從市場趨勢來看，近幾年主要的出貨量增長點(diǎn)在新能源汽車行業(yè)，其中動力鋰電主流正極材料從磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)變?yōu)殒団掑i酸鋰（NCM）和鎳鈷鋁酸鋰（NCA）。而由于小型數(shù)碼鋰電保持平穩(wěn)，因此鈷酸鋰的使用量維持平穩(wěn)。儲能市場處于發(fā)展的初級階段，基數(shù)較小，且增長以國際儲能應(yīng)用為主，這類儲能電池主要選用了多元體系，因此磷酸鐵鋰的增長并不明顯。鋰電正極材料生產(chǎn)由中、日、韓三分天下，中國正極材料供應(yīng)商占據(jù)半壁江山，但日、韓正極材料企業(yè)產(chǎn)量主要集中于兩三個材料巨頭，而中國的材料企業(yè)力量較為均衡，以中型企業(yè)為主，但近兩三年，中國材料企業(yè)也出現(xiàn)了洗牌加劇，產(chǎn)量更集中于前幾名材料企業(yè)的狀況。2018年產(chǎn)量排名前十的材料企業(yè)，除日、韓各2家外其余都是中國企業(yè)。

受到中國新能源汽車動力鋰電需求的直接刺激，國內(nèi)外正極材料企業(yè)爭相發(fā)布新的產(chǎn)能擴(kuò)充計劃。遠(yuǎn)超過需求的產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)計劃將加劇行業(yè)洗牌，無技術(shù)優(yōu)勢和市場渠道的材料廠商將不得不退出動力鋰電市場競爭。

全球鋰電正極材料技術(shù)發(fā)展趨勢

便攜式數(shù)碼鋰電池中首先使用的鋰電正極材料是鈷酸鋰，它能量密度高，但安全性較差、由于戰(zhàn)略小金屬鈷占比較大，成本也比較高，因此不適合應(yīng)用于車用動力鋰電。車用動力電池上首先得到應(yīng)用的正極材料是錳酸鋰和磷酸鐵鋰。錳酸鋰安全性較好，但是存儲性能差，能量密度低，因此主要應(yīng)用在大巴車，或者與多元材料摻混使用。磷酸鐵鋰安全性和循環(huán)性能相對優(yōu)異，但能量密度低、低溫性能差，在市場化乘用車的應(yīng)用上受到較大限制。

多元材料與其他正極材料相比，性能表現(xiàn)比較均衡，具有克比容量較高，循環(huán)性能優(yōu)異的特點(diǎn)，但多元材料從材料本征上來說安全性較差。多元材料鎳可以調(diào)配鎳鈷錳（鋁）3種元素的比例，根據(jù)鋰電池實(shí)際的應(yīng)用領(lǐng)域來強(qiáng)化不同的性能要求，靈活性很強(qiáng)，多元材料被眾多鋰電和材料專家認(rèn)定為未來主要的車用動力鋰離子電池正極材料。

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充電溫度：0~45℃
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動力鋰電正極材料集中于多元材料，向單晶化和高鎳發(fā)展

能量密度、成本、循環(huán)壽命是國際動力電池通用的主要評價指標(biāo)。從替代燃油車的角度來看，里程焦慮問題不可回避。因此，如何提升能量密度以及加快充電速度是目前車用動力鋰電池最大的難題。

多元材料鎳（Ni）、鈷、錳元素比例可以調(diào)整，且隨著鎳含量提高，材料克比容量提高，電池的能量密度也不斷提升。同時由于鈷原料的成本較高，鈷價波動振幅也較大，導(dǎo)致高鈷低鎳的多元材料的成本居高不下，鋰電企業(yè)為了降低成本和尋求更高能量密度的材料，傾向于采用Ni含量比較高的NCM622，NCM811和NCA。

常規(guī)多元材料的電池工作電壓是4.2V，動力鋰電及正極材料企業(yè)希望可以將工作電壓提升到4.35～4.4V以提高電池能量密度。未經(jīng)優(yōu)化處理的鋰電多元材料在高工作電壓條件下，由二次粒子團(tuán)聚而成的多元材料多次循環(huán)后會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在電子顯微鏡下觀察可以發(fā)現(xiàn)材料的一次粒子界面出現(xiàn)了粉化或分離，因此鋰電池的內(nèi)阻變大、容量迅速衰減，循環(huán)曲線出現(xiàn)跳水。高端的鋰電多元材料綜合使用摻雜和多元化包覆工藝，減小材料與電解液之間的副反應(yīng)，確保在高電壓下二次顆粒多元材料結(jié)構(gòu)亦可穩(wěn)定存在，不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)坍塌。另外，材料廠商開發(fā)出另一種單晶型高電壓多元材料，這種材料具有較好的層狀結(jié)構(gòu)，從而提高材料在高電壓下的循環(huán)性能。在3～4.4V工作電壓下，可以提高鋰離子傳遞效率，多元材料的放電比容量可提升15%以上。

小型鋰電正極材料向高電壓低鈷化方向發(fā)展

無人船智能鋰電池

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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：勘探測繪、無人設(shè)備

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小型數(shù)碼市場側(cè)重鋰電能量密度和安全性。在高電壓鈷酸鋰的工作電壓持續(xù)提升至4.45V以后，高電壓多元材料也成為數(shù)碼鋰電池正極材料發(fā)展的主要研究方向。傳統(tǒng)的能量密度提升方案主要是通過提升鈷酸鋰電池的工作電壓來實(shí)現(xiàn)；鈷酸鋰的充電電壓從4.2V一路攀升至4.5V。4.5V高電壓鈷酸鋰的產(chǎn)業(yè)化，是鈷酸鋰技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。4.5V@185mAh/g鈷酸鋰的工作電壓和容量發(fā)展接近極限。4.35V高電壓鈷酸鋰的改性原理主要是摻雜改性；而4.5V高電壓鈷酸鋰突破了在火法段進(jìn)行包覆和摻雜的傳統(tǒng)技術(shù)方案，開始從體相進(jìn)行摻雜，并結(jié)合表面包覆。這樣的方案使得改性鈷酸鋰在高電壓體系下結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，循環(huán)壽命更長。

近兩年來鈷價格走出了暴漲暴跌的行情，振幅高達(dá)200%，含鈷量占質(zhì)量百分比60%的鈷酸鋰承受了巨大的成本考驗(yàn)，鋰電廠商紛紛尋求低鈷和無鈷的低成本正極材料解決方案。部分可以用多元材料直接替換鈷酸鋰的領(lǐng)域，如筆記本圓柱形鋰電已基本全部替換成多元材料。而在一些智能手機(jī)和平板電腦軟包電池項目，鋰電廠商開始在4.40V以下的產(chǎn)品中逐漸采取鈷酸鋰摻混多元材料的方式，達(dá)到降成本的目的。可以想見，多元材料替代鈷酸鋰的技術(shù)日趨成熟，多元材料的應(yīng)用將更為廣闊，而且這種低成本替換將是不可逆的。

儲能鋰電正極材料

世界范圍內(nèi)儲能電池目前大量使用的鉛酸電池，能量密度都在50～60Wh/kg，鋰電池和這些電池相比在能量密度上都可以達(dá)到100Wh/kg，所以鋰電池的循環(huán)壽命和成本是鋰電池是否可以替代鉛酸電池的關(guān)鍵。磷酸鐵鋰相對其他鋰離子電池密度較小，但是它成本低，安全性高，電池壽命較長.從循環(huán)壽命和未來成本的降低空間看，磷酸鐵鋰是比較有潛力的儲能電池正極材料。

錳酸鋰和多元材料主要使用在UPS移動電源和對電池的能量密度有所要求的特殊儲能和家庭儲能領(lǐng)域。如特斯拉的儲能墻(PowerWall)就是采用了多元材料體系。

盡管有了明確的市場需求的支持，但鈷和鋰原材料價格受制于國外礦業(yè)巨頭使得中國多元材料發(fā)展的備受制肘。中國鈷儲量相對比較少，約占全球的1.7%，但卻是鈷生產(chǎn)大國，需要大量進(jìn)口鈷原料，但實(shí)際仍未能掌握國際鈷價的定價權(quán)。近幾年鋰電正極材料的主要原材料碳酸鋰或氫氧化鋰價格波動也非常厲害，這主要是因?yàn)槿蜾囐Y源集中度高，鹽湖開采技術(shù)和鋰輝石礦山的所有權(quán)也逐步歸于少數(shù)幾家碳酸鋰巨頭，因此定價權(quán)也主要掌握在幾大南美碳酸鋰巨頭手中。

預(yù)計由于新能源汽車的市場不斷擴(kuò)大，多元材料短期不可替代，未來數(shù)年鈷和鋰資源的需求量仍將維持快速增長，我國如何規(guī)避資源在外的困境，如何加快鈷、鋰資源的儲備和開發(fā)，制定與此相關(guān)的回收利用的政策，是確保我國新能源汽車穩(wěn)定發(fā)展的最重要的課題之一。