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锂电产业链价格战下,哪些新技术和材料能异军突起?

锂电产业链价格战下,哪些新技术和材料能异军突起?

界面新闻记者 | 王勇1

2023年,新能源汽车迎来降价潮。随着销售端竞争加剧及国家补贴的退出,电动汽车不得不将成本压力逐渐向上游传导。

锂电池主要由四大材料构成,分别是正极材料、负极材料、电解液和隔膜。此外,还有铜箔、铝箔和铝塑膜等辅材。

目前,多种材料价格也已出现下滑。上海钢联数据显示,截至3月10日,三元正极材料NCM811每吨均价为31万元,较年初降21.5%;磷酸铁锂均价为13.9万元/吨,较年初下降约24%。

负极材料方面,3月10日,人造石墨负极均价4.5万元/吨,较年初下降约一成。

上海钢联数据显示,截至3月10日,磷酸铁锂电解液、三元常规型电解液均价分别为4万元/吨、6.2万元/吨,分别较年初下跌了约20%和15%。

降本增效、材料和技术创新,成为上游企业应对市场变化不得不做的选择。

在此背景下,锂电材料端会有哪些新技术或创新产品有望今年实现“从0到1”的突破?又有哪些企业率先布局从而抢占先机?

从正极材料新方向看,考虑到能量密度、成本、安全性等多个因素,M3P相关材料或成为2023年的热门赛道。

根据正极材料的不同,锂电池可分为锰酸锂电池、钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、三元电池。

其中,磷酸铁锂电池和三元电池是当前锂电池的两大主流。M3P体系则是在磷酸铁锂基础上形成了新型的磷酸盐系三元材料。

该体系以磷酸铁锂橄榄石结构作为基础晶格结构,通过掺杂镁、锌、铝等金属元素中的两种,在部分铁元素点位上形成替代,从而生成磷酸盐体系的三元材料。

在去年7月的世界动力电池大会上,宁德时代(300750.SZ)首席科学家吴凯表示,宁德时代M3P电池已经量产,2023年将推向市场运用。

宁德时代将其称为“磷酸盐体系的三元”,成本显著低于高镍三元,与原本的磷酸铁锂电池相比,能量密度更高,且拥有更好的充放电容量和循环稳定性。宁德时代董事长曾毓群公开表示,M3P电池电芯能量密度提升了20%。

根据头部电池企业产能规划看,仅有宁德时代布局了M3P电池。但多家企业布局了基于磷酸铁锂结构的磷酸锰铁锂电池,例如比亚迪(002594.SZ)、国轩高科(002074.SZ)、欣旺达(300207.SZ)、亿纬锂能(300014.SZ)等。

据界面新闻不完全统计,包括德方纳米(300769.SZ)、当升科技(300073.SZ)、容百科技(688005.SH)等上游公司,已布局磷酸盐体系的正极材料。

去年8月,曲靖市德方纳米科技有限公司年产11万吨新型磷酸盐系正极材料生产基地项目进入试生产;当升科技和中伟股份(300919.SZ)共同在贵州地区,拟建设30万吨磷酸盐系正极产能。

2023年,负极材料企业关注重点是降本技术。中泰证券指出,石墨化成本在石墨负极材料加工成本占比约一半,是负极材料加工的核心工序及成本控制的突破点。

石墨化是利用热活化将热力学不稳定的碳原子实现由乱层结构向石墨晶体结构的有序转化 。简单而言,就是将碳转化为石墨。

从石墨化工艺看,未来箱式炉、连续石墨化炉将逐渐兴起。石墨化主要包括间歇式和连续式两种加工工艺,间歇式工艺主要采用艾奇逊炉和内热串接式石墨化炉,连续式工艺则主要采用连续式石墨化炉。

该机构数据显示,艾奇逊石墨化炉结构简单、坚固耐用、容易维修等,但能量有效利用率仅30%左右,单位电耗达4000-4800kWh/t,且需要大量的冶金焦作为电阻料,污染比较严重;内串式石墨化炉较艾奇逊石墨化炉电耗下降20%-35%,但一般只适用于电极的生产,不适用于颗粒料的负极石墨化生产。

为了进一步降低能耗、控制成本,负极企业纷纷转向新技术,目前主要的方向分为两种,一种是在传统的艾奇逊炉基础上进行改进的箱式炉,另外一种是连续石墨化炉。

三种石墨化炉性能对比 图表来源:东吴证券

箱式炉以艾奇逊石墨化炉为基础,在炉内设置炭板箱体,利用箱体及物料发热,节省了保温电阻料的用量,理论成本更低。根据璞泰来(603659.SH)公告,其子公司箱式炉产品单位耗电量较坩埚法降低40%-50%。但箱式炉也有缺点,其更大的箱体使得炉内温度分布不均,物料均匀性较差。

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原文地址《 锂电产业链价格战下,哪些新技术和材料能异军突起?》发布于2023-3-15
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