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新能源产业下一个风口:“硅基负极”迎来春天-im体育官网
本文摘要:预示三元负极更进一步推展,硅基负极市场空间辽阔在低能量密度发展的路径之上,动力电池负极使用低镍三元材料,而负极则因应用于硅基负极材料。

预示三元负极更进一步推展,硅基负极市场空间辽阔在低能量密度发展的路径之上,动力电池负极使用低镍三元材料,而负极则因应用于硅基负极材料。未来NCM811和NCA沦为动力电池的主流市场。

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随着硅基负极制取工艺及电池厂商对于低镍体系掌控的逐步成熟期,硅基负极未来将步入更为辽阔的市场。预示三元负极更进一步推展,硅基负极市场空间辽阔在新能源汽车执着低续航里程的急迫市场需求下,动力电池也在大力找寻新型低能量密度材料。作为提高电池能量密度的两大材料,负极和负极还有较小提高空间。

负极方面,目前三元材料是往低能量密度发展的拟合路径之一。且从三元电池产量来看,三元的渗透率正在逐步的提升。三元材料在动力领域安全性逐步成熟期,以及消费市场对于续航里程的市场需求提高,在能量密度上具备明显优势的低镍三元材料电池市场广泛寄予厚望,沦为众多动力电池企业的研究热点。

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目前国内三元材料市场上更为主流的是NCM523(多达75%)和111(大约15%),更高一级的NCM622也开始在动力电池领域批量应用于。但是确实意义上的NCM811和NCA低镍三元材料却还正处于试生产阶段,离大批量生产应用于还必须一定的时间。从能量密度的提高方面,我们可以看见,低镍和NCA有更为显著的提高。百度搜寻乐晴智库,取得更加多行业深度研究报告随着低镍三元负极工艺的成熟期和放量,下游新能源车对动力电池能量密度拒绝的大大提升,为了因应高容量的负极材料,硅基负极的市场需求也将水涨船高。

动力电池正负极使用量约为2:1,我们根据低镍三元负极未来用量预期,推算适当年度硅基负极需求量。硅基负极价格目前较高,在26万元/吨的水平,随着生产工艺的成熟期和技术的革新,加工成本终将渐渐上行,此外,随着产业的成熟期,负极企业也可享用到规模化效应带给的成本节约。所以我们预测,在未来几年硅基负极价格将一路走低,并在2020年超过12万元/吨的单价。由此可以推算硅基负极的市场空间,我们指出,市场空间将在2018年加快快速增长,并在2020年抵达17亿元的规模。

政策推展和消费市场需求剑指动力电池能量密度新能源汽车产业在近年来发展很快,行业在国家政策的希望和反对下日益成熟期,特别是在在2014、2015年,新能源汽车销量增长速度皆多达300%。预计2017年,新能源汽车年度销售量将多达70万台。目前市场上的主流新能源乘用车续航里程约200公里,严重不足燃油汽车的三分之一,这是排挤新能源汽车大规模市场化的主要原因之一。新能源汽车对轻量化有较高的拒绝,电池在一定重量的情况下,新能源汽车的续航能力主要各不相同电池的能量密度,随着消费者对于新能源车续航里程的更进一步拒绝,动力电池将逐步往低能量密度方向发展。

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新能源汽车行业近年来的蓬勃发展必不可少政策性的补贴和反对,从近年公布的政策和规划来看,国家亦大大希望动力电池往低能量密度发展。根据2017年4月公布的《汽车产业中长期发展规划》,到2020年,锂离子动力电池能量密度须要超过300Wh/kg以上;2025年,能量密度超过350Wh/kg以上。

锂电池要超过此规划中的能量密度,负极必须用于高克容量的811/NCA材料,同时负极也必须给定高克容量的材料,似乎目前广泛用于的石墨负极(理论克容量372mAh/g)无法超过。此外,将于2018年4月1日实施的《乘用车企业平均值燃料消耗量与新能源汽车分数分段管理办法》对新能源汽车分数比例明确提出强制性拒绝。新能源汽车分数的计算出来一方面由汽车的续航里程要求,另一方面对汽车百公里耗电量(由汽车质量要求)原作有所不同标准,满足条件二的新能源汽车,其可计算出来的新能源汽车分数是标准分数的1.2倍。

而对于不符合标准的新能源汽车,分数仅有是标准分数的0.5倍。由此可见,国家希望新能源汽车往低续航、低耗电的方向发展,希望汽车企业生产新能源汽车用于低能量密度的动力电池。硅基负极:产业未来愈演愈烈点锂电池的负极材料对于电池的安全性性能,能量密度及循环寿命等技术指标有最重要的影响。

现有的负极材料分成碳材料和非碳材料,碳系负极材料主要还包括人造石墨、天然石墨和中间相炭微球等;非碳材料负极主要还包括钛基材料和硅基材料。目前,石墨负极材料(主要是天然石墨和人造石墨)凭借工艺成熟期、成本较低和性能较好的优势占有90%的负极材料市场。然而,石墨材料虽有低电导率和稳定性的优势,但在能量密度方面的发展已相似其理论最大值(372mAh/g)。随着新能源汽车对续航能力拒绝大大提升,电池负极材料也在向着低能量密度方向发展。

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硅具备4200mAh/g的理论克容量,且地球储量低,融合了碳材料低电导率、稳定性及硅材料高容量优点的硅基材料(Si/C、SiO/C)具有极大的发展潜力。国内外企业联合发力,打开产业化之路全球95%以上的负极材料销量来自于中国和日本,两国在石墨负极材料领域各有优势,日本在技术水平方面正处于领先地位,而中国享有非常丰富石墨矿产资源,具备成本优势。

但在硅碳负极领域,无论是材料的生产还是应用于,国内发展与国外还有一段距离。在国外,日立化为是全球仅次于的硅碳负极供应商,特斯拉用于的硅碳就是其供应。另外日本信就越、吴宇化学、美国福普瑞斯等也可获取硅碳负极产品。国内,有数多个企业布局硅碳负极材料,但由于硅碳负极技术壁垒低,至今为止只有贝特瑞和上海杉杉构建量产。

其他负极材料生产企业和电池厂商如江西紫宸、国轩高科、中科星城等正在大大的对硅基负极材料展开研究投放,预计未来两年将步入硅碳负极应用于的愈演愈烈期。另一个制约硅碳石墨大批量用于的原因是电池企业本身的技术工艺还过于成熟期。当然也有少部分的企业早已获得了一定的技术突破。

国外,2012年,日本松下就早已将硅碳负极材料应用于近期的NCA18650C型号电池,容量高达4000mAh,并于2013年构建量产。2015年,日立集团旗下的Maxell公司早已研发出以SiO-C为负极材料的新式锂电池,并顺利地应用于到智能手机商业化产品中。今年,特斯拉通过在人造石墨中重新加入10%的硅基材料作为动力电池负极(负极克容量超过550mAh/g以上,电池能量密度平均300wh/kg)顺利运用于Model3,打开硅碳负极材料运用于动力电池的里程碑。


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