中國粉體網(wǎng)訊 12月3日,LG化學(xué)表示,公司位于江蘇無錫的正極材料工廠將量產(chǎn)高鎳單晶正極材料。
據(jù)了解,LG化學(xué)目前的正極材料年產(chǎn)規(guī)模達(dá)16.5萬噸,其中無錫工廠的正極材料年產(chǎn)規(guī)模為5萬噸。LG化學(xué)稱,將進(jìn)一步擴(kuò)大在華的電池材料產(chǎn)能,提高市場(chǎng)份額。
自2021年起,LG化學(xué)開始著手研究開發(fā)單晶正極材料,該材料是由鎳、鈷、錳等多種金屬制成的單粒子結(jié)構(gòu)材料,被認(rèn)為是解決新一代電池壽命和容量核心挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。
圖源:LG化學(xué)
2023年6月,LG化學(xué)已經(jīng)在韓國開始量產(chǎn)首款高鎳單晶正極材料,在量產(chǎn)初期將單晶正極材料和現(xiàn)有多晶正極材料以2:8的比例進(jìn)行混合生產(chǎn),再循序漸進(jìn)地推進(jìn)100%的單晶正極材料。適用產(chǎn)品也逐漸擴(kuò)大至軟包型、4680圓柱型電池(直徑46mm, 長(zhǎng)度80mm)等。
根據(jù)規(guī)劃,LG化學(xué)計(jì)劃到2027年將單晶正極材料生產(chǎn)線擴(kuò)展至韓國龜尾工廠,總生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大到年產(chǎn)5萬噸以上。
未來,LG化學(xué)計(jì)劃到2030年,將電池材料的銷售額提升至30萬億韓元,不斷加強(qiáng)研發(fā)純硅負(fù)極材料、全固態(tài)電池電解質(zhì)等新一代電池材料,持續(xù)擴(kuò)大高附加值電池材料業(yè)務(wù),致力于引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。
關(guān)于高鎳單晶正極材料
正極材料按照活性物質(zhì)可分為NCM、NCMA、NCA、LFP等多種類型。其中,主要用于電動(dòng)汽車電池的NCM正極材料是由鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)組成的。在正極材料中,如果錳和鈷負(fù)責(zé)安全性,那么鎳就是決定電池容量的金屬。相比于其他金屬,鎳含量越多,可以進(jìn)入鋰層的鋰離子數(shù)量就明顯增多。因此,鎳含量比重越大,電池能量密度越高,性能就越好。
圖源:LG化學(xué)
高鎳正極材料是指減少鈷的比重,將鎳含量提高至80%以上的正極材料。例如:NCM811是指鎳、鈷、錳以8:1:1的比例構(gòu)成的高鎳正極材料。同時(shí),由于減少了金屬價(jià)格較貴的鈷含量,生產(chǎn)成本隨之降低,這也成為了高鎳正極材料的優(yōu)勢(shì)之一,確保了電池材料的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
單晶正極材料是由鎳、鈷、錳等多種金屬制成的單粒子結(jié)構(gòu)材料,F(xiàn)有的多晶正極材料是將金屬離子聚集形成的多粒子結(jié)構(gòu)。隨著充電和放電次數(shù)的增加,材料之間的空隙就越大,容易產(chǎn)生氣體。因此,電池壽命就會(huì)逐漸縮短,也會(huì)發(fā)生電池膨脹現(xiàn)象。
然而,使用耐久性較高的單晶正極材料,產(chǎn)生的氣體較少,穩(wěn)定性就會(huì)提高,電池使用壽命也將延長(zhǎng)30%以上。同時(shí),比起多晶結(jié)構(gòu),單晶正極材料密度更高,電池容量也可增加10%以上。
高鎳單晶三元正極材料能夠同時(shí)兼具高比容量和高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,是下一代三元正極產(chǎn)品。國內(nèi)方面,三元正極材料龍頭容百科技表示,公司開發(fā)的高鎳、超高鎳多晶和單晶三元正極材料處于國際領(lǐng)先水平,已成功導(dǎo)入日韓頭部電池廠及歐洲、北美一線主流整車供應(yīng)鏈,海外出貨占比持續(xù)提升。單晶方向代表性的正極材料企業(yè)振華新材也表示,針對(duì)固態(tài)電池體系的超大單晶高鎳正極材料,根據(jù)客戶要求進(jìn)行的定制化樣品制備,目前已成功送樣。
參考來源:LG化學(xué)、金融界、界面新聞等
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木)
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