中國粉體網(wǎng)訊  三元正極材料不斷升級,。

新能源市場迎來爆發(fā)拐點(diǎn),，電動車滲透率不斷提升。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,，2022年1-6月我國新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)量266.1萬輛,，銷量260萬輛，同比均增長1.2倍,，市場滲透率達(dá)21.6%,。

在市場形勢一片大好之下，鋰電池原材料價(jià)格跳漲,、供應(yīng)緊缺,，并對汽車?yán)m(xù)航能力提出更高要求。因此,，生產(chǎn)更高能量密度,、更高安全性能、更低成本的電池成為“破局”的關(guān)鍵,。

三元電池作為中高端電動車市場的主流選擇,，市場需求空間巨大。若要滿足更高的市場期待,，則需對其進(jìn)行材料技術(shù)升級,、工藝革新,。

電動化加速滲透，三元材料市場長期向好

產(chǎn)業(yè)新周期下,，新能源汽車銷量大幅攀升,，2022年1-6月，國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷均突破260萬輛,，完成情況超出預(yù)期,。

受益于汽車電動化的快速推進(jìn)，動力電池裝機(jī)量也同步攀升,。GGII數(shù)據(jù)顯示,，2022年1-6月，國內(nèi)動力電池裝機(jī)量約100.24GWh,，同比增長116%,，整個(gè)上半年除4-5月份受疫情管控影響外，其余月份同比增速均在一倍以上,。

其中,，三元電池憑借高能量密度的優(yōu)勢備受市場青睞，2022年1-6月國內(nèi)三元?jiǎng)恿﹄姵匮b機(jī)量約44.93GWh,，同比增長55%,，占總裝機(jī)量的45%。

放眼海外,，歐洲市場動力電池裝機(jī)一直以三元為主,，數(shù)據(jù)顯示，2021年1-11月歐洲三元?jiǎng)恿﹄姵匮b機(jī)量達(dá)138.2 GWh,，占?xì)W洲動力電池總裝機(jī)量的95.4%,。

國內(nèi)外三元電池市場需求不斷攀升，帶動三元正極材料出貨量大幅增長,。按照1GWh動力電池需要1500-1800噸三元材料測算,，僅國內(nèi)2022年上半年44.93GWh就帶動了6.7萬-8.1萬噸三元正極材料。

高工鋰電認(rèn)為,，隨著新能源汽車市場滲透率的繼續(xù)提升,，三元正極材料市場長期向好。

技術(shù)迭代,，“兩高一單”實(shí)現(xiàn)降本增效

產(chǎn)業(yè)新周期下,，電池能量密度、安全性能等方面要求愈發(fā)嚴(yán)苛,，同時(shí)隨著鋰電原材料價(jià)格跳漲,，降本增效呼聲漸高，倒逼鋰電材料體系革新,。

聚焦三元正極材料,，高鎳化,、高電壓化、單晶化成為趨勢,。

1,、高鎳化：8系三元高速增長，超高鎳成未來方向

能量密度要求越來越高,， 國內(nèi)外車型高鎳化趨勢愈發(fā)明顯,。

目前，包括Model 3/Y,、標(biāo)致e-208,、現(xiàn)代Kona、大眾ID系列,、寶馬IX3/ X1,、奔馳EQ系列、蔚來ES6,、小鵬P7,、哪吒U、愛馳U5,、廣汽AionV、AION LX PLUS,、吉利幾何A等已上市車型均搭載了高鎳電池,。受此帶動，高鎳三元材料出貨量快速增長,。

GGII統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,，2021年全球高鎳三元出貨量為30.9萬噸，同比增長120.71%,，占三元正極材料總出貨量的41.76%,；其中，中國高鎳（8系及以上）三元材料出貨17萬噸,，同比增長181%,。

高鎳三元電池作為國內(nèi)外主機(jī)廠高端車型的主流選擇，其應(yīng)用不斷加速,。據(jù)高工鋰電不完全統(tǒng)計(jì),，包括寶馬i3、奔馳EQS,、奧迪Q4 e-tron,、凱迪拉克LYRIQ、雪佛蘭Bolt EUV,、廣汽豐田2022款 iA5,、大眾2022 ID.4 CROZZ,、Lucid Air、高合HiPhi X,、智己L7等國內(nèi)外中高端車型將于2022年集中上市,。

隨著后期高鎳電池成本進(jìn)一步下降和固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化提速，預(yù)計(jì)高鎳正極材料在未來10年仍將保持高速增長態(tài)勢,，到2030年全球出貨量有望達(dá)500萬噸以上,。

針對此，容百科技,、廈鎢新能,、長遠(yuǎn)鋰科等正極材料企業(yè)不斷加快高鎳三元材料的研發(fā)進(jìn)度，并不斷取得突破,。

例如,，容百科技在2016年完成了第一代NCM811的開發(fā)和中試，2017年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),，并實(shí)現(xiàn)出貨快速增長,。為進(jìn)一步提升市場競爭力，容百科技還在研發(fā)下一代超高鎳正極產(chǎn)品,，進(jìn)一步降低高鎳材料的瓦時(shí)成本和提升能量密度,。目前，公司第二代Ni90體系正在開發(fā)中,，已進(jìn)入批量量產(chǎn)階段,，第三代Ni96體系正在配合客戶開發(fā)，預(yù)計(jì)今年實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn),。

此外,，中日韓頭部電池企業(yè)還將下一代電池的目標(biāo)，瞄準(zhǔn)鎳含量90%以上甚至完全無鈷的高鎳電池或固態(tài)電池,，并且制定較為明確的量產(chǎn)計(jì)劃表,。這意味著超高鎳三元正極材料將成為未來發(fā)展方向。

2,、高電壓化：綜合性能優(yōu)越,，應(yīng)用提速

高電壓化路線是以中鎳三元材料為基礎(chǔ)，通過提高其電壓平臺使得正極材料在更高電壓下脫出更多的鋰離子,，從而實(shí)現(xiàn)更高比容量和平均放電電壓,，進(jìn)而達(dá)到提升能量密度的目的。從當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用的主要產(chǎn)品來看,，高電壓Ni6系典型產(chǎn)品（Ni65）的實(shí)際能量密度735.15Wh/kg已與Ni8系典型產(chǎn)品的739.32Wh/kg接近,。

目前高電壓化以中鎳三元材料為基本路線，在原材料,、生產(chǎn)工藝,、加工成本方面均優(yōu)于高鎳化三元,；同時(shí)，由于高電壓材料的鎳含量相對較低,，生產(chǎn)工藝不如高鎳三元復(fù)雜,，因此高電壓化正極材料在提升能量密度的同時(shí)還兼具了一定的安全性改善。

憑借優(yōu)越的綜合性能,，高電壓化三元材料市場日漸打開,，主要正極廠商、部分電池企業(yè)入局此領(lǐng)域,，并加速其應(yīng)用,。

例如，正極廠商方面,，廈鎢新能開發(fā)出新款4.4V高電壓6系三元材料,，并成功應(yīng)用到續(xù)航里程超過1000公里的電動車上；長遠(yuǎn)鋰科高電壓4.3V和4.35V三元正極材料已批量用于動力電池領(lǐng)域,，4.4V三元正極材料逐步應(yīng)用于數(shù)碼電池領(lǐng)域,。

電池廠商方面，中創(chuàng)新航于2020年在全球率先采用高電壓三元電池材料技術(shù)量產(chǎn)590模組電池,，并在主要客戶廣汽埃安設(shè)計(jì)的Aion-LX車型上實(shí)現(xiàn)裝車,；今年其高電壓快充三元鋰電芯還將搭載于Smart精靈#1，其能量密度達(dá)到250Wh/kg以上的行業(yè)領(lǐng)先水平,，支持150kW超級快充,、100kW快充及7.2kW 慢充，且在保持80%容量的前提下,，可支持10年30萬公里的使用壽命。 

值得注意的是,，目前高電壓三元正極材料還面臨著一系列挑戰(zhàn),。高電壓下，由于鋰離子大量脫出,，三元正極材料容易出現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,、離子混排、不可逆相變等一系列問題,，從而造成電池循環(huán)壽命短,、熱穩(wěn)定性低、電解液消耗等宏觀電池失效行為,。

需通過金屬離子摻雜,、構(gòu)建人工包覆層、匹配高電壓電解液及添加劑等手段,，對上述系列問題進(jìn)行抑制,。

3,、單晶化：兩條發(fā)展路線并行，市場需求快速增長

相較于常規(guī)二次顆粒團(tuán)聚的多晶三元材料,，單晶材料具有負(fù)載電壓更高,、循環(huán)壽命更長、安全性更高等性能,。其有兩個(gè)發(fā)展路線,。

一是，中低鎳單晶路線,。大單晶產(chǎn)品負(fù)載電壓更高,，國內(nèi)部分中低鎳單晶材料通過高電壓可與多晶高鎳能量密度相當(dāng)，如Ni55,、NCM613等產(chǎn)品貴金屬含量更低,，產(chǎn)品在滿足能量密度同時(shí)具有更高性價(jià)比。

二是,，高鎳單晶路線,。高鎳環(huán)境下三元材料穩(wěn)定性欠佳，單晶化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，具有更好的循環(huán)性能,，相應(yīng)摻雜可提升高鎳三元材料的安全性能。

隨著下游動力電池企業(yè)的逐步導(dǎo)入,，單晶三元材料市場需求快速增長,。數(shù)據(jù)顯示，2022年Q1,，單晶產(chǎn)量達(dá)4.9萬噸,，占比升至38.5%，預(yù)計(jì)2022年國內(nèi)單晶三元材料的市占率有望升至40%以上,。

具體來看,，2022年Q1，在中鎳5系,、中高鎳6系三元材料中,，單晶材料體系占比均超過50%；2022年Q1單晶高鎳8系三元材料占比已升至13.5%,。

值得一提的是,，三元正極材料朝高鎳化、高壓化及單晶化方向升級,，在帶來能量密度,、安全性能提升和成本降低的同時(shí)，也增加了材料生產(chǎn)工藝難度，對相關(guān)企業(yè)在前驅(qū)體,、摻雜,、包覆以及材料體系理解等方面提出了更高要求。

在此情形下,，三元材料領(lǐng)域?qū)⒓铀傧磁�,，市場或�(qū)⒅貥?gòu)，具備相關(guān)技術(shù)儲備的企業(yè)有望脫穎而出,，其余企業(yè)或被市場淘汰,，行業(yè)競爭格局漸趨集中化。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）

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