锂电三元材料——从学术到行业-第2页-北极星储能网

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4.三元材料的研发方向

来自武汉大学的艾新平[4]教授对下一代动力电池做出了预测，提到以NCM、NCA为正极，石墨类碳为负极的电池

体系达到150～170Wh／kg的近期目标无难度，但安全性是制约其装车应用的主要障碍；

表1为各个阶段中，各种电池体系比能量值的预测：

表1满足下一代动力电池近期、中期技术发展目标的可能体系

未来的发展中，一下四个方向值得发掘：更高容量三元材料；更高功率的三元材料；合成方法的改进；与三元材料匹配的电解液添加剂的研究。

5.学术上在三元材料上的进展

面对富镍三元材料不稳定性的问题，来自德克萨斯大学达拉斯分校

KyeongiaeCho[5]教授的课题组在该问题上获得了新的研究成果。他们将第一原理计算结合过渡金属的有效相互作用进行计算，建立起一种新的化学键模型，解释了富镍NCM不稳定的原因。

德克萨斯大学达拉斯分校RobertoC.Longo和KyeongjaeCho教授[6]的课题组运用Li−Ni−Co−Mn四元相图研究了NCM材料的容量，并阐明过渡金属结构排序和正极材料LiNi1−y−xCoyMnxO2复合物电化学性能的影响。他们的实验证明，控制过渡族金属在原子尺度的排列可以提高离子和电子的迁移率，从而最大化循环过程中的倍率性能和循环稳定性。

在追求高容量正极材料的同时，还要兼顾到高电压电池的电解液匹配问题，阿贡国家实验室[7]研究了富镍的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)正极材料中三乙基亚磷酸(TEP)和三(2,2,2—三氟乙基)亚磷酸(TTFP)作为电解质添加剂的影响，并得出了当电解质含有1wt%的TTFP时，电池的电化学性能得到改善的结论。

6.锂电行业在三元材料上的动态

政策上的寒流

来自美国的特斯拉公司推出的电动车走在世界前列，该电动车采用的松下NCR186503100mAh电池安全问题备受争议。去年11月在印第安纳发生的一起特斯拉车祸死亡事件的调查结果近日公布，据美媒报道，美国印第安纳波利斯警方公布这起事故主要原因是事故后车辆起火。我国工信部在去年1月份也表示，暂停三元锂电池客车入新能源目录。三元材料的发展前景似乎有些严峻，然而这并不能阻挡它的发展势头。

凌寒独自开的三元材料

高工产研锂电研究所(GGII)分析师胡林林表示，补贴随着电池电量的增大逐步下降，大部分企业选择30Kwh电量、高补贴的标准时，仍要满足客户长续航里程的要求，倒逼企业使用三元电池。

巨头企业的强势投资

在对锂电公司格林美的访谈中，也获得公司将会在三元材料的研发和生产中加快步伐，抢占制高点的信息。在国家政策和原材料价格方面，三元材料在新一轮收益中或将备受青睐。2016年年底出台的新能源汽车新政明确将补贴额度与电池能量密度挂钩，能量密度越高补贴越多。三元电池理论能量密度更高，许多锂电巨头企业，如比亚迪、宁德时代、国轩高科、中航锂电等将改投三元锂电。

宁德时代一位负责人向媒体透露，目前公司磷酸铁锂和三元产能占比在2：1左右，未来两年会逐渐趋向1：1。今年1月消息，宁德时代“新一代锂离子动力电池产业化技术开发”项目在宁德启动，该项目研发以高镍三元材料为正极、硅碳复合物为负极的锂离子动力电池，可将锂离子动力电池的比能量从目前的150-180Wh/kg大幅提高至300Wh/kg以上，成本也将显著降低。比亚迪公司的全球磷酸铁锂电池技术在全球范围内领先，如今也在大规模布局三元锂电池，据比亚迪董秘李黔透露，2016年比亚迪预计电池产能10GWH，2017年新增三元电池5-6GWH。国轩高科已启动年产10000吨高镍三元正极材料产业化项目,国轩高科青岛公司年产1GWH三元锂电池生产线也正式投产。中航锂电（江苏）有限公司拟启动产业园二期工程建设项目。项目总投资规模为437340万元，建设年产50亿瓦时三元材料锂离子动力电池生产线。智慧能源开出31.14亿元定增预案，扩产高端三元锂电生产线。邦普集团于2016年6月投12.26亿元建立三元前驱体项目，预计年产三元前驱体3.5万吨。

参考资料：

详解电化学储能各技术路线及产业链

三元材料查看更多>正极材料查看更多>电解质查看更多>

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