近年來,我國新能源汽車產(chǎn)銷量的雙豐收帶動了整個上下游產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展,特別是對動力電池的需求量不斷攀升。由于動力電池占新能源整車制造成本大約30~40%,要使新能源汽車更具價格優(yōu)勢,形成足夠的市場競爭力,必須降低動力電池成本。而在動力電池的構(gòu)成成本當中,正極材料的成本超過40%,所以如何降低正極材料的成本成為關(guān)鍵。
一、關(guān)于磷酸鐵鋰和三元材料的對比
在正極材料當中,最常用的材料有鈷酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰和三元材料。目前來看,外資日韓企業(yè)等主要采用的是三元電池材料整體技術(shù)上確實領(lǐng)先中國企業(yè),但是在我國市場應(yīng)用上,磷酸鐵鋰電池相對于三元材料電池占據(jù)了上風(fēng)。
但從技術(shù)領(lǐng)域看,對于電池路線的爭議還在持續(xù),未來唱主角的是磷酸鐵鋰還是三元材料電池?
從能量密度來看,三元電池確實比磷酸鐵鋰占據(jù)優(yōu)勢,以特斯拉,三星,LG為代表的外企便是采用三元材料;而磷酸鐵鋰電池最近幾年技術(shù)進步很大,在比能量上已經(jīng)能夠接近三元材料電池,國內(nèi)汽車巨頭比亞迪便是采用磷酸鐵鋰材料。
從成本來看,無疑是磷酸鐵鋰占據(jù)優(yōu)勢,三元材料電池的原材料需要貴金屬,價格較高,未來也很難降下來,而磷酸鐵鋰電池的原材料相對價格穩(wěn)定,未來還有可能大幅度降低。且三元材料主要由外資供應(yīng),因而沒有納入國家的補貼范圍,成本肯定比磷酸鐵鋰高。
從安全性來看,也是磷酸鐵鋰更有優(yōu)勢。三元材料是有鎳鈷錳三種聚合而成,在到達一定溫度時發(fā)生分解,三元鋰材料會在更低的200度左右發(fā)生分解,而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學(xué)反映更加劇烈,會釋放氧分子,在高溫作用下電解液迅速燃燒,發(fā)生連鎖反應(yīng)。說簡單點,就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。
不過,磷酸鐵鋰電池有一個致命性的缺點,那就是低溫性能較差,即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。
二、碳酸鋰的介紹和發(fā)展現(xiàn)狀
磷酸鐵鋰的原材料當中,主要有草酸亞鐵,氧化鐵紅,磷酸鐵,磷酸二氫鋰,磷酸二氫銨和,其中碳酸鋰占據(jù)了接近30%,而碳酸鋰由礦產(chǎn)資源提煉而成,在自然界中儲量非常有限,具有極強的地域性和稀缺性,屬于稀缺資源,因此在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中,碳酸鋰資源的戰(zhàn)略重要性顯得尤為突出。
從發(fā)展趨勢來看,新能源車無疑是未來汽車發(fā)展的方向,而動力鋰電池則是電動汽車的最佳選擇。
三、三元材料的介紹和發(fā)展現(xiàn)狀
目前在鋰電池領(lǐng)域,三元材料主要是由鎳鈷錳三者的聚合物構(gòu)成,材料中鎳鈷錳三種元素的比例并不確定,我們可以通過改變?nèi)N元素的比例來改善電池的性能。在過往,國內(nèi)的三元一般是部分的替代鈷酸鋰使用領(lǐng)域,與錳酸鋰或者鈷酸鋰混合用于中低端的電子消費品,與錳酸鋰混合應(yīng)用于中低端動力市場。但隨著近年新能源汽車的高速發(fā)展,三元材料充當越來越重要的角色。
我們只能站在未來可以看得清的一個領(lǐng)域里做出判斷,三元材料盡管向高鎳發(fā)展,但鈷未來在三元材料領(lǐng)域仍然大有可為,供需缺口在未來幾年必將會進一步拉大。