鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:827次 | 2020年09月15日
動(dòng)力鋰電池四大材料走勢(shì)“劃重點(diǎn)”
動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展新周期下,鋰電供應(yīng)鏈生態(tài)正在不斷演進(jìn),伴隨著新材料、新技術(shù)、新工藝的突破,新的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)也將醞釀而成。
尤其是鋰電關(guān)鍵四大主材:正極、負(fù)極、電解液、隔膜的發(fā)展,其革新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地關(guān)系著鋰電產(chǎn)業(yè)的前進(jìn)速度。
近期,高工咨詢董事長(zhǎng)張小飛博士在題為“鋰電關(guān)鍵材料應(yīng)用進(jìn)展分析”的演講中指出,動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)處于調(diào)整期,各環(huán)節(jié)龍頭公司繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn),外資公司擴(kuò)產(chǎn)兇猛,海外OEM電動(dòng)化加速,外資主機(jī)廠、鋰離子電池公司抓緊開發(fā)我國(guó)材料供應(yīng)鏈。同時(shí),各細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)的崛起也在帶動(dòng)鋰電核心材料需求邊界的上升。
“有關(guān)材料公司而言,未來(lái)僅具備產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)的公司或被具有新材料新技術(shù)/工藝的公司所取代。”張小飛表示。
上半年受疫情影響,新能源汽車及動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)銷量遭受沖擊,四大材料出貨量同樣發(fā)生連鎖反應(yīng)。值得注意的是,新能源汽車發(fā)展定勢(shì)下,新材料、新技術(shù)的成熟演進(jìn)及發(fā)展也讓四大材料面對(duì)著更多的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。
以下為GGII對(duì)動(dòng)力鋰離子電池四大材料上半年發(fā)展情況及技術(shù)應(yīng)用走勢(shì)的研判:
正極材料
上半年概況:2020年H1我國(guó)正極材料出貨量17.3萬(wàn)噸,同比下降6.9%,受疫情影響,下游終端客戶需求下降。
三元電池上半年動(dòng)力領(lǐng)域出貨量14.08GWh。新能源乘用車市場(chǎng)中三元電池仍為主流,進(jìn)而帶動(dòng)三元正極材料出貨量提升。
磷酸鐵鋰離子電池上半年動(dòng)力領(lǐng)域出貨量7.7GWh,動(dòng)力鋰離子電池出貨量占比出現(xiàn)明顯回升。這與乘用車主機(jī)廠部分中低續(xù)航里程車型切換磷酸鐵鋰離子電池有關(guān)。
錳酸鋰離子電池上半年動(dòng)力領(lǐng)域0.22GWh,重要受三元材料、磷酸鐵鋰材料價(jià)格下降,導(dǎo)致其市場(chǎng)被侵蝕搶占。
趨勢(shì)機(jī)遇:三元材料中高鎳是未來(lái)2-3年主流,長(zhǎng)期看好高鎳。5系、6系在方形、軟包上已批量使用,且還有改進(jìn)空間。
高鎳只在圓柱及少數(shù)方形上量產(chǎn),且出于安全考慮,其高能量密度優(yōu)勢(shì)還不能很好發(fā)揮;高鎳在動(dòng)力鋰離子電池上普遍應(yīng)用還要2-3年時(shí)間積累。
從技術(shù)路徑看,中高鎳提高克容量的重要手段。提高電壓是另一種提高三元材料克容量的方法,目前三元材料平臺(tái)為4.25V,未來(lái)高電壓(4.3V、4.35V、4.4V等)也將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
磷酸鐵鋰離子電池市場(chǎng)應(yīng)用的推進(jìn),一方面依托于“刀片”電池技術(shù)、軟包大模組及CTP技術(shù)等新技術(shù)的推進(jìn)進(jìn)展;另一方面通過(guò)磷酸鐵鋰正極材料納米化、提高正極壓實(shí)密度等技術(shù)手段,逐步提高能量密度。
負(fù)極材料
上半年概況:2020年H1國(guó)內(nèi)負(fù)極材料出貨量為12.6萬(wàn)噸,同比上升0.3%,環(huán)比下降1.1%;其中人造石墨出貨量10.16萬(wàn)噸,同比上升7.8%,上升重要受海外動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)雙向需求帶動(dòng)。
天然石墨受市場(chǎng)產(chǎn)品定位變化(如快充性)導(dǎo)致出貨量有所減少,天然石墨上半年出貨量為2.35萬(wàn)噸,同比下降10.8%。
趨勢(shì)機(jī)遇:負(fù)極的重要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是復(fù)合型負(fù)極材料、高克容硅基負(fù)極和快充型負(fù)極材料。
復(fù)合型負(fù)極材料方面,不同類型負(fù)極材料具有不同特點(diǎn),硅/硅氧負(fù)極克容量高、MCMB和軟碳倍率性好,通過(guò)將其與人造石墨進(jìn)行復(fù)合可以有效發(fā)揮兩種材料的性能優(yōu)勢(shì)。
高克容硅基負(fù)極方面,目前石墨類負(fù)極材料克容量提升空間有限,通過(guò)使用硅基負(fù)極材料可以提升克容量,從而提升能量密度,目前主流硅基負(fù)極容量為420mAh/g,正在加大450mAh/g及以上克容產(chǎn)品開發(fā)。
快充型負(fù)極材料方面,負(fù)極材料對(duì)鋰離子電池快充性能影響較大,目前以MCMB、LTO為代表的負(fù)極材料快充性能好,但克容量低。通過(guò)對(duì)人造石墨進(jìn)行整形,一次顆粒小型化(4-7um)、球形化,提升倍率性能;通過(guò)新型二次造粒技術(shù),各向同性化,提升倍率。
電解液
上半年概況:2020年H1動(dòng)力型電解液出貨量為4.16萬(wàn)噸,同比下降16.7%,動(dòng)力電解液的減少重要受疫情影響,下游新能源車需求減少,導(dǎo)致動(dòng)力產(chǎn)量下降。
趨勢(shì)機(jī)遇:一方面,通過(guò)提升電池電壓平臺(tái),可以提升電池能量密度,因此開發(fā)高電壓型電解液為目前電解液及電池公司的研發(fā)重點(diǎn)。
另一方面,應(yīng)用特種添加劑、新型鋰鹽、羧酸酯類溶劑成趨勢(shì)。
隔膜
上半年概況:2020年H1我國(guó)鋰離子電池隔膜出貨量為10.72億平米,同比下降11.6%,重要受國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)復(fù)蘇緩慢,及疫情開始在海外擴(kuò)散,導(dǎo)致海外動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)需求下降。
其中,干法隔膜出貨量3.35億平方米,同比下降9.5%,重要是因?yàn)橹髁鲃?dòng)力鋰離子電池以濕法隔膜為主,對(duì)干法隔膜的需求相對(duì)較低,疊加疫情影響,下游終端市場(chǎng)需求減少。濕法隔膜出貨量7.37億平米,同比下降12.6%,重要受動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)需求下降及出口市場(chǎng)需求放緩。
趨勢(shì)機(jī)遇:動(dòng)力鋰離子電池往高能量密度方向發(fā)展,無(wú)論是基膜還是涂層厚度將往輕薄化方向發(fā)展;濕法基膜從最初16um到12um、9um,目前7um動(dòng)力基膜已在開發(fā)認(rèn)證中;數(shù)碼電池已批量使用國(guó)產(chǎn)5um隔膜。
隨著應(yīng)用成本降低,未來(lái)無(wú)論是動(dòng)力鋰離子電池還是數(shù)碼電池,“陶瓷(勃姆石)+PVDF”的涂覆工藝憑借其優(yōu)異的安全性、硬度提升性能和優(yōu)異的循環(huán)性能,將成為主流技術(shù)路線。
油性涂覆粘接性更好、芳綸涂覆可耐400℃高溫安全性更優(yōu),未來(lái)隨著技術(shù)逐步成熟及價(jià)格下降,應(yīng)用開發(fā)將提速。