高镍三元材料会成为动力锂电材料发展的趋势吗？

在动力锂电池新材料创新与产业化应用专场上，当升科技董事、总经理李建忠发表了高镍三元材料面对的挑战与对策的精彩主题演讲。

无论是政策导向、市场导向，还是技术演进方向，高镍三元材料成为动力锂电材料发展的必然趋势。

国际方面，包括松下、AESC、SDI、LG等国际动力锂电池公司都在应用和开发高镍三元动力锂电池；国内方面，CATL、比亚迪、力神、比克、鹏辉、捷威动力也在积极进军和扩大高镍三元的应用。

2018年下半年NCM811在圆柱形电池中获得突破性进展，多家电池公司实现大批量应用，预计2019年下半年，方形、软包动力锂电池解决应用难题，开始大批量应用，预计在动力锂电市场的份额将会进一步提升。当升科技董事、总经理李建忠做出如此研判。

十月十九日，高工锂电(2018)国际锂离子电池关键材料技术创新峰会接棒昨日(十月十八日)精彩继续。本次峰会由高工锂电主办，邀请了锂电材料各个环节及动力锂电池公司超80位行业专家、技术领袖及超400位业内人士就现阶段动力锂电池核心材料的技术研发创新、产业化升级等进行共同探讨。

在动力锂电池新材料创新与产业化应用专场上，当升科技董事、总经理李建忠发表了高镍三元材料面对的挑战与对策的精彩主题演讲。

2017年全球高镍三元材料，涵盖NCM622/811和NCA，使用量约为4.8万吨，车用占比66%；预计2018年全球高镍材料使用量约为7.8万吨，车用占比约70%。

一方面，高镍三元材料需求占比的不断提升，另一方面，材料公司也面对着高镍三元材料本征特性带来的挑战。

如充放电过程中，高镍三元材料体积膨胀/收缩导致的颗粒粉化；表面劣化导致化学稳定性差；晶格塌陷等；导致容量衰减、安全性变差。

针关于此，李建忠也提出了高镍三元材料七大安全性改善方法：

1、提高强度。制备径向结构的高强度前驱体，优化烧结工艺，制备高强度三元材料，抑制颗粒在充放电过程中的破裂粉化问题。

2、单晶化。制备单晶化三元材料，提高材料的压实密度，降低材料的比表面积，改善电池的能量密度、高温储存、循环和安全寿命。

3、核壳结构。在NCA基础上包覆特殊材料，形成核壳结构材料，容量基本保持，大幅改善循环、稳定性。

4、掺杂改性。通过掺杂改性，稳定材料晶体结构，使其耐受高温、高电压、反复充放电引起的结构畸变。

5、包覆改性。通过包覆改性稳定材料表面结构，减少Ni、Co、Mn溶出，改善高温储存、循环和安全性能。

6、NCM不仅要控制晶界及颗粒处的细微金属异物，同时要去除产品颗粒间夹带的大颗粒金属异物。

7、固态锂离子电池设计。固态锂电采用固体电解质，解决液态锂离子电池的安全性问题。关于新能源汽车来说，当电池容量衰减到初始容量的70%至80%就要对电池进行更换。其中，电动乘用车电池的使用周期为4至6年，商用车的电池使用率更高，因此，使用寿命约为3至5年。由于新能源汽车大力推广是从2013年以后开始，因此能够推算出第一批电池更新换代的时点将会在2018年左右，届时动力锂电池的退役与更新有望迎来爆发式上升。

关于三元材料电池，常用的回收手段仍为拆解，其拆解产物镍钴锂铜铝等金属具有较高的经济价值，一般用于动力锂电池的再制造。目前回收拆解市场相对分散，且在当前退役的电池中，三元材料电池占比相对较低，但由于镍、钴等贵金属仍然是上游产业的稀缺资源，因此，三元电池的拆解具有很大潜力。