鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:513次 | 2023年02月16日
容百科技如何打好高鎳三元牌?
高鎳正極材料的優(yōu)勢(shì)在于克容量較高,從各國(guó)動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)路徑規(guī)劃來(lái)看,2020年動(dòng)力鋰離子電池電芯能量密度普遍將達(dá)到300Wh/kg以上,在現(xiàn)有技術(shù)體系中,高鎳三元是最可行的商業(yè)化方法,三元正極高鎳化趨勢(shì)明朗。
三月二十二日,上海證券交易所官網(wǎng)公布科創(chuàng)板首批受理上市申請(qǐng)的9家公司名單,寧波容百新能源科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱“容百科技”)位列其中,擬發(fā)行不超過(guò)4500萬(wàn)股,融資金額為16億元,且公司最新一輪估值高達(dá)102億元。
容百科技作為一家重要從事鋰離子電池正極材料及其前驅(qū)體的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的跨國(guó)型集團(tuán)公司,于2014年九月重組建立,由中韓兩支均擁有二十余年鋰電正極材料行業(yè)成功創(chuàng)業(yè)相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)共同打造。
尤其是在高鎳三元材料領(lǐng)域,無(wú)論是在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品量產(chǎn),客戶應(yīng)用上,容百科技領(lǐng)跑國(guó)內(nèi)同行。目前其配套客戶已經(jīng)涵蓋力神、比克、CATL、比亞迪等頭部公司。
在容百科技的的招股說(shuō)明書中,有關(guān)高鎳材料目前的產(chǎn)業(yè)化難題以及其在研發(fā)、技術(shù)、客戶開拓等領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)做了詳細(xì)解讀。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前,NCM811動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)品相較NCM523產(chǎn)品能量密度可提升25%,后續(xù)高鎳正極產(chǎn)品性能的進(jìn)一步優(yōu)化可使得能量密度優(yōu)勢(shì)提升30%以上。能量密度提升意味著同等重量的電池可以供應(yīng)更多的帶電量,實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)顯著提升續(xù)航里程。
2017年開始,隨著電芯技術(shù)的不斷進(jìn)步、大公司的持續(xù)研發(fā)投入,包括容百材料等少數(shù)廠商陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了NCM811的量產(chǎn)。國(guó)內(nèi)重要圓柱電池公司,如比克動(dòng)力、天津力神、福斯特、德朗能等陸續(xù)進(jìn)入811電池量產(chǎn)階段,未來(lái)隨著設(shè)備自動(dòng)化程度逐漸提高、生產(chǎn)環(huán)境管控能力逐步加強(qiáng),預(yù)計(jì)2019年NCM811正極材料及相關(guān)電池產(chǎn)品占比將大幅提升。
高鎳材料的產(chǎn)業(yè)化差異
高鎳三元正極材料由于氧化性較強(qiáng),要摻雜包覆做產(chǎn)品改性才能使用,摻雜包覆元素的選擇以及分布的均勻性,依賴生產(chǎn)廠商的技術(shù)工藝及生產(chǎn)設(shè)備。
在原材料方面:有關(guān)常規(guī)三元正極材料,由于碳酸鋰成本普遍低于氫氧化鋰,大部分廠商均采用碳酸鋰作為鋰源材料。高鎳三元材料要更高的能量密度、更好的充放電性能,普遍采用氫氧化鋰作為鋰源材料。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
在生產(chǎn)設(shè)備方面:高鎳三元材料尤其容易出現(xiàn)金屬離子混排問(wèn)題(不同金屬離子混合占位,有關(guān)材料的首次效率、可逆容量、循環(huán)性能等電化學(xué)性能造成不利影響),要盡量消除,因而要在純氧環(huán)境中生產(chǎn),所以高鎳產(chǎn)品的燒結(jié)要氧氣爐,而常規(guī)三元只需使用空氣爐。
在生產(chǎn)環(huán)境方面,高鎳三元材料有關(guān)濕度要求更高,一般要專用除濕、通風(fēng)設(shè)備。在磁性物控制方面,高鎳三元材料也有更高要求,往往要對(duì)廠房進(jìn)行特定改造。
由于生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)環(huán)境的要求顯著提升,窯爐的多溫區(qū)溫度控制精度、氧氛燒結(jié)對(duì)設(shè)備的密閉性要求均顯著高于NCM523等常規(guī)產(chǎn)品,高品質(zhì)、高一致性的高鎳正極材料量產(chǎn)難度較大,產(chǎn)品整體合格率較低。
容百科技的“技術(shù)王牌”
容百科技是國(guó)內(nèi)最早推出單晶NCM523、單晶NCM622三元正極材料廠商之一,以及首家高鎳NCM811大規(guī)模量產(chǎn)公司。
在2017年率先實(shí)現(xiàn)NCM811規(guī)?;慨a(chǎn)的基礎(chǔ)上,陸續(xù)推出了第二代、第三代NCM811產(chǎn)品,在保持了技術(shù)領(lǐng)先與產(chǎn)量規(guī)模優(yōu)勢(shì)的同時(shí),促進(jìn)了鋰離子電池領(lǐng)域NCM三元材料對(duì)鈷酸鋰材料的替代、高鎳三元材料對(duì)常規(guī)三元材料的替代。憑借在單晶與高鎳三元正極材料領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),容百科技的NCM811產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)率先應(yīng)用于新能源汽車。
在自主創(chuàng)新方面,其在三元正極材料及其前驅(qū)體的一體化制造領(lǐng)域,掌握了多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先、工藝成熟的關(guān)鍵核心技術(shù),重要包括前驅(qū)體共沉淀技術(shù)、正極材料氣氛燒結(jié)技術(shù)、正極材料表面處理技術(shù)、高電壓?jiǎn)尉Р牧仙a(chǎn)技術(shù)等,并具有權(quán)屬清晰的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
在產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)上,容百于2015年實(shí)現(xiàn)單晶高電壓NCM523材料大規(guī)模量產(chǎn),促進(jìn)了三元正極材料在數(shù)碼電池領(lǐng)域?qū)︹捤徜嚨奶娲?2016年,突破并掌握高鎳三元正極材料的關(guān)鍵工藝技術(shù),推出了應(yīng)用于圓柱動(dòng)力鋰離子電池的第一代811產(chǎn)品;此后,于2017年率先實(shí)現(xiàn)NCM811和單晶高電壓NCM622產(chǎn)品的大規(guī)模量產(chǎn),并在2018年末實(shí)現(xiàn)了高鎳NCA及單晶高電壓NCM811產(chǎn)品小規(guī)模量產(chǎn)。
高工鋰電獲悉,截至目前,其開發(fā)的單晶系列與高鎳系列三元正極材料,配套用于寧德時(shí)代、比亞迪、LG化學(xué)、天津力神、孚能科技、比克動(dòng)力等國(guó)內(nèi)外多家知名電池廠商的前沿產(chǎn)品中,得到了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。在循環(huán)壽命方面,其NCM811正極材料所應(yīng)用的單體電池常溫循環(huán)次數(shù)已可達(dá)2,000次以上。
開展全固態(tài)電池材料、鈉電池材料、富鋰錳基材料等基礎(chǔ)性材料研究,以滿足電池公司及經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)更高性能正極材料的需求。其中,在研開發(fā)的高容量單晶型NCM811、高能量高壓實(shí)型NCA、多元高能量密度NCMA等新產(chǎn)品,已進(jìn)入試生產(chǎn)、中試及小試階段。
在工藝裝備領(lǐng)域,由于高鎳三元正極材料對(duì)摻雜包覆技術(shù)、燒結(jié)設(shè)備精度及加工工藝具有更高的技術(shù)要求,容百自主設(shè)計(jì)、建造的全自動(dòng)化高鎳正極材料生產(chǎn)線,以立體布局打破了傳統(tǒng)產(chǎn)線的平面布局,提升了單位占地面積產(chǎn)量,優(yōu)化了工序物流模式,并通過(guò)單體自動(dòng)化設(shè)備分散控制、中控室集中操作、全流程無(wú)斷點(diǎn)與密閉式生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了安全、高效的自動(dòng)化管理。
其中,公司針對(duì)高鎳三元正極材料的獨(dú)特技術(shù)要求,對(duì)燒結(jié)設(shè)備、包覆設(shè)備、物料輸送系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)等進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)與獨(dú)創(chuàng)開發(fā),為高鎳材料的量產(chǎn)及進(jìn)一步提高產(chǎn)量打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在掌握三元正極材料及其前驅(qū)體的一體化核心技術(shù)的同時(shí),容百科技還在廢舊鋰離子電池材料回收再利用業(yè)務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行積極布局,形成了動(dòng)力鋰離子電池循環(huán)利用的完整閉環(huán)與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
據(jù)了解,容百具有“NiCoMn金屬回收技術(shù)”、“Li2CO3回收技術(shù)”等廢舊材料回收再利用核心技術(shù),通過(guò)無(wú)機(jī)酸溶解、除雜、共沉淀等方法回收可使用的鎳、鈷、錳、鋰元素材料,綜合回收率高,處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
同時(shí),其所投資的合營(yíng)子公司TMR株式會(huì)社已實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池廢料回收利用業(yè)務(wù)的成熟應(yīng)用,是公司向動(dòng)力鋰離子電池循環(huán)利用領(lǐng)域擴(kuò)展的重要戰(zhàn)略布局。
此外,容百科技在三元材料前驅(qū)體的生產(chǎn)過(guò)程中,采取了多項(xiàng)回收循環(huán)再利用技術(shù),在防止環(huán)境影響的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了前驅(qū)體生產(chǎn)的生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。