精品文檔-下載后可編輯幾種鋰電池正極材料的發(fā)展與比較-基礎(chǔ)電子鋰電正極材料市場(chǎng)隨著手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等電子消費(fèi)產(chǎn)品和動(dòng)力汽車、電動(dòng)工具、電動(dòng)助力車、發(fā)電儲(chǔ)能裝置等能源動(dòng)力產(chǎn)品分為小型鋰電正極材料市場(chǎng)和動(dòng)力鋰電正極材料市場(chǎng)。小型鋰電正極材料主要包括鈷酸鋰、多元材料和錳酸鋰為主，而動(dòng)力鋰電池正極材料主要為錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰和多元材料為主，其中電動(dòng)汽車的發(fā)展給鋰電正極材料的成長(zhǎng)帶來了很大的市場(chǎng)空間，在動(dòng)力鋰電中的應(yīng)用將出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)。在可攜式電子（手機(jī)和筆記本）市場(chǎng)逐步成熟，這部分的正極材料未來趨于穩(wěn)定，但是在動(dòng)力能源迅速發(fā)展的趨勢(shì)下，主要的市場(chǎng)成長(zhǎng)力取決于電動(dòng)車未來五年的成長(zhǎng)率。

1正極材料市場(chǎng)規(guī)模與主要廠商

以鋰電池材料產(chǎn)業(yè)來說，以往的成長(zhǎng)率約在3%~5%,屬于溫和成長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)，在2022年由于筆記型電腦及如手機(jī)等電池市場(chǎng)日趨成熟，加上鈷等正極材料相關(guān)金屬材料價(jià)格上漲之故，在需求量放大且單價(jià)持平下，2022年鋰電池材料市場(chǎng)銷售值相較2022年成長(zhǎng)16.2%,達(dá)到33.9億美元，其中，正極材料銷售值約18.1億美元。根據(jù)工研院在展會(huì)上發(fā)布的2022~2022年鋰電池材料市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)數(shù)字（圖1）。

圖12022~2022年鋰電池材料市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（百萬美元）

在可攜式電子（手機(jī)和筆記本）市場(chǎng)逐步成熟，這部分的正極材料未來趨于穩(wěn)定，但是在動(dòng)力能源迅速發(fā)展的趨勢(shì)下，主要的市場(chǎng)成長(zhǎng)力取決于電動(dòng)車未來五年的成長(zhǎng)率。若以持平的電動(dòng)車市場(chǎng)成長(zhǎng)數(shù)字估計(jì)，預(yù)計(jì)2022年的鋰電池正極材料市場(chǎng)將因電動(dòng)車市場(chǎng)成長(zhǎng)至21.6億美元。

從相關(guān)調(diào)查（2022'CIBF）來看，不能簡(jiǎn)單的以國(guó)內(nèi)國(guó)外來區(qū)分這個(gè)的正極材料市場(chǎng)，總體一句話整個(gè)市場(chǎng)有逐漸走向大者恒大的態(tài)勢(shì)。因?yàn)檎龢O材料牽涉電池品質(zhì)，近年來已有愈來愈多大的的電池廠商采用內(nèi)制或向單一供應(yīng)商購(gòu)買的方式取得正極材料。2022年鋰電池正極材料前五大廠商依序?yàn)椋篣micore、日亞化學(xué)、戶田工業(yè)、BYD與AGCSeimiChemical,其他正極材料廠商包括日本化學(xué)工業(yè)、本莊Chemical、日本電工、正同化學(xué)工業(yè)、三菱化學(xué)等約占有37%.其中Umicore因新增產(chǎn)能陸續(xù)開出，且在鋰鈷系材料市場(chǎng)成功取得新客戶，加上原有供應(yīng)SDI與LGC的供貨關(guān)系，因而在總體市占率超越日亞化而成為廠商；日亞化在正極材料長(zhǎng)期供應(yīng)三洋電機(jī)，在近來開始投入三元系市場(chǎng)；而國(guó)內(nèi)用戶及制造商BYD則基本上是自己制造，僅因供應(yīng)自身下游產(chǎn)品使用即有約3%的市場(chǎng)占有率。

從生產(chǎn)與銷售地區(qū)上來看，在2022年仍然呈現(xiàn)集中于亞洲的態(tài)勢(shì)，其中日本仍為主要的正極材料生產(chǎn)與銷售大國(guó)，雖然在日本國(guó)內(nèi)因生產(chǎn)成本高漲之故，鋰電池的制造出口逐年下降中，但至今仍有近67%的鋰電池正極材料在日本生產(chǎn)，中國(guó)與其他亞洲地區(qū)僅占19%與14%.至于在銷售地區(qū)分布上，由于下游的電池大廠仍以日商為多，因此日本仍為銷售地區(qū)比例的國(guó)家，其他依序?yàn)橹袊?guó)、其他亞洲地區(qū)、北美等地。具體數(shù)據(jù)見表1.

表12022年鋰電池材料生產(chǎn)銷售地域分布

2動(dòng)力型鋰離子電池正極材料的發(fā)展與比較

從目前市場(chǎng)用量來看，鋰電池正極材料仍以鈷酸鋰為主，除了其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性佳、能量密度高的特性外，早應(yīng)用于可攜式電子裝置等小型電池領(lǐng)域也是一大原因。為了要提高這部分可攜式電子裝置電池電容量及降低材料成本，三元系的材料在可攜式裝置的滲透率可望提升；此外，隨著鋰電池爆炸事件陸續(xù)發(fā)生后，正極材料研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向安全性開發(fā)，其中錳酸鋰電容量雖然較低，但其安全性較高，也讓其在大型鋰電池或動(dòng)力電池市場(chǎng)滲透率逐年提升；至于磷酸鋰鐵相較于鋰錳系具有更高的熱穩(wěn)定性，在成本考量上也比鋰鈷氧化物更具優(yōu)勢(shì)，使得磷酸鋰鐵和鋰錳系在未來鋰電池市場(chǎng)的應(yīng)用備受期待。而由市占分布與生產(chǎn)地域現(xiàn)況來觀察，雖然近年韓國(guó)與中國(guó)大陸廠商積極投入正極材料制造，但在材料品質(zhì)仍未普遍獲得業(yè)界電池廠商信賴前，日商仍將是鋰電池正極材料主要的供應(yīng)。

從另外一種角度來看，一種材料是否具有應(yīng)用發(fā)展?jié)摿?？除了關(guān)注其優(yōu)點(diǎn)外，更為關(guān)鍵的是該材料是否具有根本性的缺陷。鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成本高和價(jià)格波動(dòng)大等原因，普遍認(rèn)為很難成為電動(dòng)汽車用動(dòng)力型鋰離子電池的主流，但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內(nèi)混合使用。

事實(shí)上目前普遍選擇磷酸鐵鋰作為動(dòng)力型鋰離子電池的正極材料，而非磷酸鐵錳電池等其他電池，從政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)甚至是證券公司等市場(chǎng)分析員都看好這一材料，將其作為動(dòng)力型鋰離子電池的發(fā)展方向。分析其原因，主要有下列兩點(diǎn)：首先是受到美國(guó)研發(fā)方向的影響，美國(guó)Valence與A123公司早采用磷酸鐵鋰做離子電池的正極材料。其次是國(guó)內(nèi)一直沒有制備出可供動(dòng)力型鋰離子電池使用的具有良好高溫循環(huán)與儲(chǔ)存性能的錳酸鋰材料有關(guān)。但磷酸鐵鋰也存在不容忽視的根本性缺陷，主要受制于高溫還原成單質(zhì)鐵、振實(shí)密度、制造成本、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等缺陷。因此目前有希望應(yīng)用于動(dòng)力型鋰離子電池的正極材料主要有改性錳酸鋰（LiMn2O4）磷酸鐵鋰（LiFePO4）和鎳鈷錳酸鋰【Li（Ni,Co,Mn）O2】三元材料。

3結(jié)論

從研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的經(jīng)驗(yàn)來看，日本是鋰離子電池早商業(yè)化的國(guó)家，并且一直占據(jù)著高端鋰離子電池市場(chǎng)。而美國(guó)盡管在一些基礎(chǔ)研究上，但是到目前為止還沒有一家大型鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)，因此，日本選擇改性錳酸鋰作為動(dòng)力型鋰離子電池正極材料更有其道理。即使是在美國(guó)，利用磷酸鐵鋰和錳酸鋰作為動(dòng)力型鋰離子電池正極材料的廠家也是各占一半，聯(lián)邦政