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三元前驱体基础知识 电池产能与前驱体的换算 产能预测 技术方向

 白云的边 2018-08-01

 来源:旺材钴锂


三元前驱体定义以及基本知识综述


三元材料前驱体:三元前驱体材料则是镍钴锰氢氧化物NixCoyMnz(OH)2,三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例(x:y:z)可以根据实际需要调整。衍生品氢氧化镍钴铝亦可称为三元材料前驱体NCA-p。 


前驱体的主要指标有镍含量、钴含量、锰含量、总金属含量、杂质含量、真是密度、粒度分布、比表面积、形貌等。其中镍、钴、锰的含量是判断前驱体组分是否符合要求的唯一指标;总金属含量是配锂的关键指标,也是判断前驱体是否氧化的重压参数;振实密度、粒度分布、比表面积、形貌等影响煅烧工艺和成品性能;杂质主要影响成品电化学性能。


当采用不同厂家的前驱体进行煅烧时,需要对工艺参数进行调整,才能得到性能相同的成品。有些品质较差的前驱体,无论如何调整工艺参数,都无法得到品质优异的成品。三元材料前驱体煅烧工艺和成品性能的影响因素主要有前驱体的氧化、前驱体粒度分布、前驱体形貌。



电池产能与三元正极材料以及前驱体的换算关系




2017年~2018年5月前驱体价格与三大主材的关系图




从图中我们可以明显得出结论,前驱体产品价格已完全被钴价牵制与左右。今年5月钴价开始回落,下游市场冷淡,观望气氛浓厚。 


三大主材成本与前驱体价格占比曲线图



如图显示:三大主材价格稳步上升对前驱体厂家盈利有较大贡献, 三大主材价格快速飙升时,前驱体厂家成本压力大,盈利能力大幅下降。 


未来三年中国三元材料前驱体产能预测


 

2017年三元材料前驱体产能为20万吨,2018年各大前驱体厂商拟扩建项目产能为75万吨,主要分布在浙江、广东、湖南;三年远期预测市场持续向好,拟建产能未来三年能够平均释放,预计2020年三元前驱体产能达到95万吨 

2018年中国三元材料前驱体各工艺产能占比






2017-2018年5月我国锂电池三元前驱体产量(吨)




如图所示:2018年1~5月中国三元前驱体产量4.6万吨,随着钴价飙升,1~4月份延续2017年火热状态,5月份钴价回落,加上下游需求不旺,产量已出现明显回落。 


2017-2018年5月我国锂电池三元前驱体产能负荷率




如图所示:2018年1~5月中国三元前驱体产能负荷率为40.60%。与2017年全年均值43.01%相比,有轻微的下降。主要原因,新增产能未能得到释放。整体而言,目前三元材料前驱体存在产能过剩且高端产能不足的问题。 


三元材料前驱体现状与中国三元材料产量不同型号份额分析








如图所示:2017年,我国动力电池三元材料以5:2:3的镍钴锰配比居多,6:2:2的占有一定的市场份额,但是更高配比的8:1:1却显得十分稀少。2018年,在高镍的潮流推动下,三元前驱体622型号的市场份额在不断的扩大,同时,各企业也开始研发811型号的相关技术, 部分开始批量生产,弥补了523型的减量。 



国家政策——引导材料走向高镍体系

 




2018年三元正极材料分析(高镍材料展望




 




2018年对于811正极,需求将暴增500%,3年复合增速为130%。当前811主力需求还是集中在圆柱电池,预计2018-2020年圆柱电池需求为37.2Gwh、47.3Gwh、60.6Gwh,按照一定使用811比例假设,对应正极材料811需求为2.6万吨、4.2万吨、6.2万吨,同时考虑在方形和软包上,2020年811电池基本成熟,因此,2018-2020年811需求为2.6万吨、4.2万吨、6.7万吨。 


根据测算,如果企业采用811正极材料,其电池的制造成本可以降低6-8%。市场成熟的18650动力电池采用532正极材料,电芯容量为2.5AH,而采用811正极材料,容量可达2.75AH。


经综合测算,如采用811材料生产的三元电芯,单位成本将下降约7%,而考虑到PACK后,综合单位wh成本下降幅度可达8%以上,降幅非常可观。 



三元材料前驱体发展趋势与三元材料前驱体存在问题导出技术发展方向

 




来源:旺材钴锂整理于大会公开演讲内容

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