锂电池四大材料介绍
来源:宝鄂实业
2021-03-27 09:32
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1.正极物质。
锂电正极材料市场18650主要以钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂等产品占据。在中国的锂电池正极材料中,钴酸锂占49%,三元材料占22%,锰酸锂占16%,磷酸铁锂占6%,其它材料占7%。现在市面上的正极材料都是钴酸锂。动力电池和超大容量电源领域的两个主流技术方向是锰酸锂+三元材料和磷酸铁锂。
现在国内正级材料厂商有200多家,十大厂商占据了70%以上的市场份额,小厂商众多,竞争激烈;三元电池与磷酸铁锂相比,具有更高的能量密度和更长的寿命。三元材料的市场预期将在未来一段时间内成为动力电池的主流材料,但短期面临着安全性评估的考验,推广需要一个过程。
2.是负极材料。
世界范围内,锂电负极材料的产能主要集中在中日两国,并呈现出明显的区域集中和企业集中两大趋势。
国内锂电池负极材料技术成熟,碳素材料品种繁多,成本比例在5%-10%之间。目前负极材料的主要研究方向有:石墨化碳素材料、无定型碳素材料、氮化物材料、硅基材料、锡基材料及新型合金等。现在的负极材料主要是碳素材料,占锂电池成本的比重较小,在国内基本实现了工业化。负极材料产业高度集中,中国和日本在区域上均为世界主要生产国。
3.电解液。
其中以六氟磷酸锂为主要原料,约占成本的50%。
作为驱动锂离子流动的载体,电解液对电池的比容量、工作温度范围、循环效率和安全性能等都至关重要,是锂离子电池获得高电压、高比能量的保证,对锂电池的安全运行起着重要作用。电解质在电解液成本中所占比例最大,也是技术壁垒最高的环节。
六氟磷酸锂由于其独特的性能而成为目前最广泛的电解液。放眼全球,以往锂电池电解液一直是日韩厂商的天下,但随着中国技术进步和国内需求增长,特别是六氟磷酸锂国产化后,电解液产能不断向中国转移。
4.隔膜。
膜片的制造是最难的,也是最有利润的。锂电池的作用主要是防止正负极短路,同时为离子在充放电过程中的输送提供电通道。现在通常采用聚丙烯、聚乙烯单层微孔薄膜,或两者复合制成多层微孔薄膜隔膜。今后的发展方向是薄薄的,安全的。膜片的成本构成仅次于正极材料,占20-30%,膜片的性能决定着电池的界面结构、内阻等,直接影响着电池的容量、循环周期和安全性。由于下游新能源汽车动力电池需求上升,全球锂离子电池隔膜行业发展迅猛。但是国内的隔膜主要集中在低端的干隔膜产品领域,批量生产的隔膜不均匀,稳定性差,在质量上难以有效地应用于动力锂电池,目前国内锂电池隔膜还处于进口替代阶段。
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