11月23日下午，中南大學(xué)冶金學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師胡國(guó)榮在行業(yè)會(huì)議上做了主題演講，分享了《鋰離子電池正極材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)新進(jìn)展》，中國(guó)電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點(diǎn)，以饗讀者：

 

胡國(guó)榮教授技術(shù)團(tuán)隊(duì)在三元系材料方面開(kāi)展了一些探索性的工作，取得了一些新進(jìn)展，主要是在三元材料表面進(jìn)行包覆，如包覆氧化鋁、核殼結(jié)構(gòu)、梯度材料等。

 

胡國(guó)榮介紹，當(dāng)前動(dòng)力電池正極材料技術(shù)路線有3個(gè)流派：磷酸鐵鋰派、三元（NCA/NCM）派、錳酸鋰派。目前，鋰電池正極材料保持高速增長(zhǎng)，并逐漸向三元材料等高能量密度材料發(fā)展。2016年中國(guó)正極材料產(chǎn)量達(dá)到16.16萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)43%，其中三元材料產(chǎn)量5.43萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)49%。預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)正極材料總產(chǎn)量將達(dá)到40.7萬(wàn)噸，其中三元材料的占比從2015年的32.3%上升到2020年的55.3%。

 

正極材料是標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，其生產(chǎn)設(shè)備是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，而設(shè)備主要靠進(jìn)口、成本高，而定位低端產(chǎn)業(yè)的正極材料的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈。

 

胡國(guó)榮認(rèn)為，相比低鎳的三元NCM（111、523），高鎳三元材料NCM（622、811）和NCA的技術(shù)難度更大。目前國(guó)內(nèi)高鎳三元材料尚處于中試和小批量試制階段，2016年國(guó)內(nèi)高鎳三元材料占三元材料總量的不到6%。

 

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)三元材料技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度較快，過(guò)去使用較多的數(shù)碼類NCM111和NCM532三元材料正面臨淘汰的尷尬局面，廠商們開(kāi)始力推NCM622的三元材料，包括NCM811和NCA三元材料中，由于前驅(qū)體是一種技術(shù)難度較高且需要定制化的中間體，前驅(qū)體研發(fā)和正極材料研發(fā)需要有良好的協(xié)同機(jī)制才能夠?qū)崿F(xiàn)高效的開(kāi)發(fā)。胡國(guó)榮認(rèn)為，正極材料廠商自產(chǎn)前驅(qū)體模式具有更佳的技術(shù)開(kāi)發(fā)效率，有利于在高端三元材料領(lǐng)域占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，具備較高的投資價(jià)值；而國(guó)外三元材料領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)格局基本成型，形成寡頭競(jìng)爭(zhēng)的格局，主要為Umicore、住友金屬、Nichia、L&F、Toda Kogyo等日韓三元材料供應(yīng)商。

 

“國(guó)內(nèi)三元材料廠商無(wú)論在技術(shù)上和產(chǎn)能上都與優(yōu)美科等日韓廠家尚存一定的差距。前驅(qū)體在三元材料產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要位置，具有較高的技術(shù)壁壘，并對(duì)三元材料的品質(zhì)有重要影響，且為非標(biāo)定制的產(chǎn)品，因此，自產(chǎn)前驅(qū)體的廠商在技術(shù)升級(jí)的競(jìng)賽中更具優(yōu)勢(shì)。”胡國(guó)榮表示，目前處于領(lǐng)先位置三元材料供應(yīng)商大多自產(chǎn)前驅(qū)體，包括當(dāng)升科技、廈門(mén)鎢業(yè)、巴莫-華友、寧波金和、瑞翔新材、格林美、河南科隆等廠商。外購(gòu)前驅(qū)體的企業(yè)中，杉杉能源和北大先行處于領(lǐng)先位置，其在鋰電產(chǎn)業(yè)中有著較深的背景和資源優(yōu)勢(shì)；單獨(dú)生產(chǎn)前驅(qū)體的企業(yè)中，邦普、海納新材、貴州中偉、金川科技為領(lǐng)先企業(yè)，其前驅(qū)體供應(yīng)國(guó)內(nèi)外一線三元材料供應(yīng)商；金川科技背靠金川集團(tuán)，擁有大量鎳鈷資源，聯(lián)合瑞翔新材，在技術(shù)有一定優(yōu)勢(shì)，有望在前驅(qū)體領(lǐng)域占據(jù)一席之地。

 

胡國(guó)榮在論壇上還對(duì)我國(guó)正極材料未來(lái)的發(fā)展方向提出了詳細(xì)的建議：

 

1、高鎳NCM/NCA材料的產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中，關(guān)鍵是通過(guò)先進(jìn)設(shè)備控制生產(chǎn)條件，保證二價(jià)鎳的完全氧化和防止三價(jià)鎳的分解。

 

2、高鎳NCM/NCA材料應(yīng)用中的關(guān)鍵是解決材料對(duì)濕度的敏感性，通過(guò)表面包覆或中和降低表面堿性。

 

3、高電壓鈷酸鋰由于其高壓實(shí)、高電壓所表現(xiàn)出的高容量特性，在數(shù)碼類電子產(chǎn)品中的應(yīng)用具有不可替代性，但在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域，由于高電壓鈷酸鋰的安全性問(wèn)題、循環(huán)壽命問(wèn)題難以獲得應(yīng)用。

 

4、梯度和核殼結(jié)構(gòu)三元系可以降低表面鎳含量，可降低材料對(duì)濕度的敏感性，提高材料的循環(huán)性能。

 

5、富鋰錳基固溶體材料仍具有難以克服的缺陷，未來(lái)商業(yè)化應(yīng)用仍需時(shí)日。

 

6、磷酸錳鐵鋰材料可以在磷酸鐵鋰基礎(chǔ)上提高15%的能量，未來(lái)將具有較好的應(yīng)用前景。

 

7、三元材料必須解決三元電池低成本清潔回收問(wèn)題，否則三元電池的發(fā)展不可持續(xù)，未來(lái)三元材料與磷酸鐵鋰材料將并行發(fā)展，三元電池以乘用車(chē)為主，磷酸鐵鋰電池已電動(dòng)大巴和儲(chǔ)能領(lǐng)域?yàn)橹鳌?/div>