鋰電池的鋰離子僅存在于正極材料中,電池能量密度等性能主要取決于正極材料。鋰電池電芯的核心結(jié)構(gòu)包括正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜等。其中正極材料在電芯制造成本、質(zhì)量中占比最大,正極材料直接決定著動(dòng)力電池產(chǎn)品的安全性、能量密度等各項(xiàng)性能。鋰電池所有材料成本中,正極材料占比從來沒有低于30%,最高時(shí)超過一半。
目前鋰電池正極材料主要包括三元材料、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰等。其中,磷酸鐵鋰更多的應(yīng)用在動(dòng)力電池和大型儲(chǔ)能領(lǐng)域;錳酸鋰主要應(yīng)用于動(dòng)力電池和儲(chǔ)能領(lǐng)域,且多與三元材料摻雜使用。三元材料主要應(yīng)用在動(dòng)力電池,并且已經(jīng)開始用于小型鋰電領(lǐng)域;鈷酸鋰主要用于 3C 產(chǎn)品。
鋰電池主要正極材料性能對(duì)比
- | 磷酸鐵鋰 | 錳酸鋰 | 三元材料 | 鈷酸鋰 |
實(shí)際比容量/ mAh/g | 140 | 140 | 300 | 150 |
理論比容量/ mAh/g | 170 | 150 | 170 左右 | 270 |
成本 | 低 | 低 | 低 | 高 |
安全性 | 好 | 好 | 較好 | 差 |
能量密度 | 較低 | 較低 | 高 | 高 |
耐溫性能 | 耐低溫性較差 | 耐高溫性較差 | 高溫性能較差 | 耐高溫性較差 |
資源供給 | 豐富 | 豐富 | 較貧乏 | 貧乏 |
優(yōu)勢(shì) | 穩(wěn)定性較好,安全性能較好,耐高溫,成本較低,環(huán)保 | 成本低,安全性能較好,易制備 | 能量密度高,低溫性能較好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 | 能量密度高,體積小,易制備 |
劣勢(shì) | 低溫性能差,能量密度一般,生產(chǎn)門檻高,室溫電導(dǎo)率低 | 高溫性能差,充放電過程中易造成容量衰減 | 循環(huán)性能和安全性能遜于磷酸鐵鋰 | 成本高,循環(huán)性能較差 |
資料來源:智研咨詢整理
智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)鋰電池正極材料行業(yè)市場(chǎng)供需預(yù)測(cè)及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》顯示:隨著國(guó)內(nèi)鋰電池制造業(yè)的快速發(fā)展,2016年我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量為21.60萬(wàn)噸,2017年我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量增長(zhǎng)至32.30萬(wàn)噸。
2009-2017年我國(guó)鋰電正極材料產(chǎn)量走勢(shì)圖
資料來源: 智研咨詢整理
在我國(guó)鋰電正極材料中2017年鈷酸鋰產(chǎn)量為6.0萬(wàn)噸;三元材料產(chǎn)量為12.6萬(wàn)噸;錳酸鋰產(chǎn)量為3.6萬(wàn)噸;磷酸鐵鋰產(chǎn)量為10.1萬(wàn)噸。
2014-2017年我國(guó)鋰電池正極材料細(xì)分產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)
資料來源: 智研咨詢整理



