11月23日下午，中南大學冶金學院教授、博士生導師胡國榮在行業會議上做了主題演講，分享了《鋰離子電池正極材料產業技術新進展》，中國電池網摘選了其部分精彩觀點，以饗讀者：

 

胡國榮教授技術團隊在三元系材料方面開展了一些探索性的工作，取得了一些新進展，主要是在三元材料表面進行包覆，如包覆氧化鋁、核殼結構、梯度材料等。

 

胡國榮介紹，當前動力電池正極材料技術路線有3個流派：磷酸鐵鋰派、三元（NCA/NCM）派、錳酸鋰派。目前，鋰電池正極材料保持高速增長，并逐漸向三元材料等高能量密度材料發展。2016年中國正極材料產量達到16.16萬噸，同比增長43%，其中三元材料產量5.43萬噸，同比增長49%。預計到2020年中國正極材料總產量將達到40.7萬噸，其中三元材料的占比從2015年的32.3%上升到2020年的55.3%。

 

正極材料是標準化的產品，其生產設備是決定產品質量的關鍵因素，而設備主要靠進口、成本高，而定位低端產業的正極材料的企業競爭激烈。

 

胡國榮認為，相比低鎳的三元NCM（111、523），高鎳三元材料NCM（622、811）和NCA的技術難度更大。目前國內高鎳三元材料尚處于中試和小批量試制階段，2016年國內高鎳三元材料占三元材料總量的不到6%。

 

現階段，國內三元材料技術競爭激烈，產品更新換代速度較快，過去使用較多的數碼類NCM111和NCM532三元材料正面臨淘汰的尷尬局面，廠商們開始力推NCM622的三元材料，包括NCM811和NCA三元材料中，由于前驅體是一種技術難度較高且需要定制化的中間體，前驅體研發和正極材料研發需要有良好的協同機制才能夠實現高效的開發。胡國榮認為，正極材料廠商自產前驅體模式具有更佳的技術開發效率，有利于在高端三元材料領域占據先發優勢，具備較高的投資價值；而國外三元材料領域競爭格局基本成型，形成寡頭競爭的格局，主要為Umicore、住友金屬、Nichia、L&F、Toda Kogyo等日韓三元材料供應商。

 

“國內三元材料廠商無論在技術上和產能上都與優美科等日韓廠家尚存一定的差距。前驅體在三元材料產業鏈中占據重要位置，具有較高的技術壁壘，并對三元材料的品質有重要影響，且為非標定制的產品，因此，自產前驅體的廠商在技術升級的競賽中更具優勢。”胡國榮表示，目前處于領先位置三元材料供應商大多自產前驅體，包括當升科技、廈門鎢業、巴莫-華友、寧波金和、瑞翔新材、格林美、河南科隆等廠商。外購前驅體的企業中，杉杉能源和北大先行處于領先位置，其在鋰電產業中有著較深的背景和資源優勢；單獨生產前驅體的企業中，邦普、海納新材、貴州中偉、金川科技為領先企業，其前驅體供應國內外一線三元材料供應商；金川科技背靠金川集團，擁有大量鎳鈷資源，聯合瑞翔新材，在技術有一定優勢，有望在前驅體領域占據一席之地。

 

胡國榮在論壇上還對我國正極材料未來的發展方向提出了詳細的建議：

 

1、高鎳NCM/NCA材料的產業化過程中，關鍵是通過先進設備控制生產條件，保證二價鎳的完全氧化和防止三價鎳的分解。

 

2、高鎳NCM/NCA材料應用中的關鍵是解決材料對濕度的敏感性，通過表面包覆或中和降低表面堿性。

 

3、高電壓鈷酸鋰由于其高壓實、高電壓所表現出的高容量特性，在數碼類電子產品中的應用具有不可替代性，但在電動車領域，由于高電壓鈷酸鋰的安全性問題、循環壽命問題難以獲得應用。

 

4、梯度和核殼結構三元系可以降低表面鎳含量，可降低材料對濕度的敏感性，提高材料的循環性能。

 

5、富鋰錳基固溶體材料仍具有難以克服的缺陷，未來商業化應用仍需時日。

 

6、磷酸錳鐵鋰材料可以在磷酸鐵鋰基礎上提高15%的能量，未來將具有較好的應用前景。

 

7、三元材料必須解決三元電池低成本清潔回收問題，否則三元電池的發展不可持續，未來三元材料與磷酸鐵鋰材料將并行發展，三元電池以乘用車為主，磷酸鐵鋰電池已電動大巴和儲能領域為主。

 

（以上觀點根據論壇現場速記整理，未經發言者本人審閱。）