高鎳三元?jiǎng)恿﹄姵刂饾u受到業(yè)內(nèi)的熱捧。9月19日晚間,格林美發(fā)布公告稱,公司與寧德市人民政府、福安市人民政府、青拓集團(tuán)(青山鋼鐵集團(tuán)下屬企業(yè))簽署投資框架協(xié)議,計(jì)劃建設(shè)寧德新能源材料產(chǎn)業(yè)園和寧德循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園?;诖?,子公司荊門格林美與永清科技(青山鋼鐵集團(tuán)下屬企業(yè))成立合資公司福安青美,福安青美與福安市政府簽署了動(dòng)力電池三元正極材料項(xiàng)目投資協(xié)議,項(xiàng)目總投資約18.5億元。
目前在動(dòng)力電池中,磷酸鐵鋰的能量密度低而且已接近天花板,三元電池在能量密度上限方面具備優(yōu)勢(shì)。按照鎳鈷錳的比例,三元可以分為111、523、622、811等。由于鈷的價(jià)格不斷上漲,而鎳主要作用為提升能量密度,高鎳三元材料(622或811)成為當(dāng)前的研發(fā)重點(diǎn)。今年以來,包括卓能、比克、天津力神、億緯鋰能等鋰電廠商也在紛紛加大高鎳三元電池的產(chǎn)量。在材料企業(yè)中,除了格林美外,當(dāng)升科技、天賜材料也在加大投 注。
高鎳三元材料技術(shù)難度較大
根據(jù)公告,寧德新能源材料產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目在福安市灣塢半島選址,規(guī)劃用地約1100畝,分期建設(shè),其中一期建設(shè):包括年產(chǎn)18萬噸系列三元材料用高純?cè)希ǜ呒兞蛩徭嚒⒏呒兞蛩徕?、高純氯化鈷、高純硫酸錳),5萬噸三元前驅(qū)體材料與2萬噸三元正極材料等系列動(dòng)力電池用正極原料與正極材料項(xiàng)目,后續(xù)根據(jù)市場(chǎng)情況,擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模。
寧德循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目擬在福安市范圍選址建設(shè),用地約900畝,核心項(xiàng)目包括建設(shè)報(bào)廢汽車、報(bào)廢動(dòng)力電池、廢舊金屬回收利用項(xiàng)目;建設(shè)總庫容為300萬立方米的工業(yè)危險(xiǎn)固體廢物填埋中心等。
由福安市人民政府與福安青美投資的動(dòng)力電池三元正極材料項(xiàng)目,總投資約18.5億元,而福安青美的注冊(cè)資本按照總投資額的30%出資注冊(cè),注冊(cè)資本為5.55億元,作為項(xiàng)目資本金注資,各方以貨幣出資,其中永清科技出資2.22億元,持有合資公司40%股份;荊門格林美出資3.33億元,持有合資公司60%股份。
格林美相關(guān)人士表示,三元?jiǎng)恿﹄姵匾呀?jīng)成為新能源汽車的主流動(dòng)力,而高鎳三元材料占據(jù)三元電池成本的40%以上,隨著新能源汽車的全球商用化,高鎳三元材料對(duì)一級(jí)鎳資源的需求可能出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng),而青拓集團(tuán)、永清科技的的母公司青山鋼鐵(及其關(guān)聯(lián)公司)在印尼擁有豐富的鎳礦資源,原礦儲(chǔ)量在10億噸以上,鎳金屬儲(chǔ)量在1200萬噸以上,將是高鎳三元材料的優(yōu)秀戰(zhàn)略原料。
不過,也有分析指出,高鎳三元材料技術(shù)難度較大,生產(chǎn)制造過程當(dāng)中容易出現(xiàn)循環(huán)性能減弱、安全性能下降、充電效率降低等不良反應(yīng),企業(yè)產(chǎn)線建設(shè)中需要突破的難點(diǎn)較多。有業(yè)內(nèi)人士向記者表示,高鎳三元材料生產(chǎn)條件極為苛刻,有不少技術(shù)痛點(diǎn)需要解決,雖然原料成本下降,但是生產(chǎn)成本提高,未來高鎳三元材料成本并不會(huì)大幅降低,但是由于國家及市場(chǎng)對(duì)電池比容的要求,高鎳三元材料勢(shì)在必行。
主流電池廠商爭(zhēng)相布局
根據(jù)工信部等四部委印發(fā)的《促進(jìn)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》,到2020年,電池能量密度達(dá)到300Wh/kg,系統(tǒng)比能量達(dá)到260Wh/kg。以現(xiàn)有的技術(shù)條件,如果要達(dá)到300Wh/kg以上的能量密度,磷酸鐵鋰的正極材料是很難達(dá)到上述要求,而811等高鎳三元電池幾乎就成為了唯一的選擇,高鎳三元也被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是未來我國動(dòng)力電池的新賽道。
比亞迪此前就表示,預(yù)計(jì)2019年下半年開始應(yīng)用三元高鎳811電池。今年年初,國軒高科表示,已經(jīng)開發(fā)出三元811材料軟包電芯,能量密度能夠達(dá)到302wh/kg,預(yù)計(jì)2019年小批量生產(chǎn)供應(yīng)。
集邦咨詢新能源研究中心(EnergyTrend)研究經(jīng)理呂理舜在接受采訪時(shí)表示,高鎳電池因?yàn)椴牧系姆€(wěn)定性關(guān)系,大多采用在圓柱型電池,而中國電池的發(fā)展早期從手機(jī)方型電池開始,逐步擴(kuò)展至動(dòng)力應(yīng)用方型電池,在圓柱形的起步略晚,且容量也落后日韓一個(gè)世代,截至目前,18650圓柱電池的電容量,日韓大多已可將量產(chǎn)至3.2~3.4Ah,而中國還處在2.6~2.9Ah的階段。
據(jù)了解,目前在高鎳三元?jiǎng)恿﹄姵仡I(lǐng)域,松下幾乎是一家獨(dú)秀。松下應(yīng)用在特斯拉Model3上的圓柱型電池,通過改良高鎳正極材料和硅碳負(fù)極材料的應(yīng)用,使電池能量密度實(shí)現(xiàn)了20%的提升。
值得一提的是,近段時(shí)間以來,國內(nèi)發(fā)生了多起電動(dòng)汽車著火事故,均集中在三元電池上。中國工程院院士楊裕生發(fā)表文章呼吁叫停安全性和穩(wěn)定性差的“人造三元電池”,支持磷酸鐵鋰發(fā)展,引起業(yè)內(nèi)爭(zhēng)議。
呂理舜指出,三元雖然能量密度較高,卻也凸顯材料的不穩(wěn)定性問題,電池的安全是建立在電池芯與電池組裝兩種工藝的搭配,缺乏良好的搭配,就容易產(chǎn)生安全與壽命的問題。他認(rèn)為,除了將規(guī)模擴(kuò)大量產(chǎn)以壓低成本外,撇除單純的尋求成本降低的思維,才能夠建造出更安全的產(chǎn)品,與更長(zhǎng)遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)未來。