Introducción de batería ternaria con alto contenido de níquel.

En la actualidad, el desarrollo de las baterías de litio eléctricas está experimentando una revolución.

Antes de 2017, el mercado eligió la batería de fosfato de hierro y litio como la corriente principal de la tecnología, y la demanda de densidad de energía de la batería de los vehículos de nueva energía es un proceso de mejora continua, y la industria continuará cambiando de opciones.

El límite superior de densidad de energía de la batería de fosfato de hierro y litio es de aproximadamente 160 Wh / kg. La industria espera que el estándar de densidad de energía de las baterías eléctricas alcance los 300Wh / kg o más para 2020, lo que es difícil de lograr.

Por otro lado, la densidad de energía media real de la batería ternaria al nivel técnico actual puede alcanzar entre 180-190Wh / kg, y también hay un gran margen de mejora en la etapa posterior.

El aspecto de las políticas también tiene sobrepeso. En febrero de este año, el Ministerio de Hacienda, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, el Ministerio de Ciencia y Tecnología y la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma emitieron un documento para ajustar la política de subsidios financieros para vehículos de nueva energía y mejorar la umbral de densidad de energía para automóviles de pasajeros eléctricos puros, autobuses eléctricos puros de carga no rápida y sistemas especiales de baterías de energía para vehículos. Afirmar.

Se espera que la batería ternaria alcance la capacidad del mercado de fosfato de hierro y litio en la corriente principal este año, y continuará adoptando un reemplazo incremental en el mercado futuro.

Diseño de alta capacidad ternaria de níquel y programa de producción en masa

Específicamente para el campo de los materiales de cátodos de baterías ternarias, los materiales con alto contenido de níquel tienen la ventaja de una mayor densidad de energía. En segundo lugar, según los cálculos, después de usar materiales con alto contenido de níquel, el costo unitario total de la batería se ha reducido hasta aproximadamente un 8% y la ventaja de costo es obvia.

La fluctuación de los precios del cobalto provocada por la contradicción entre la oferta y la demanda también está ayudando a los fabricantes a cambiar a productos con bajo contenido de cobalto y alto contenido de níquel. El costo de las materias primas de cobalto en los materiales de cátodos ternarios es relativamente alto y su precio continúa aumentando en 2018, en comparación con el precio inicial de 520.000 yuanes / tonelada en el primer trimestre, y la tasa de aumento en abril superó el 20%. Al 13 de abril, el precio del cobalto alcanzó los 674.400 yuanes por tonelada.

Bajo la demanda de reducción de costos y aumento de eficiencia, el producto ternario NCM811 con alto contenido de níquel con el soporte más ventajoso para el objetivo de 300Wh / kg antes mencionado debutó con un halo.

Aunque todavía hay fabricantes que afirman que la línea de baterías de fosfato de hierro y litio seguirá siendo inquebrantable, se está promoviendo activamente el mercado de la tecnología de baterías de mayor densidad energética. Desde 2017, los fabricantes de materiales catódicos nacionales han presentado sucesivamente productos con alto contenido de níquel. Se espera que estas capacidades de producción se suministren al mercado en 2018. En particular, la capacidad de producción y la producción de los productos NCM811 son muy apreciadas.

Para las compañías de baterías de energía doméstica, CATL, BYD, Jiangxi Fu Neng, BAK Battery, Guoxuan Hi-Tech, Tianjin lishen, Penghui Energy y otras compañías han desarrollado y producido baterías NCM811. Entre ellos, BAK Battery ha anunciado que tiene una batería de potencia cilíndrica NCM811 producida en masa, la densidad de energía puede alcanzar los 232Wh / kg y el producto llamado 300Wh / kg pronto estará disponible. Penghui Energy también reveló que las baterías cilíndricas de la compañía que utilizan materiales NCM811 se han producido en masa y se han suministrado a los OEM pertinentes.

Varias limitaciones importantes para acelerar el volumen

Aunque en general es optimista, todavía queda un largo camino por recorrer para realizar la aplicación a gran escala de los productos NCM811 con alto contenido de níquel en el campo de las baterías automotrices. En la actualidad, solo hay unos pocos casos en los que los productos NCM811 se utilizan en vehículos de nueva energía.

En octubre del año pasado, el Jianghuai iEV7S, que participó en la Competencia Nacional de Desempeño de Automóviles de Producción, fue equipado con una batería de 18650-2.75Ah, que se convirtió en el primer caso de productos nacionales NCM811 aplicados a vehículos de nueva energía.

A nivel internacional, Hyundai lanzó recientemente el SUV eléctrico puro KonaEV, que está equipado con la batería NCM811 proporcionada por LG Chem, pero el modelo aún no se ha producido en masa.

En esta etapa, todavía existen los siguientes obstáculos para acelerar la aplicación de productos con alto contenido de níquel:

Las materias primas son escasas. Los recursos de litio, cobalto y níquel de China son relativamente escasos. Las materias primas nacionales con alto contenido de níquel se importan principalmente en esta etapa, que se ve fácilmente afectada por factores externos. Con el crecimiento de la industria de las baterías eléctricas, los expertos creen que el litio, el cobalto y el níquel escasearán en 2021, 2022 y 2019, respectivamente.

Restricciones de la capacidad de fabricación: el proceso de producción de materiales ternarios con alto contenido de níquel es complicado y el equipo de producción y el entorno tienen una gran demanda. Las líneas de producción existentes no se pueden aplicar directamente como líneas de producción NCM811 o NCA, y deben ser rediseñadas y construidas, y se requiere una gran cantidad de inversión de capital. Se puede decir que actualmente no existe una tecnología de preparación madura y una capacidad de producción por lotes a gran escala en China e incluso se producirá una cierta cantidad de escasez de capacidad en los próximos tres años.

Los problemas de seguridad esperan ser resueltos. Según Yulong Zhu, ingeniero jefe adjunto del Departamento de Ingeniería de Energía de Shanghai Jiexin, cuanto mayor es la proporción de níquel, peor es la estabilidad térmica del material del cátodo. En el caso de alta temperatura, impacto externo, etc., las baterías con alto contenido de níquel pueden representar un peligro para la seguridad. Y el gas que se genera cuando se carga la batería con alto contenido de níquel hará que la batería se abulte, lo que también es un problema por resolver. Como componente clave en los productos automotrices, los productos con alto contenido de níquel aún requieren un mayor grado de seguridad en términos de seguridad.

El ciclo de selección de equipos es largo. Las empresas de vehículos son muy cautelosas con la aplicación de nuevas tecnologías y nuevos productos en los modelos de vehículos. Las principales empresas de automóviles tienen procedimientos de certificación estrictos y complicados para los proveedores de baterías, y las empresas y productos de baterías deben someterse a un alto grado de pruebas y verificación, lo que lleva mucho tiempo.

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