三元材料取代钴酸锂道路艰难

　　目前三元材料可谓是锂电池中的宠儿，发展速度非常快，在慢慢侵入整个应用市场。钴酸锂经过多年的发展，已经占据了锂电池市场的半壁江山。三元材料何时能够取代钴酸锂?

　　三元材料PK钴酸锂

　　三元材料是镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2，三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料。

　　钴酸锂一般使用作锂离子电池的正电极材料。电池结构稳定、容量比高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高。

　　三元材料不论在性价比还是在环保安全性能上远超钴酸锂。

　　三元材料取代钴酸锂之路仍然任重道远？

　　三元首先冲击的是钴酸锂的核心应用领域——数码产品市场。据数据显示，在2013年的正极材料市场，中国市场对于三元材料的需求，已经达到15600吨，其中80%用于笔记本电脑、平板电脑、手机等数码产品。三元材料如此大举措地进攻钴酸锂的“要害”，其来势汹汹的态势，不禁让业内人士猜测技术路线风向正在逆转。

　　但需要注意的是，相比于三元材料，钴酸锂具备一系列性能与技术优势，更受市场青睐。因此，大部分业内人士对目前的钴酸锂市场依然持积极态度，他们认为三元材料能否成功取代钴酸锂，市场取向起决定作用。

　　三元材料中，钴的质量分数通常控制在20%左右。虽然三元材料达到“少钴化”的要求，成本也得到显着的降低，但是其在压实密度、高电压、高容量、耐高温等性能方面仍与钴酸锂有一定的差距。

　　数码设备日趋轻薄化设计，对电池容量的要求也日益提升。正极材料的压实密度作为影响锂电池容量的因素之一，钴酸锂的单晶颗粒状形态，目前可以做到4.2g/cm3的压实密度，是作为小颗粒二次团聚体的三元材料无法想象的高难度挑战，成为三元材料拓展蓝图的“硬伤”。

　　事实上，目前能够满足移动设备待机要求的成熟电池也只有钴酸锂电池，在消费类数码产品领域，钴酸锂电池仍然处于主导地位。

　　虽然三元材料市场需求有所增长，但比起钴酸锂而言，其市场份额仍然不可同日而语。况且三元材料在以下几个方面存在短板。

　　三元材料企业多而不强。数据统计，截止2016年底国内三元材料出货量超过8000吨的企业尚未出现，各大企业产品同质化严重，均以523、111型号为主。同时受Tesla带动，国内三元动力电池掀起一场扩张高潮，材料企业方面自2015下半年至今已新增一批三元材料企业。未来随着技术的不断进步，长续航里程电池需求加大，三元材料市场需求呈现产销两旺时期，在利好背景下，市场将会涌现一大批新进入者。

　　核心专利缺失，低端产能重复建设。目前全球镍钴锰酸锂专利主要在美国3M及阿贡实验室手中，巴斯夫、优美科、瑞翔等均有购买3M或阿贡实验室专利实用权，而国内专利一时相对薄弱。未来大规模发展后，在出口商会产生专利纠纷。

　　目前国内三元材料型号以523为主。无论数码还是动力电池用三元材料，使用量最多的仍为523型号。从电池形状上来看，国内原装三元电池普遍采用NCM523，采用叠片工艺的三源动力电池采用NCM111，其中三元圆柱的产量大于方形叠片电池。

　　三元材料未来市场中潜力巨大，目前处于上升期。随着技术的发展，企业的不断自我完善，未来市场用量也极有可能超越钴酸锂。只能说超越钴酸锂的道路比较漫长。