正極材料種類及性能比較

三元材料大火

從產(chǎn)量來看，目前三元材料已經(jīng)成為正極材料增速最高的細(xì)分領(lǐng)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年全國(guó)正極材料產(chǎn)量為21萬噸，同比上升3成，其中三元材料8.6萬噸、磷酸鐵鋰5.8萬噸、鈷酸鋰4.5萬噸、錳酸鋰2.1萬噸，三元材料接替2016年磷酸鐵鋰成為2017年增速最高的正極材料，受益乘用車接替客車成為新能源車重要增量。

國(guó)內(nèi)正極材料產(chǎn)量

2017年我國(guó)正極材料產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

從原材料來看，2017年以來，金屬鈷價(jià)格暴漲，三元電池用鈷成為鈷未來增速最快、空間最大的需求領(lǐng)域。三元正極材料應(yīng)聲上漲，面對(duì)迅速攀升的成本壓力，電池廠商利用正極材料技術(shù)協(xié)同紛紛向三元正極材料布局，緩沖原材料漲價(jià)沖擊，并且掌握上游資源。三元材料相較磷酸鐵鋰?yán)麧?rùn)空間更大，眾多公司紛紛布局三元材料。

磷酸鐵鋰如何打通自身經(jīng)脈？

1、技術(shù)突破，解決能量密度低的硬傷

磷酸鐵鋰離子電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。三元材料鋰離子電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰離子電池。

和磷酸鐵鋰不同，三元鋰離子電池電壓平臺(tái)很高，這也就意味著在相同的體積或是重量下，三元鋰離子電池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充電、和耐低溫性能等方面，三元鋰離子電池也有很大的優(yōu)勢(shì)。

從上圖可以看出磷酸鐵鋰的能量密度最低，在最新的補(bǔ)貼政策中，乘用車120Wh/kg、客車115Wh/kg成為一個(gè)重要分水嶺，只有滿足才能獲得一倍補(bǔ)償。在政策的刺激下，推動(dòng)技術(shù)升級(jí)成為磷酸鐵鋰破局的關(guān)鍵之一。

在提升磷酸鐵鋰離子電池能量密度的工作中，負(fù)極材料的改善也是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。目前除了石墨之外，其他有可能作為改善負(fù)極材料性能的材料，包括，硅以及各種氧化物添加劑，來添加到目前的傳統(tǒng)石墨里面，這個(gè)是目前比較可行的方法，而且現(xiàn)在很多公司都已經(jīng)在采用。

2、成本控制、快充技術(shù)突破，破除三元客車解禁優(yōu)勢(shì)

受到2016年客車禁用三元的影響，磷酸鐵鋰在新能源客車中成為主流，得益于新能源客車的高速發(fā)展，在2016年全年的出貨量中，磷酸鐵鋰占據(jù)七成以上的份額。進(jìn)入2017年，隨著安全標(biāo)準(zhǔn)得到統(tǒng)一，客車用三元開始解禁，不過采用者依然寥寥無幾。但隨著2018年補(bǔ)貼政策的推出，三元重新進(jìn)入申報(bào)列表。

這是否意味著三元卷土重來呢？實(shí)際上答案并不明確，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得到確定之后，三元的安全問題不用再擔(dān)心，但受到合作以及技術(shù)的慣性，再加上客車市場(chǎng)局限，新能源客車行業(yè)發(fā)展逐漸遇到天花板。并且，關(guān)于商用車而言，能量密度也不是首要關(guān)心的問題，成本、運(yùn)營(yíng)效率等更被看中。

在鋰離子電池公司中，兩級(jí)分化加重，CATL、比亞迪、沃特瑪?shù)日紦?jù)了市場(chǎng)重要份額，而這三家公司，在新能源客車、專用車市場(chǎng)占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，從市場(chǎng)份額來看，磷酸鐵鋰依然還有很大的空間。

3、梯次利用，解決回收利用難度大的問題

隨著磷酸鐵鋰離子電池壽命的終結(jié)，回收成為一大難題。和三元電池相比，磷酸鐵鋰回收利用率低，缺乏盈利點(diǎn)，甚至進(jìn)行再生材料回收處于虧本狀態(tài)，這導(dǎo)致磷酸鐵鋰離子電池回收不僅不能帶來效益，還會(huì)成為拖累。

2018年頒布動(dòng)力鋰電池回收新規(guī)明確了回收主體以及責(zé)任，電池公司也在積極研究更加綠色、經(jīng)濟(jì)的回收利用技術(shù)，只有補(bǔ)足了這一塊短板，磷酸鐵鋰在可持續(xù)發(fā)展的道路上才能走得更遠(yuǎn)。

和此同時(shí)，進(jìn)行梯次利用，以及開拓新市場(chǎng)成為電池公司的當(dāng)務(wù)之急。在補(bǔ)貼退坡之后，成本、利用效率成為市場(chǎng)關(guān)注的核心。