中國(guó)粉體網(wǎng)訊  三元正極材料不斷升級(jí),。

新能源市場(chǎng)迎來(lái)爆發(fā)拐點(diǎn)，電動(dòng)車(chē)滲透率不斷提升,。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,，2022年1-6月我國(guó)新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)量266.1萬(wàn)輛，銷(xiāo)量260萬(wàn)輛,，同比均增長(zhǎng)1.2倍,，市場(chǎng)滲透率達(dá)21.6%。

在市場(chǎng)形勢(shì)一片大好之下,，鋰電池原材料價(jià)格跳漲,、供應(yīng)緊缺，并對(duì)汽車(chē)?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(dòng)車(chē)市場(chǎng)的主流選擇，市場(chǎng)需求空間巨大,。若要滿足更高的市場(chǎng)期待,，則需對(duì)其進(jìn)行材料技術(shù)升級(jí)、工藝革新,。

電動(dòng)化加速滲透,，三元材料市場(chǎng)長(zhǎng)期向好

產(chǎn)業(yè)新周期下，新能源汽車(chē)銷(xiāo)量大幅攀升,，2022年1-6月,，國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)均突破260萬(wàn)輛，完成情況超出預(yù)期,。

受益于汽車(chē)電動(dòng)化的快速推進(jìn),，動(dòng)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(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量約100.24GWh，同比增長(zhǎng)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(shì)備受市場(chǎng)青睞,，2022年1-6月國(guó)內(nèi)三元?jiǎng)恿﹄姵匮b機(jī)量約44.93GWh,，同比增長(zhǎng)55%，占總裝機(jī)量的45%,。

放眼海外,，歐洲市場(chǎng)動(dòng)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(dòng)力電池總裝機(jī)量的95.4%。

國(guó)內(nèi)外三元電池市場(chǎng)需求不斷攀升,，帶動(dòng)三元正極材料出貨量大幅增長(zhǎng),。按照1GWh動(dòng)力電池需要1500-1800噸三元材料測(cè)算，僅國(guó)內(nèi)2022年上半年44.93GWh就帶動(dòng)了6.7萬(wàn)-8.1萬(wàn)噸三元正極材料,。

高工鋰電認(rèn)為,，隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)滲透率的繼續(xù)提升，三元正極材料市場(chǎng)長(zhǎng)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(shì)。

1,、高鎳化：8系三元高速增長(zhǎng),，超高鎳成未來(lái)方向

能量密度要求越來(lái)越高， 國(guó)內(nèi)外車(chē)型高鎳化趨勢(shì)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(lái)ES6,、小鵬P7、哪吒U,、愛(ài)馳U5,、廣汽AionV、AION LX PLUS,、吉利幾何A等已上市車(chē)型均搭載了高鎳電池,。受此帶動(dòng),，高鎳三元材料出貨量快速增長(zhǎng),。

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(wàn)噸,，同比增長(zhǎng)120.71%,，占三元正極材料總出貨量的41.76%；其中,，中國(guó)高鎳（8系及以上）三元材料出貨17萬(wàn)噸,，同比增長(zhǎng)181%。

高鎳三元電池作為國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠高端車(chē)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(guó)內(nèi)外中高端車(chē)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(lái)10年仍將保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，到2030年全球出貨量有望達(dá)500萬(wàn)噸以上,。

針對(duì)此,，容百科技、廈鎢新能,、長(zhǎng)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(kāi)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(zhǎng)。為進(jìn)一步提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(kāi)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(kāi)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(wú)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(lái)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(guò)提高其電壓平臺(tái)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(lái)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(duì)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(chǎng)日漸打開(kāi),，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(kāi)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(guò)1000公里的電動(dòng)車(chē)上,；長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科高電壓4.3V和4.35V三元正極材料已批量用于動(dòng)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(chē)型上實(shí)現(xiàn)裝車(chē)；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(jí)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(wàn)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(wèn)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(guò)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(duì)上述系列問(wèn)題進(jìn)行抑制。

3,、單晶化：兩條發(fā)展路線并行,，市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)

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(zhǎng),、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(guó)內(nèi)部分中低鎳單晶材料通過(guò)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(dòng)力電池企業(yè)的逐步導(dǎo)入,，單晶三元材料市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示,，2022年Q1,，單晶產(chǎn)量達(dá)4.9萬(wàn)噸，占比升至38.5%,，預(yù)計(jì)2022年國(guó)內(nèi)單晶三元材料的市占率有望升至40%以上,。

具體來(lái)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(guò)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(jí),，在帶來(lái)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(duì)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�?chǎng)或?qū)⒅貥?gòu),，具備相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備的企業(yè)有望脫穎而出，其余企業(yè)或被市場(chǎng)淘汰,，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局漸趨集中化,。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/長(zhǎng)安）

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