鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1790次 | 2019年06月09日
三元正極材料:補(bǔ)貼新政穩(wěn)中求變 產(chǎn)能釋放企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇
2019年4月28日至29日,2019年4月28日至29日,由SMM主辦,宜賓鋰寶冠名,源禹環(huán)保、科達(dá)潔能協(xié)辦,宜賓市工業(yè)和軍民融合局作為指導(dǎo)單位、江安縣人民政府作為支持單位的《2019年第四屆鎳鈷鋰錳產(chǎn)業(yè)鏈峰會(huì)》于四川宜賓召開。宜賓鋰寶新材料有限公司總經(jīng)理顏華為大家演講了2019鋰電池關(guān)鍵技術(shù)之:高鎳材料發(fā)展之路(NCM/NCA)。
他認(rèn)為,從純電動(dòng)轎車發(fā)展來(lái)看,“高鎳+硅碳”是唯一能滿足能量密度指標(biāo)的鋰電體系,且從資源、成本、技術(shù)成熟度等多方面考慮,“高鎳+硅碳”也是最為現(xiàn)實(shí)可行的技術(shù)方案。但高鎳三元正極材料因量產(chǎn)技術(shù)還剛剛起步,在電池工藝、配套技術(shù)、應(yīng)用特性、安全策略等方面還需要長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)積累才能走上光明之路。從鋰電材料發(fā)展看,不可逆轉(zhuǎn)的高能量密度發(fā)展迫求,使得三元電池成為大勢(shì)所趨,同時(shí)帶動(dòng)三元材料市場(chǎng)需求上升。隨著電池及鋰電材料企業(yè)產(chǎn)能相繼釋放,企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)將加劇,企業(yè)唯有不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,把握核心技術(shù),提升自身產(chǎn)品品質(zhì)才能謀求更大發(fā)展。
新能源政策的演進(jìn)
新能源動(dòng)力汽車——既定國(guó)策,全球趨勢(shì),不可阻擋。
世界看新能源,新能源看中國(guó),2018年我國(guó)新能源汽車生產(chǎn)約125.6萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)62%。
動(dòng)力電池——助推汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó),動(dòng)力電池裝機(jī)總電量約56.98GWh,同比增長(zhǎng)56%。
去補(bǔ)貼+提門檻——高能密度優(yōu)勢(shì)凸顯。補(bǔ)貼降幅已由2014年-2015年的5%左右極速上升至2018年的40%左右;2019年補(bǔ)貼整體大幅下調(diào),在2018年基礎(chǔ)上下浮達(dá)到60%左右水平。2019年3月26日國(guó)家財(cái)政部發(fā)布《財(cái)政部工業(yè)和信息化部科技部發(fā)展改革委關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼的通知》,同比腰斬乘用車?yán)m(xù)航里程250公里以下,直接取消補(bǔ)貼。
高中求穩(wěn),穩(wěn)中求變。2019年的補(bǔ)貼新政中,雖然三種車型的動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度門檻仍然在繼續(xù)提高,但是對(duì)于高能量密度的補(bǔ)貼態(tài)度出現(xiàn)一定轉(zhuǎn)變。一、乘用車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)加入了帶電量指標(biāo),從政策端平衡新能源汽車技術(shù)層面均衡發(fā)展。二、雖然乘用車能量密度門檻繼續(xù)提高,但最高標(biāo)準(zhǔn)并未進(jìn)一步提高。三、非快充類純電動(dòng)客車補(bǔ)貼調(diào)整系數(shù)分檔標(biāo)準(zhǔn)由系統(tǒng)能量密度更改為單位質(zhì)量載能量消耗量,在客車層面削弱了能量密度指標(biāo)影響程度。四、取消新能源客車電池系統(tǒng)總質(zhì)量占整車整備質(zhì)量比例(m/m)不高于20%門檻要求,一定程度上扼制了一味追求高能量密度動(dòng)力電池不良導(dǎo)向。
市場(chǎng)現(xiàn)狀
新能源汽車電池注定多元化,乘用車優(yōu)選三元。
產(chǎn)業(yè)集聚,電池寡頭時(shí)代已來(lái)臨。2018年全年,我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)裝車量排名前三名企業(yè)共計(jì)生產(chǎn)38GWh,占比66.8%;前五名企業(yè)共計(jì)裝車42GWh,占比73.8%;前十名企業(yè)共計(jì)裝車47.1GWh,占比82.8%,較去年TOP10企業(yè)合計(jì)占比上升達(dá)9個(gè)百分點(diǎn),市場(chǎng)集中度提升趨勢(shì)明顯。
三元材料市場(chǎng)份額因新能源動(dòng)力汽車而加碼,2018年三元正極材料產(chǎn)量13.7萬(wàn)噸,占比50.5%,同比增長(zhǎng)61.7%。預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)鋰電正極材料的產(chǎn)量將超過(guò)40萬(wàn)噸,其中,三元正極材料到2020年產(chǎn)量預(yù)計(jì)達(dá)到27萬(wàn)噸,占比將超過(guò)2/3。三元正極材料市場(chǎng)前景廣闊,隨著國(guó)家對(duì)動(dòng)力汽車補(bǔ)貼退坡,鋰電產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化進(jìn)展加快,公平競(jìng)爭(zhēng)加大。
2012-2018年中國(guó)鋰電三元正極材料出貨量情況:
能量密度缺口下三元高鎳化市場(chǎng)趨勢(shì)明顯,《中國(guó)制造2025》中關(guān)于動(dòng)力電池能量密度在2020年要求達(dá)到350Wh/kg,目前能量密度缺口較大仍主要受制于正極材料環(huán)節(jié)。雖然2019年補(bǔ)貼新政對(duì)于高能量密度動(dòng)力電池的應(yīng)用速度要求有所緩解,但政策主要是基于應(yīng)用的安全性考慮,實(shí)際上從需求端來(lái)說(shuō),消費(fèi)者對(duì)于高能量密度、高續(xù)駛里程車型的態(tài)度仍未轉(zhuǎn)變,高鎳NCM和NCA長(zhǎng)期趨勢(shì)不變。無(wú)則求有,有則求優(yōu)——高鎳三元擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃多,2018年全國(guó)近20家企業(yè)紛紛對(duì)外宣稱大規(guī)模擴(kuò)建三元正極材料或涉入鋰電三元正極材料行業(yè)。
垂直整合+橫向并購(gòu)——材料企業(yè)圖強(qiáng)圖大,2018年上半年國(guó)內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)發(fā)布的鋰電正極材料投擴(kuò)產(chǎn)及兼并股項(xiàng)目共21個(gè),總投資額約318億元,總規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)56Gwh。其中,三元正極材料及前驅(qū)體投資擴(kuò)產(chǎn)及兼并股項(xiàng)目有14個(gè),占上半年正極材料投資擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目總數(shù)的一半以上。
發(fā)展趨勢(shì)
三元正極材料未來(lái)市場(chǎng)廣闊,中國(guó)到2020年,新增200萬(wàn)輛汽車,到2025年,新增700萬(wàn)輛新能源汽車。2020年新能源汽車平均每輛車裝50KWh,到2025年新能源汽車平均每輛車裝70KWh計(jì)算。三元裝機(jī)按照70%計(jì)算,每瓦時(shí)三元材料需求按照1.5-2g計(jì)算。具體新能源汽車行業(yè)對(duì)三元材料需求如下表所示。
從3C走向動(dòng)力,產(chǎn)品技術(shù)壁壘陡增。技術(shù)壁壘較高,產(chǎn)品循環(huán)性、安全性有待提高;對(duì)高鎳材料這些缺點(diǎn)的內(nèi)在機(jī)理的認(rèn)識(shí)及解決方案,不僅牽涉到材料本身能否適應(yīng)高能量密度電池的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)需求,還進(jìn)一步?jīng)Q定了高鎳材料在規(guī)?;a(chǎn)中和電池產(chǎn)品應(yīng)用中的相關(guān)策略。幾種元素的配比組成仍在不斷的調(diào)整摸索中;需要權(quán)衡成本、產(chǎn)率、性能等諸多因素后進(jìn)行市場(chǎng)推廣。
產(chǎn)品升級(jí)換代加快——魚和熊掌都想兼得,兼顧優(yōu)化產(chǎn)品的性能指標(biāo)和成本二者,決定了三元正極材料未來(lái)技術(shù)升級(jí)快。三元材料生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)發(fā)展周期較短,相關(guān)技術(shù)還沒(méi)完全定型。對(duì)三元材料元素組成、結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)逐步向元素梯度分布設(shè)計(jì)、晶須形貌等細(xì)節(jié)深入。三元電池在開發(fā)中遇到的一些問(wèn)題也及時(shí)地體現(xiàn)到對(duì)材料初始細(xì)節(jié)的更新要求中。
制造更須智造——工藝更苛刻,設(shè)備更嚴(yán)格。高鎳三元正極材料需從工藝、設(shè)備和上下游供應(yīng)鏈三大環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)逢山開路。
元素高鎳化——資源和能量密度限制下的必由之路。目前已探明的地殼鈷金屬儲(chǔ)量只有700萬(wàn)噸左右,年產(chǎn)量為12萬(wàn)噸左右,顯然在總儲(chǔ)量和年供應(yīng)量上都難以滿足新能源汽車發(fā)展鋰電池供應(yīng)的需求,三元正極材料資源依賴性較高。
高鎳三元正極材料需攻克應(yīng)用上的缺陷后才是未來(lái)發(fā)展根本之路。三元材料的應(yīng)用并不全是導(dǎo)致新能源汽車起火的直接原因,存在各種各樣的起火原因。鋰電池中的易燃物是電解液,且存在各種各樣的起火原因,只是應(yīng)用三元材料的電池在出問(wèn)題時(shí)更容易點(diǎn)燃電解液,因此,我們并沒(méi)有必要因噎廢食,否認(rèn)三元材料的應(yīng)用。三元正極材料的鎳含量越高,錳含量越低,層狀鎳酸鋰(LiNiO2)的優(yōu)缺點(diǎn)也以不同地程度在三元材料中開始顯現(xiàn),其穩(wěn)定性就越差,隱患也就相對(duì)越大,需要加大其穩(wěn)定性提高技術(shù)的研究。鋰電池能量密度的提高除需要正極和負(fù)極材料有較大的改進(jìn),此外,還有與之相匹配的高電壓電解液、耐高溫高強(qiáng)度隔膜、補(bǔ)鋰工藝、電池的安全性控制結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)保護(hù)結(jié)構(gòu)等技術(shù)研究。
形貌單晶化——中國(guó)市場(chǎng)追捧的一匹“黑馬”,單晶三元材料因高循環(huán)、高安全性成為2018年國(guó)內(nèi)三元材料市場(chǎng)所追捧的一匹“黑馬”,三元單晶材料在三元材料各型號(hào)中的占比,從上半年的19%一路上升至年底的30%,發(fā)展迅猛。目前,單晶材料仍是市場(chǎng)追捧熱點(diǎn),市場(chǎng)略顯供不應(yīng)求,部分生產(chǎn)商已經(jīng)將6系、8系三元材料生產(chǎn)線全部用于生產(chǎn)單晶523型三元材料,隨做技術(shù)的發(fā)展高鎳三元單晶正極材料將會(huì)出現(xiàn)在應(yīng)用市場(chǎng)。
產(chǎn)業(yè)一體化——為生存,也是為競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展。充分整合資源共同發(fā)展或是未來(lái)鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),整合/利用各種資源優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品低成本、高品質(zhì)的差異化競(jìng)爭(zhēng),上下游一體化發(fā)展或?qū)⑹俏磥?lái)發(fā)展趨勢(shì)。前向一體化戰(zhàn)略的上游資源類企業(yè),向正極延伸產(chǎn)業(yè)鏈,增加競(jìng)爭(zhēng)力。后向一體化戰(zhàn)略的下游電池企業(yè),布局三元正極材料,著力降本提效。
下一篇:智慧工廠賦能鋰電正極材料工藝提升