钜大LARGE | 点击量:1312次 | 2020年07月30日
高镍三元材料趋势化明显
关于三元材料电池,许多业内人士都不陌生。三元材料镍钴锰,具有高比容量、长循环寿命、低毒和廉价的特点,此外,三种元素之间具有良好的协同效应,因此受到了广泛的应用。在氧化还原储能中,镍是重要的成分,通过提高材料中镍的含量以有效提高材料的比容量,是三元材料再往前迈进的关键问题。
一般来说,高镍的三元正极材料是指材料中镍的摩尔分数大于0.6的三元材料,这样的材料具有高比容量和低成本的特点,但也存在容量保持率低,热稳定性差等缺陷。但通过制备工艺的改进可以有效改善材料性能。颗粒的微纳尺寸以及形貌结构,在很大程度上决定着高镍三元正极材料的性能。因此目前重要的制备方法是将不同原料均匀分散,通过不同生长机制,得到比表面积大的纳米球形颗粒。
关于高镍三元材料,小编通过分析目前国内外的情况后,发现它未来成为主流的趋势比较明显,具体从以下三个方面进行分析。
市场与政策:推动三元材料成主趋势
自去年以来,众多公司开始布局三元材料,其中就包括了杉杉能源、当升科技、厦门钨业、格林美、科恒股份、宜宾天原等。
2018年二月二日,寒锐钴业称,为进一步扩大钴铜产品产量,以适应新能源汽车动力锂电池的需求,提升资源保障能力,拟在在刚果(金)卢阿拉巴省科卢韦齐市投资建设“寒锐钴业在科卢韦齐投资建设2万吨电积铜和5000吨氢氧化钴项目”,总投资额2.16亿美元。
在2018年首批公示的36款新能源乘用车配套电池类型中,三元锂离子电池25款,占比达69%,相比2017年新增了46%。
从以上数据可以看出,当前新能源乘用车的动力锂电池采用三元材料(即正极材料为镍、钴、锰或铝等组成)电池正成为新趋势。而从今年初工信部公布首批推荐目录以来,市场内的锂电公司从推荐目录的差别中,灵敏地嗅到了新的商机——三元材料电池将成为主流。如沃特玛、比亚迪、国轩高科、力神等部分大公司在今年年初也纷纷开始布局三元材料的产量。
从上游原材料公司布局的大动作,和中游锂电公司的加大三元材料的产量布局,再到推荐目录上乘用车采用三元材料电池的比例突增,都在释放着三元材料电池的春天或将到来的信号。
值得一提的是,随着国家对新能源汽车的能量密度要求逐年提高,未来三元材料的市场比重将有望持续提升。
由此可预见,三元材料的趋势已基本明确。
钴:价格高企、分布不均
钴价格的高企是推动高镍三元材料动力锂电池发展的重要原因。
三月一日,据生意社数据显示,长江钴市场的报价已达到了62.5万元/吨,相比上周二十二日的报价上涨了32500元/吨,短短一周,上涨了5%。
而去年同期,每吨的报价还不到30万元。与此同时,自二月二十二日开市以来,A股钴业上市公司业绩和股价也随之飙升,不得不说,“钴奶奶”发起威来,气势挡不住。
此外,钴分布不均,采矿不稳定,也是导致钴价上涨的重要因素。在全球700万吨的陆地钴矿储量中,其中刚果(金)一国就占330万吨,折合全球总储量比例48.6%,排在之后的是澳大利亚、古巴、赞比亚、俄罗斯、加拿大等国。由于自然界钴矿常与镍、铜等矿藏伴生,开采成本高,产量难以有效释放,加之钴金属储量极少,全球分布极其不均。同时,由于目前最大钴生产国刚果(金)局势动荡,使得全球钴资源供应链十分脆弱。
钴价上涨削弱电池公司盈利能力,三元材料高镍化成为成本控制手段。随着技术路线往高镍化方向发展,NCM523和NCM622的钴分子含量分别为12.21%和12.16%,相差并不大,而NCM811的钴分子含量为6.06%,因此NCM811单吨对应钴的用量下降50%左右。
所以,在钴价格看涨的背景下,动力锂电池公司期望降低钴的占比,为加速成本下降,就会积极推动三元材料高镍化。
镍:价格相对稳定、分布均匀
相比起钴,镍的价格稳定,分布相对均匀成了推动高镍三元材料电池发展的动力。
在全球探明的镍金属储量中,60%为红土镍矿(USGS-2015),重要分布在赤道附近的古巴、新喀里多尼亚、印尼、菲律宾、缅甸、越南、巴西等国。
印尼查明镍矿储量为450万吨,位居世界第七,约占全球储量5.77%,重要分布在群岛的东部,矿带从苏拉威西到哈尔马赫拉、奥比、瓦伊格奥群岛,以及伊利安查亚的鸟头半岛的塔纳梅拉地区。
采矿业是印尼的重要产业,2017年政府放宽原矿出口条件后,采矿业占GDP比重重新出现回升,回升至7.57%。
根据SMM数据显示,2017年我国共进口印尼镍矿约381万吨,同比大幅回升。印尼在2018年一月最新批准TOSHIDA和INTERGRA两家矿山镍矿出口,配额分别为195万和100万吨,其中TOSHIDA无建厂记录。截至2018年一月,印尼已批准镍矿出口总配额2644万吨,预计后期仍将有新配额公布。而在去年年底,印尼矿业协会曾要求政府在未来3-5年内允许每年出口2000万吨低品位红土镍矿的出口配额。
据生意社数据显示,截至三月二日,长江有色金属现货市场镍的报价为101800元/吨,国内金属镍的市场均价为10万元/吨左右,相比于超60万元/吨的钴,成本明显较低。
综上,从国家对能量密度要求的逐年提高,可以预见三元材料将是大方向,而从镍与钴的供货以及价格走势比较,高镍三元材料未来趋势明显。