2亿美元。随着锂电池行业的扩张,锂电池正极材料行业也处于快速扩张阶段,其中钴酸锂应用最为成熟。
正电极材料的应用领域分化
目前正在使用和开发的锂电池正极材料主要有钴酸锂、钴酸锂、镍锰钴三元材料、尖晶石锰锰锂、橄榄石磷酸铁锂等。目前我国的正极材料主要有锂钴氧化物、三元材料、锂锰氧化物和锂铁磷酸盐。正电极材料的应用领域有明显的差异。目前,钴酸锂仍然是小锂电领域正极材料的主力军,主要用于传统的3C领域。三元材料和锰酸锂主要用于小型锂电池。在日本和韩国,它们作为动力电池相对成熟,主要用于电动工具、电动自行车和电动汽车。磷酸铁锂应用于中国动力电池领域,是未来储能电池发展的方向,主要用于基站和数据中心储能、家庭储能、风能和太阳能储能等领域。
锂钴氧化物将逐渐被取代
钴酸锂,因为简单的生产技术和电化学性能稳定的优点,第一个商用,放电电压高、稳定的充放电电压、高特定能量,具有重要应用领域的小消费者电池,由于快速发展的消费电子市场,钴酸锂锂电池阴极材料销量最大的材料,但其成本高,且不利于环保,比容量利用率低,电池寿命短,安全性差。该三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂的优点,具有价格优势。但其应用受到钴价的影响。当钴价处于较高水平时,三元材料价格低于钴酸锂,具有较强的市场竞争力。但当钴价较低时,三元材料相对于钴酸锂的优势就大大减弱。目前,锂钴氧化物材料已被三元材料所取代,是发展的趋势。
三元材料具有较好的低成本优势
三元材料是指镍、钴、锰按一定比例,然后制成锂源。特斯拉的第一款跑车使用的是锂18650钴氧化物电池,而第二款量产车型Model -s使用的是松下定制的三元材料电池,镍钴铝三元阳极。从特斯拉两款车型的对比中可以看出,钴酸锂电池成本较高。model-s使用了8000多块电池,比Roadster多了1000多块,但由于其三联电池更好的成本控制,其成本下降了30%。目前,我国高性能锂电NCM三元材料与国际市场仍存在较大差距。在稳定性控制方面,存在设备和技术上的双重障碍。发展明显落后。