天津巴莫吴孟涛:多样化三元材料路线,筑高技术壁垒
发布时间:2022-11-10 16:59:00

天津巴莫科技股份有限公司总经理吴孟涛


【电池中国11月11日 遂宁讯】由中国有色金属工业协会、中国化学与物理电源行业协会、电池中国网联合四川省经济和信息化厅、四川省经济合作局、遂宁市人民政府共同举办的“2022中国(遂宁)国际锂电产业大会暨新能源汽车及动力电池国际交流会”11月9-10日在遂宁召开。


在11月10日上午举办的“聚焦高比能动力电池关键材料”主题论坛上,天津巴莫科技股份有限公司总经理吴孟涛,就“高镍三元材料的全球化应用趋势”作主题演讲。


“三元”是目前锂电池主流技术路线之一,三元材料一般指镍钴锰或镍钴铝的含锂氧化物。由于三元材料中镍元素比例越高,材料能量密度越高,随着下游市场对高比能锂电池需求的不断提升,促使高镍三元与中镍高电压三元两大技术路线目前已基本形成。


对于行业痛点,吴孟涛指出,高镍三元电池与中镍高电压三元电池制备要求严苛,需要对传统三元材料进行更为复杂的改性工作,包括包覆、掺杂、晶界强化、前驱体调节、单晶化等,在生产工艺上需引入额外烧结工序,且存在一致性、磁性异物等难题,技术壁垒非常高。


产业化现状方面,“高镍技术路线方面 Ni92产品已进入量产;高电压技术路线方面,Ni60-4.4V产品已进入量产。”吴孟涛介绍道。


行业格局和产能方面,由于高镍三元材料生产技术壁垒高,资本开支大,目前高镍三元市场份额主要集中在天津巴莫、当升科技、容百科技、振华、贝特瑞等少数几家头部企业。吴孟涛指出,“受新能源汽车产业发展初期政策催化影响,目前材料体系迭代加速造成前期大量投入的低端产能过剩,行业产能利用率处于较低水平。现阶段,在需求不断攀升下,国内三元正极产能利用率提升至 58.73%。国内前五大企业年产能合计22.4万吨,占行业总供应量的50.83%,平均产能利用率达 91.02%,且通过产能扩张不断抢占市场份额,行业产能利用率与集中度有望同步提升。”


在此背景下,吴孟涛分享了他对三元材料产业化趋势的判断:


其一,三元材料将聚焦EV市场需求,拓展电动工具等细分市场。


“预计从2023年开始,三元正极需求量将超过百万吨级别,2023年-2026年需求复合增速将超30%。除动力/储能电池外,三元正极应用领域还包括消费电池、电动工具、电动两轮车用电池领域等。”吴孟涛表示,未来三元仍将是锂电池的主流技术路线,据机构测算,到2026年三元锂电池装机量将达1079 GWh,占锂电池总装机量的51%,三元正极需求量预计将达173万吨,2023年-2026年年复合增速为 31.3%。


其二,三元材料产业发展目标为提升材料性能,降低生产成本,符合可持续发展理念。


材料性能上,针对不同应用场景,提供高能量密度、高热安全性或高倍率等不同类型的三元材料;成本上,开发新配方或材料体系,优化工艺过程,降低三元材料的原料成本与工艺成本;可持续发展上,“零碳”工厂越来越多,未来需继续降低三元材料生产过程中的能耗、工业三废与二氧化碳排放量,开发材料回收技术。


其三,细分市场材料性能发展趋势不同。


据吴孟涛介绍,在EV需求端,未来三元材料产业化趋势仍将以高能量密度为主,提镍提电压:更多Ni90以上与4.4V以上三元材料将逐步实现量产,产品能量密度将达到三元材料实际可用能量密度极限;同时三元材料的快充性能将进一步提升,配合负极、无极耳圆柱、麒麟CTP 3.0等不同层面创新,助力EV提升快充性能。在电动工具需求端,低成本高功率的三元材料仍是主流方向。


其四,多种材料技术路线并存,技术创新精细化。


高比能体系下,未来高镍技术路线仍将是主流,而随着正极材料改性和电解液技术发展,高电压技术路线将逐渐成熟,中镍高电压三元材料需求将进一步提升。此外,基于三元材料混合正极技术路线将发挥其低成本高安全性优势,填补市场空白;材料改性等技术创新将更加精细化;低晶界/核壳/梯度单晶等新技术方案将被推广应用;富锂型三元材料开发或将有所突破,并进入量产阶段。


其五,低钴/无钴趋势。


吴孟涛指出,“钴元素在三元材料中起到维持层状晶体结构稳定、改善材料循环及倍率性能的作用。然而由于钴价昂贵,低钴/去钴成为锂电池降本的重要途经之一,但现行技术条件下,绝对‘无钴’三元材料暂时还不能实现。未来几年,高镍低钴化是三元材料产业发展的必然趋势。”


最后,吴孟涛还介绍了天津巴莫产业规模化情况。天津巴莫在天津和四川成都、广西玉林,浙江衢州同时建有锂电池材料基地,具备年产15万吨正极材料生产能力,预计到2023年年底总产能将达25万吨/年。主要客户涵盖宁德时代、LG化学、亿纬锂能、孚能科技等全球头部电池企业。目前,已通过PAS2060体系认证,成为全球首家正极材料“零碳”工厂。


其三元材料产品体系完整,40余款产品覆盖中高镍不同型号,包括EV使用的长循环、高容量产品,以及专为电动工具设计的高功率产品等。


稿件来源: 电池中国网
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