目前三元材料可謂是鋰電池中的寵兒，發(fā)展速度非常快，在慢慢侵入整個(gè)應(yīng)用市場。鈷酸鋰經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)占據(jù)了鋰電池市場的半壁江山。三元材料何時(shí)能夠取代鈷酸鋰?

三元材料PK鈷酸鋰

三元材料是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料。

鈷酸鋰一般使用作鋰離子電池的正電極材料。電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出、但是其安全性差、成本非常高。

三元材料不論在性價(jià)比還是在環(huán)保安全性能上遠(yuǎn)超鈷酸鋰。

三元材料取代鈷酸鋰之路仍然任重道遠(yuǎn)？

三元首先沖擊的是鈷酸鋰的核心應(yīng)用領(lǐng)域——數(shù)碼產(chǎn)品市場。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在2013年的正極材料市場，中國市場對(duì)于三元材料的需求，已經(jīng)達(dá)到15600噸，其中80%用于筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品。三元材料如此大舉措地進(jìn)攻鈷酸鋰的“要害”，其來勢(shì)洶洶的態(tài)勢(shì)，不禁讓業(yè)內(nèi)人士猜測技術(shù)路線風(fēng)向正在逆轉(zhuǎn)。

但需要注意的是，相比于三元材料，鈷酸鋰具備一系列性能與技術(shù)優(yōu)勢(shì)，更受市場青睞。因此，大部分業(yè)內(nèi)人士對(duì)目前的鈷酸鋰市場依然持積極態(tài)度，他們認(rèn)為三元材料能否成功取代鈷酸鋰，市場取向起決定作用。

三元材料中，鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常控制在20%左右。雖然三元材料達(dá)到“少鈷化”的要求，成本也得到顯著的降低，但是其在壓實(shí)密度、高電壓、高容量、耐高溫等性能方面仍與鈷酸鋰有一定的差距。

數(shù)碼設(shè)備日趨輕薄化設(shè)計(jì)，對(duì)電池容量的要求也日益提升。正極材料的壓實(shí)密度作為影響鋰電池容量的因素之一，鈷酸鋰的單晶顆粒狀形態(tài)，目前可以做到4.2g/cm3的壓實(shí)密度，是作為小顆粒二次團(tuán)聚體的三元材料無法想象的高難度挑戰(zhàn)，成為三元材料拓展藍(lán)圖的“硬傷”。

事實(shí)上，目前能夠滿足移動(dòng)設(shè)備待機(jī)要求的成熟電池也只有鈷酸鋰電池，在消費(fèi)類數(shù)碼產(chǎn)品領(lǐng)域，鈷酸鋰電池仍然處于主導(dǎo)地位。

雖然三元材料市場需求有所增長，但比起鈷酸鋰而言，其市場份額仍然不可同日而語。況且三元材料在以下幾個(gè)方面存在短板。

三元材料企業(yè)多而不強(qiáng)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2016年底國內(nèi)三元材料出貨量超過8000噸的企業(yè)尚未出現(xiàn)，各大企業(yè)產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，均以523、111型號(hào)為主。同時(shí)受Tesla帶動(dòng)，國內(nèi)三元?jiǎng)恿﹄姵?/a>掀起一場擴(kuò)張高潮，材料企業(yè)方面自2015下半年至今已新增一批三元材料企業(yè)。未來隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，長續(xù)航里程電池需求加大，三元材料市場需求呈現(xiàn)產(chǎn)銷兩旺時(shí)期，在利好背景下，市場將會(huì)涌現(xiàn)一大批新進(jìn)入者。

核心專利缺失，低端產(chǎn)能重復(fù)建設(shè)。目前全球鎳鈷錳酸鋰專利主要在美國3M及阿貢實(shí)驗(yàn)室手中，巴斯夫、優(yōu)美科、瑞翔等均有購買3M或阿貢實(shí)驗(yàn)室專利實(shí)用權(quán)，而國內(nèi)專利一時(shí)相對(duì)薄弱。未來大規(guī)模發(fā)展后，在出口商會(huì)產(chǎn)生專利糾紛。

目前國內(nèi)三元材料型號(hào)以523為主。無論數(shù)碼還是動(dòng)力電池用三元材料，使用量最多的仍為523型號(hào)。從電池形狀上來看，國內(nèi)原裝三元電池普遍采用NCM523，采用疊片工藝的三源動(dòng)力電池采用NCM111，其中三元圓柱的產(chǎn)量大于方形疊片電池。

三元材料未來市場中潛力巨大，目前處于上升期。隨著技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)的不斷自我完善，未來市場用量也極有可能超越鈷酸鋰。只能說超越鈷酸鋰的道路比較漫長。