鋰電池生產(chǎn)需要用到哪些原材料?
來源:存能電氣 日期:2019-01-24 10:10 瀏覽量:次
鋰電池生產(chǎn)需要用到哪些原材料?生產(chǎn)鋰電池里的原材料很多,鋰電池主要材料構(gòu)成主要有:正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液。鋰電池是性能卓越的新一代綠色高能電池,已成為高新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一。目前,鋰電池原材料供應(yīng)充足,部分產(chǎn)品產(chǎn)能充足,競爭激烈,鋰電池行業(yè)依舊火熱。
鋰電池生產(chǎn)需要用到哪些原材料?
鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液等構(gòu)成,正極材料在鋰電池的總成本中占據(jù)40%以上的比例,并且正極材料的性能直接影響了鋰電池的各項(xiàng)性能指標(biāo),所以鋰電正極材料在鋰電池中占據(jù)核心地位。
1.正極材料
在正極材料當(dāng)中,最常用的材料有鈷酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰和三元材料(鎳鈷錳的聚合物)。正極材料占有較大比例(正負(fù)極材料的質(zhì)量比為3:1~4:1),因?yàn)檎龢O材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,其成本也直接決定電池成本高低。
鋰電池正極材料具有廣闊的市場,前景十分樂觀。但鋰電池正極材料還存在一定的技術(shù)瓶頸,尤其是它的電容量高與安全性能強(qiáng)的優(yōu)勢還未充分發(fā)揮出來。我國企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對正極材料關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)攻關(guān),取得國際領(lǐng)先地位,增強(qiáng)核心競爭力,在國際競爭中取得優(yōu)勢。
2.負(fù)極材料
在負(fù)極材料當(dāng)中,目前負(fù)極材料主要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負(fù)極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負(fù)極材料,以及其他的一些金屬間化合物等。負(fù)極材料作為鋰電池四大組成材料之一,在提高電池的容量以及循環(huán)性能方面起到了重要作用,處于鋰電池產(chǎn)業(yè)中游的核心環(huán)節(jié)。
3.隔膜
市場化的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴類隔膜。鋰電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。
4.電解液
鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配制而成的。電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。
鋰電池的主要材料是什么?
碳負(fù)極材料,已經(jīng)實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。
錫基負(fù)極材料,錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價(jià)態(tài)金屬錫的氧化物。沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
氮化物,也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
合金類,包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金,也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
納米級,納米碳管、納米合金材料。
納米氧化物,目前根據(jù)鋰電池新能源行業(yè)的市場發(fā)展最新動(dòng)向,諸多公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨,錫氧化物,納米碳管里面,極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。
如果是聚合物鋰離子電池,正極要用鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、三原材料、磷酸鐵鋰等可供選擇;負(fù)極一般是石墨了,當(dāng)然還有添加劑如導(dǎo)電炭黑,CMC/PDVF等;隔膜;電解液等等。
國內(nèi)鋰電池行業(yè)原材料市場現(xiàn)狀:
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雖然國內(nèi)隔膜市場競爭激烈,但仍然具有低端產(chǎn)品過剩,高端產(chǎn)能不足的特征。除少部分企業(yè)能生產(chǎn)高端產(chǎn)品以外,其他企業(yè)大多是對低端產(chǎn)品的重復(fù)建設(shè)。但是由于生產(chǎn)技術(shù)上的高壁壘、生產(chǎn)線建設(shè)周期長且達(dá)產(chǎn)時(shí)間和實(shí)際產(chǎn)能尚有不確定性,高端隔膜市場仍將供不應(yīng)求。
?、陔娊庖杭夹g(shù)突破價(jià)格下降
鋰電池電解液的生產(chǎn)一直被日本和韓國所掌控,價(jià)格長期維持高位。隨著國內(nèi)六氟磷酸鋰技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破,電解液逐漸實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化?;趯︿囯姵厥袌隹臻g的良好預(yù)期,國內(nèi)一些規(guī)模較大、實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)開始涉足鋰離子電池電解液領(lǐng)域,并且紛紛緊抓機(jī)遇擴(kuò)大產(chǎn)能,市場價(jià)格競爭壓力不斷增大。
2017年鋰電池電解液價(jià)格受到六氟磷酸鋰階段性產(chǎn)能過剩、價(jià)格不斷下跌帶動(dòng)下滑,其中儲能鋰電池電解液和動(dòng)力鋰電池電解液價(jià)格下跌幅度較大,二者同比下跌幅度均超過15%。2017年電解液產(chǎn)品價(jià)格整體處于低位,市場均價(jià)為5.3萬元/噸。
?、壅龢O材料市場需求逐漸復(fù)蘇
目前,鋰電池正極材料市場需求逐漸復(fù)蘇,對上游鋰電原材料需求環(huán)比上漲,但同比仍不及去年同期。2016年鈷酸鋰價(jià)格逐步走高,2018年8月達(dá)到44.3萬元/噸。而磷酸鋰價(jià)格也在2016年之后較快增長,2018年8月達(dá)到21.6萬元/噸。不過隨著國內(nèi)正極材料大廠新項(xiàng)目投產(chǎn),正極材料市場需求將會(huì)逐步趨于平衡,考慮到鈷價(jià)下跌帶來的影響,正極材料總體價(jià)格可能有所回落。
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