氢氧化锂是高镍三元正极材料的主要选择(附报告目录)
1、概述及应用
氢氧化锂可用作润滑脂添加剂(增稠剂、防氧化剂、极压剂),可提高耐热性、耐水性、稳定性和机械特性;随着近年来电池材料技术的发展,氢氧化锂越来越多的用于锂离子电池正极材料的生产。根据品质,氢氧化锂可分为单水氢氧化锂、无水氢氧化锂和微粉级氢氧化锂。氢氧化锂用于生产磷酸铁锂(LFP)、钛酸锂(LTO)、镍钴锰酸锂(NCM622、NCM811)及镍钴铝酸锂(NCA)等高镍三元正极材料。应用于新能源汽车动力电池、储能设备、基站备用电源等,氢氧化锂还可用于核工业等。
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2、氢氧化锂是高镍三元正极材料的主要选择
近年来,以三元材料为正极的动力电池因能量密度优势,已在乘用车领域开始与磷酸铁锂并驾齐驱作为动力电池的正极材料,并在小型消费类锂电中部分替代钴酸锂正极材料。随着镍含量的升高、钴含量的降低,三元材料的能量密度逐渐提高,单位成本下降,但热稳定性的技术要求有所提高。因此,相比于采用常规三元材料的锂电池,高镍三元材料电池具有更长的续驶里程、更低的综合成本。同时,为了保证电池产品的安全性,高镍三元正极材料也对电池或正极材料厂商的产品设计、制造工艺及设备环境提出了更高的要求。随着电池行业的技术进步,三元正极材料市场正在逐步往高镍方向发展,已从早期的 NCM333 材料进步到 NCM523 和 NCM622,并逐渐升级到 NCM811 和 NCA。高镍三元正极材料已成为锂离子电池正极材料的重要发展方向。
氢氧化锂是高镍三元正极材料的主要选择,一方面,高镍三元材料要求烧结温度不宜过高,否则影响倍率性能。制备高镍三元材料要求烧结温度适中,NCM811需要烧结温度控制在 800℃以下,而实践中碳酸锂在约 900℃烧结带来理想的材料性能。。。。。。另一方面,氢氧化锂相比碳酸锂的熔点显著更低,可降低材料烧结温度、优化电化学性能。碳酸锂的熔点为 720℃,而单水氢氧化锂的熔点仅为 471℃,在烧结过程中熔融的氢氧化锂可与三元前驱体更均匀、充分的混合,从而减少表面锂残留,提升材料的放电比容量和稳定性。采用氢氧化锂和较低的烧结温度还可减少阳离子混排,提升循环稳定性。因此,氢氧化锂是 8 系以上高镍三元的主要选择,也是 6 系、7 系三元正极材料的优选锂源。
3、竞争格局
目前,全球深加工锂产品的主要生产企业为美国雅保ALB、智利SQM、美国Livent、天齐锂业、赣锋锂业、雅化集团、盛新锂能和容汇锂业等。2019年全球氢氧化锂产能份额占比情况如下:
2019年全球氢氧化锂产能份额结构图

资料来源:普华有策