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材料价格猛涨,三元锂电池将去往何方?高压、高锰、无钴、固态

2022-11-24 00:23:18 677

摘要:三元锂电池的最大优势是能量密度高,但缺点也同样明显:成本高,价格贵。由于正极材料需要镍、钴、锰、锂等贵金属,因此三元锂电池的成本要高于磷酸铁锂电池,价格也更贵,通常只搭载于要求高能量密度、续航里程更远的旗舰车型上。三元锂电池现阶段的技术特征...

三元锂电池的最大优势是能量密度高,但缺点也同样明显:成本高,价格贵。由于正极材料需要镍、钴、锰、锂等贵金属,因此三元锂电池的成本要高于磷酸铁锂电池,价格也更贵,通常只搭载于要求高能量密度、续航里程更远的旗舰车型上。

三元锂电池现阶段的技术特征是:高镍、低钴,但随着镍、钴等贵金属和碳酸锂等原材料的价格变得越来越高,三元锂电池未来的发展方向可能会发生根本性的改变,将逐渐向高压、无钴、高锰、固态方向发展

此前8月份举行的世界动力电池大会,中国工程院院士吴锋在会上演讲时表示:“正极材料正在从原来的低镍走向高镍,但是由于镍价上涨太快,逼迫我们研究从高镍到无镍的路线,最终还是要走向无镍。

动力锂电池的正极材料成本一般占到电池总成本的40%,而正极材料直接关系到动力电池的能量密度和制造成本。由于正极材料的成本价格变化,动力电池的正极材料现阶段正呈现出由低镍向高镍发展、由有钴向无钴发展的趋势。


然而,由于镍的价格上涨速度太快,让本来在着手如何在正极材料上增加镍用量的科学家大伤脑筋,无奈只得调整研发方向,开始往无镍方向进行研发。

自去年以来,正极材料电池级碳酸锂的价格一直呈现加速上涨趋势,在今年3月份单价冲到50万元/吨的高点之后,目前价格仍继续维持在50万元/吨以上的高位。随着各大头部厂商持续扩张产能,锂矿开采也将逐渐放量,预计明年下半年到后年将出现大致供需平衡的局面。


中国动力电池的发展,最大的牵引力就是成本和市场,成本决定了市场的接受度。因此中国动力电池的材料革新和技术突破,一切围绕的都是成本。成本决定着电池的结构、材料组成、研发方向,它是牵引动力锂电池研发方向的牛鼻子!

中创新航:三元锂电池的发展方向是高电压、无钴化、高锰化、固态化

8月的世界新能源汽车大会上,中创新航表示即将推出能量密度为350Wh/kg的高镍多元电池,能满足4C快充的高锰铁锂电池,以及400Wh/kg半固态电池、全固态电池、锂硫电池等新体系电池。

目前,中创新航的高电压5系三元锂电池产品已实现600公里续航,接下来即将推出6系高电压三元锂电池产品,能量密度将能达到300Wh/kg的水平,可以支持1000公里以上的续航。

中创新航董事长刘静瑜认为,未来几年高电压三元锂电池的能量密度可以达到320Wh/kg,高压化技术在大幅提升能量密度和安全性的同时,也实现了锂、镍资源的高利用率,通过积极采取更多镁元素,相比传统三元材料可以减少对镍的依赖。

另外,中创新航还在积极研发半固态电池,当前正在攻坚突破能量密度400Wh/kg的关键材料技术,能量密度400Wh/kg的半固态电池技术正在向产业化方向逐步迈进。中创新航认为,三元锂电池的研发方向将是:高电压、无钴化、高锰化、固态化。

正极材料通过采用更多锰元素,可减少对镍的依赖;通过逐步实现“低钴化”和“无钴化”,可以进一步减少使用贵金属,从而达到降低成本的目的。

另外,通过提高电压,中创新航是行业内第一家量产5系高电压三元锂电池并实现600公里续航的动力电池厂商,6系高电压方型三元锂电池产品也已经实现了280Wh/kg的高能量密度。中创新航称,通过不断发展更高的电压、更高镍的材料和技术,高电压方型三元锂电池产品的能量密度将来还可以进一步做到320Wh/kg。

目前,中创新航研发的5系中镍高压三元锂电池,电芯的能量密度已达260Wh/kg,续航里程已超过700公里,同时可实现高安全不起火、长寿命不衰减、全气候适应性。6系中镍高压三元锂电芯的能量密度达280Wh/kg,电池系统的能量密度可达225Wh/kg,能实现800公里以上的续航里程,同时具有高安全性、长寿命等优势。

当前,中创新航在进行高镍正极、硅碳负极、高安全电解液、半固态电池等关键技术的攻关,其目标是实现液基锂离子电池最终达到400Wh/kg的能量密度。#新能源#​


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