锂电池行业上游最重要的有色金属

发布时间:2023-03-05 来源: 未知 浏览次数:

锂离子电池是一种二次电池(充电电池),主要依靠锂离子在正极和负极之间运动。在充放电过程中,Li+在两个电极之间来回嵌入和嵌入:充电时,Li+从正极中嵌入,负极通过电解质嵌入,负极处于富锂状态;放电时相反。

锂离子电池产业链。

系统成熟完整,专业化程度高。

经过近20年的发展,锂离子电池行业已经形成了一个专业化程度高、分工明确的产业链体系。上游是基本原材料,中游涵盖电池材料、锂离子电池、锂电池模块和PACK。下游包括三个应用领域和锂电池的回收利用。

上游。

上游:钴、锂、镍、锰、石墨等是锂离子电池的基本原料。

锂矿是锂电池行业上游最重要的有色金属。锂资源储备丰富。根据USGS的报告,2018年全球探明力资源储备为1400万金属吨,全球锂资源以盐湖锂、锂矿石的形式存在,集中度较高。智利、澳大利亚、阿根廷和中国占总储量的96%。

优质锂资源主要分布在澳大利亚和南美,现有供应量约50%来自澳洲矿山,约40%来自南美洲盐湖。

中游。

1)正极材料、负极材料、电解液、隔膜及其它辅助材料。

正极材料:锂离子电池通过嵌入和迁出正极中出现的锂离子来实现电池的充放电过程。正极材料在锂离子电池的四大材料中占据着最核心的地位,对电池的能量密度、循环寿命、倍率性能等综合性能至关重要。其成本占锂离子电池成本的40%-45%,决定了电池的整体成本。

正极材料主要分为钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、三元(NCM/NCA)等,在性能特点和应用领域各不相同:

钴酸锂:钴酸锂是第一代商业锂电池的正极材料,具有良好的电化学性能和加工性能,比容量相对较高,主要用于3C消费电子领域的小型充电电池。

但由于金属钴价格昂贵,钴酸锂材料成本高,周期寿命低,安全性能差。近年来,一些市场份额被三元正极材料所取代。然而,在超薄电子产品领域,钴酸锂在体积能量密度和倍率性能方面仍然保持着市场地位。

锰酸锂:与钴酸锂相比,锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性能好、倍率性能好等优点。但其比容量低、循环性能差,主要用于轻动力(电动两轮车等)、物流车、注重成本、续航里程要求相对较低的微型乘用车。).

c)磷酸铁锂:磷酸铁锂具有橄榄石结构稳定、安全性能和循环性能好、不含钴等贵金属、成本低、性价比高、环境友好等优点。其缺点是能量密度低、低温性能差、压实密度低,导致电池体积大。目前,磷酸铁锂正极已广泛应用于新能源商用车(公交车等)、低续航乘用车以及对电池成本和循环寿命敏感度较高的储能领域。

D)三元:三元正极材料具有能量密度高、续航里程长的优点,但在循环寿命、安全性和性价比方面不如磷酸铁锂,主要用于动力领域(高续航乘用车)和轻动力领域,部分替代钴酸锂正极材料用于小型消费锂电池。

如今,三元正极材料市场逐渐向高镍方向发展。随着镍含量的增加和钴含量的降低,三元材料的能量密度逐渐增加,单位成本降低,但对热稳定性的技术要求也有所提高。

因此,与使用常规三元材料的锂电池相比,高镍三元材料的电池寿命更长,综合成本更低,对电池制造商的产品设计、制造工艺和设备环境提出了更高的要求。

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