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PAGE2鎳鈷鋁三元前驅(qū)體編制說明(征求意見稿)中偉新材料股份有限公司2025年3月PAGE16鎳鈷鋁三元前驅(qū)體行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明(征求意見稿)一、任務(wù)來源根據(jù)工業(yè)和信息化部辦公廳《關(guān)于印發(fā)2024年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃的通知》(工信廳科函〔2024〕18號)要求,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T1377-2020《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氧化物》和YS/T1127-2016《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物》合并修訂為《鎳鈷鋁三元前驅(qū)體》,修訂工作由中偉新材料股份有限公司主持,項目計劃編號為2024-0392T-YS,計劃完成時間為2025年12月。二、立項依據(jù)NCA產(chǎn)品屬于高鎳三元正極材料,在國內(nèi)是新型產(chǎn)品,且近年來NCA正極材料的代表性產(chǎn)品從NCA80、NCA88到NCA91及更高鎳型號發(fā)展,鎳鈷鋁三元前驅(qū)體物呈現(xiàn)多元化發(fā)展的趨勢,主要由鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物和復(fù)合氧化物兩種前驅(qū)體組成,其中《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物》YS/T1127-2016標(biāo)準(zhǔn)和《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氧化物》YS/T1377-2020標(biāo)準(zhǔn)分別于2016-07-11和2020-12-09發(fā)布,于2017-01-01和2021-04-01實(shí)施,該兩項標(biāo)準(zhǔn)自發(fā)布后沿用至今。隨著近年來三元行業(yè)的快速發(fā)展、合成技術(shù)的不斷突破,根據(jù)鋰電正極材料及前驅(qū)體行業(yè)的發(fā)展情況,車企和動力電池企業(yè)的技術(shù)向高能量密度發(fā)展,高鎳化趨勢明顯。原有標(biāo)準(zhǔn)中很多指標(biāo)已不適用于現(xiàn)有市場。鎳鈷鋁三元正極材料對三元前驅(qū)體中的化學(xué)元素含量、激光粒度和比表面積等重要指標(biāo)參數(shù)產(chǎn)生了新的需求,同步促進(jìn)了三元前驅(qū)體產(chǎn)品規(guī)格更加豐富和多樣化,原有標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)元素含量、激光粒度和比表面積等重要指標(biāo)參數(shù)范圍需要調(diào)整,。為了優(yōu)化新材料前驅(qū)體行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系,合并相似產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),使標(biāo)準(zhǔn)簡潔化、高效化、統(tǒng)一化,促進(jìn)上下游工作便捷化,需要對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T1377-2020《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氧化物》和YS/T1127-2016《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物》進(jìn)行合并修訂。3產(chǎn)品簡介3.1性質(zhì)鎳鈷鋁三元素復(fù)合氧化物為灰黑色粉末,鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物為淺綠色粉末,不溶于水,能溶于酸。3.2用途鎳鈷鋁三元前驅(qū)體近年來深受市場關(guān)注,主要用于合成鋰離子電池三元正極材料鎳鈷鋁酸鋰,是三元正極材料中關(guān)鍵原材料。3.3生產(chǎn)工藝通常情況,鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物采用共沉淀法進(jìn)行生產(chǎn)。將鎳鹽、鈷鹽、鋁鹽按一定的比例配制成一定濃度的混合溶液,該混合溶液與一定濃度的氫氧化鈉溶液和絡(luò)合劑按一定流速持續(xù)加入反應(yīng)器中,在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下進(jìn)行沉淀反應(yīng),生成鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物沉淀。反應(yīng)過程中需要控制的工藝參數(shù)有:原料濃度、投料速度、pH值、溫度、攪拌轉(zhuǎn)速、固含量等。通過控制反應(yīng)工藝參數(shù)來控制產(chǎn)品的粒度及粒度分布、形貌、振實(shí)密度等指標(biāo)。反應(yīng)完成后將漿料進(jìn)行固液分離,對產(chǎn)品進(jìn)行洗滌除雜后干燥包裝。鎳鈷鋁三元素復(fù)合氧化物是由鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物煅燒熱處理所制備。反應(yīng)過程中工藝參數(shù)有:煅燒溫度、煅燒時間、升溫速率、氣氛、投料速度等。通過控制反應(yīng)工藝參數(shù)來控制產(chǎn)品的比表面積、振實(shí)密度等指標(biāo),最后對產(chǎn)品進(jìn)行過篩除鐵包裝。四、項目編制組單位簡況4.1主要參加單位情況本文件起草單位有:中偉新材料股份有限公司、湖南中偉新能源科技有限公司、深圳先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心有限公司、北京當(dāng)升材料科技股份有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司、格林美股份有限公司、廣東佳納能源科技有限公司、深圳清華大學(xué)研究院、華友新能源科技(衢州)有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司等。其中中偉新材料股份有限公司負(fù)責(zé)調(diào)研目前鋰電行業(yè)對鎳鈷鋁三元前驅(qū)體中的鎳鈷鋁三元素復(fù)合氧化物和鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物的各項指標(biāo)控制、生產(chǎn)和用戶需求情況,根據(jù)了解的實(shí)際情況編寫標(biāo)準(zhǔn)文本和標(biāo)準(zhǔn)編制說明,同時將標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)廣泛征求意見,并對收集的意見進(jìn)行匯總處理,綜合比較后形成科學(xué)統(tǒng)一的產(chǎn)品技術(shù)要求,帶領(lǐng)編制組完成標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。湖南中偉新能源科技有限公司、深圳先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心有限公司、北京當(dāng)升材料科技股份有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司、格林美股份有限公司、廣東佳納能源科技有限公司、深圳清華大學(xué)研究院、華友新能源科技(衢州)有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司等積極參與本標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研工作,為本標(biāo)準(zhǔn)的編制工作提供有力支撐。4.2主要工作成員所負(fù)責(zé)的工作情況本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及工作職責(zé)見表1。表1主要起草人及工作職責(zé)起草人單位職位/職稱主要工作內(nèi)容訚碩中偉新材料股份有限公司首席專家負(fù)責(zé)項目立項、文件草案起草、項目溝通、評審匯報、意見征詢和文件修改完善等工作。王一喬中偉新材料股份有限公司專家工程師負(fù)責(zé)文件草案審閱、評審匯報和項目進(jìn)度管控工作。...4.3文件編制過程中偉新材料股份有限公司在接到本文件修訂任務(wù)后,立即組織骨干人員成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組,制定了該產(chǎn)品的各項指標(biāo)調(diào)研表并初步確認(rèn)范圍。主要工作過程經(jīng)歷以下階段:4.3.1立項階段隨著部分動力工具、消費(fèi)電子領(lǐng)域三元鋰電池的逐步替代,全球三元前驅(qū)體出貨規(guī)模也不斷提升。數(shù)據(jù)顯示,2022年全球三元前驅(qū)體產(chǎn)量約為100.6萬噸,同比增長35.9%。同時,隨著國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電池材料成為核心產(chǎn)業(yè),行業(yè)迎來高速發(fā)展期,產(chǎn)銷規(guī)模持續(xù)高速擴(kuò)大。數(shù)據(jù)顯示,2022年我國三元前驅(qū)體產(chǎn)量約為86.1萬噸,同比增長38.9%。尤其是在新能源汽車補(bǔ)貼政策轉(zhuǎn)變、與能量密度直接掛鉤之后,鎳鈷鋁三元正極材料需求迅速增長,鎳鈷鋁三元前驅(qū)體是生產(chǎn)鋰離子電池用鎳鈷鋁酸鋰三元正極材料的主要原料,因此鎳鈷鋁三元前驅(qū)體市場需求也隨之高速增長,推動了我國鎳鈷鋁三元前驅(qū)體產(chǎn)量的擴(kuò)張。由于三元正極材料的球形度、形貌、振實(shí)密度、主元素含量、雜質(zhì)元素含量等物化指標(biāo)主要繼承于三元前驅(qū)體,并且三元前驅(qū)體也是決定其電化學(xué)性能的主要因素,因此三元前驅(qū)體是保證高性能三元正極材料的關(guān)鍵。根據(jù)市場實(shí)際需求,2022年12月,中偉新材料股份有限公司向全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC243/SC4)提交行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鎳鈷鋁三元前驅(qū)體》項目建議書。2024年4月8日,工業(yè)和信息化部辦公廳印發(fā)《關(guān)于印發(fā)2024年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃的通知》(工信廳科函〔2024〕18號),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鎳鈷鋁三元前驅(qū)體》成功立項。4.3.2調(diào)研和起草階段2024年4月8日,工信廳科函〔2024〕18號明確了由中偉新材料股份有限公司落實(shí)《鎳鈷鋁三元前驅(qū)體》修訂編制工作,組織成立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制組,對目標(biāo)任務(wù)進(jìn)行了分解,明確成員的任務(wù)要求,制定工作計劃和進(jìn)度安排。標(biāo)準(zhǔn)編制組工作成員通過各種渠道收集國內(nèi)外鋰電行業(yè)對鎳鈷鋁三元前驅(qū)體的需求和使用情況,查閱了大量的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料,同時結(jié)合目前國內(nèi)外鎳鈷鋁三元前驅(qū)體的生產(chǎn)和用戶需求情況,收集了國內(nèi)生產(chǎn)廠家多年研發(fā)、生產(chǎn)、試驗過程中積累的有關(guān)技術(shù)資料以及國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)文件,整理了電池材料應(yīng)用行業(yè)對鎳鈷鋁三元前驅(qū)體的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)的需求情況。對國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)外客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量要求及國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,遵照鎳鈷鋁三元前驅(qū)體產(chǎn)品的性質(zhì)、特點(diǎn)及用途,廣泛吸收了工藝、生產(chǎn)、試驗、檢驗等有關(guān)方面技術(shù)專家的意見。于2024年8月形成了標(biāo)準(zhǔn)的討論稿草案和編制說明。2024年8月27日,全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在寧波組織召開了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工作會議,對該項目的工作組討論稿進(jìn)行了討論。格林美股份有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司、華友新能源科技(衢州)有限公司、蘭州金川新材料科技股份有限公司、廣東佳納新能源科技有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司等10余家單位的專家代表參加了會議。與會代表對本標(biāo)準(zhǔn)討論稿進(jìn)行了認(rèn)真、細(xì)致的討論,提出了修改意見和建議,編制組完善形成標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審稿(征求意見稿I)。4.3.3征求意見階段2025年3月25日,全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組織召開有色金屬標(biāo)準(zhǔn)工作會議,對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了討論。會議中各單位代表就標(biāo)準(zhǔn)討論稿和編制說明進(jìn)行討論。同時,全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會通過工作群、郵件向委員單位征求意見,并將征求意見資料在網(wǎng)站上發(fā)布,向社會公開征求意見。征求意見的單位包括主要生產(chǎn)、經(jīng)銷、使用、科研、檢驗等單位及大專院校,征求意見單位廣泛且具有代表性,征求意見時間大于2個月。4.3.4審查階段……4.3.5報批階段……五、文件編制原則5.1修訂原則(1)確立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鎳鈷鋁三元前驅(qū)體》修訂應(yīng)遵守的基本原則:a.標(biāo)準(zhǔn)編寫格式按GB/T1.1-2020標(biāo)準(zhǔn)要求編寫;b.具有合理性和可操作性;c.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鎳鈷鋁三元前驅(qū)體》的修訂充分考慮了國內(nèi)生產(chǎn)商的工藝技術(shù)狀況、關(guān)注客戶的需求意見和建議;d.有利于促進(jìn)公平競爭和保護(hù)供需雙方的合法權(quán)益。(2)對國內(nèi)生產(chǎn)商、客戶進(jìn)行調(diào)研取樣、收集資料;(3)確定產(chǎn)品主要技術(shù)內(nèi)容;(4)確定建立仲裁分析方法;(5)對樣品進(jìn)行分析測試;(6)編寫征求意見稿,征求用戶意見。5.2本標(biāo)準(zhǔn)在修訂時主要遵守四大原則(1)積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn);(2)有利于促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,提高產(chǎn)品質(zhì)量;(3)有利于合理利用資源;(4)符合用戶要求,保護(hù)消費(fèi)者利益,促進(jìn)對外貿(mào)易。5.3標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容針對鎳鈷鋁三元前驅(qū)體的實(shí)際質(zhì)量水平修訂本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)以各鎳鈷鋁三元前驅(qū)體用戶產(chǎn)品質(zhì)量需求為基礎(chǔ),確定各項技術(shù)指標(biāo)。5.4指標(biāo)參數(shù)和檢驗方法的確定5.4.1指標(biāo)參數(shù)的確定本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定充分考慮到國內(nèi)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、參考了YS/T1125-2023《鎳鈷鋁酸鋰》、GB/T26029-2023《鎳鈷錳三元素復(fù)合氧化物》、GB/T26300-2020《鎳鈷錳三元素復(fù)合氫氧化物》等同類國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)鎳鈷鋁三元前驅(qū)體各項技術(shù)指標(biāo)還結(jié)合了材料理論分子式和國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀。本標(biāo)準(zhǔn)由以下企業(yè)參與調(diào)研工作:華友新能源科技(衢州)有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司、廣東佳鈉新能源科技有限公司、中偉新材料股份有限公司、北京當(dāng)升股份有限公司。其中中偉新材料股份有限公司市場份額長期居國內(nèi)市場首位,2022年和2023年均達(dá)到27%,上述企業(yè)市場份額總占有率超50%,其指標(biāo)數(shù)據(jù)具有一定的行業(yè)代表性。表2列出本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳鈷鋁三元前驅(qū)體化學(xué)成分的指標(biāo)。本文件將鎳鈷鋁三元素氧化物用NCAO表示,鎳鈷鋁三元素氫氧化物用NCAH表示,單位名稱由字母表示,調(diào)研結(jié)果如表3、表4所示。征求意見過程持續(xù)調(diào)研。本文件根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)對指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)定??梢钥闯?,本標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)設(shè)定能夠完全滿足鎳鈷鋁三元前驅(qū)體對指標(biāo)和檢驗的要求,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。表2鎳鈷鋁三元前驅(qū)體化學(xué)成分元素NCAONCAH含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%主元素鎳(Ni)鈷(Co)鋁(Al)雜質(zhì)元素銅(PAGE8表3鎳鈷鋁三元氧化物主要指標(biāo)調(diào)研情況NCAO產(chǎn)品類別項目修訂前征求意見稿公司A公司F化學(xué)指標(biāo)主元素含量鎳(Ni),wt%鈷(Co),wt%鋁(Al),wt%雜質(zhì)元素含量銅(Cu),wt%鐵(Fe),wt%鋅(Zn),wt%鈣(Ca),wt%鎂(Mg),wt%鈉(Na),wt%錳(Mn),wt%硫(S),wt%氯(Cl-),wt%物理指標(biāo)水分含量,wt%≤0.6松裝密度g/cm3≥0.7振實(shí)密度g/cm3磁性異物/wt%比表面積,m2/g粒度D10,μm粒度D50,μm粒度D90,μm微觀形貌外觀顏色表4鎳鈷鋁氫氧化物產(chǎn)品主要指標(biāo)調(diào)研情況NCAH產(chǎn)品類別項目修訂前征求意見稿公司A公司B公司C公司D公司E公司F化學(xué)指標(biāo)主元素含量鎳(Ni),wt%46.0~61.048~5745.0~55.046.0~60.048.0~59.0鈷(Co),wt%3.0~13.05.0~10.07.0~13.02.0~13.03.0~13.0鋁(Al),wt%0.25~1.70.5~2.00.60~1.70.50~1.70.30~1.7雜質(zhì)元素含量銅(Cu),wt%≤0.005≤0.002≤0.005≤0.002≤0.001鐵(Fe),wt%≤0.010≤0.002≤0.010≤0.003≤0.002鋅(Zn),wt%≤0.010≤0.002≤0.005≤0.003≤0.001鈣(Ca),wt%≤0.030≤0.005≤0.020≤0.010≤0.020鎂(Mg),wt%≤0.030≤0.005≤0.005≤0.010≤0.020鈉(Na),wt%≤0.030≤0.020≤0.030≤0.030≤0.030錳(Mn),wt%≤0.010/≤0.010≤0.010/硫酸根SO42-,wt%(以SO42-含量*32/96換算的S含量),氯(Cl-),wt%≤0.020/≤0.020/≤0.010物理指標(biāo)水分含量,wt%≤1.0≤0.6≤1.0≤1.0≤1.0松裝密度g/cm3≥1.0/≥1.3/≥1.0振實(shí)密度g/cm31.2≥1.5≥1.5≥1.5≥1.2≥1.5磁性異物/wt%≤0.00003≤0.00001≤0.00003≤0.00001≤0.000003比表面積,m2/g≤45≤35≤20≤35≤45≤35粒度D10,μm≥0.5/≥2.0≥0.5≥2.0粒度D50,μm2.0~15.08.0~13.03.0~17.03.0~17.0粒度D90,μm≤30≤29≤30≤30微觀形貌球形或類球形球形或類球形球形或類球形外觀顏色本文件代替YS/T1377-2020《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氧化物》、YS/T1127-2016《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物》,與YS/T1377-2020和YS/T1127-2016相比,變化如下:(1)更改了標(biāo)準(zhǔn)名稱為《鎳鈷鋁三元前驅(qū)體》:由于鎳鈷鋁三元前驅(qū)體包括鎳鈷鋁三元素復(fù)合氧化物和鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物兩種前驅(qū)體,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會印發(fā)的《2022年國家標(biāo)準(zhǔn)立項指南》中“優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)體系,加大修訂力度,強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)復(fù)審與標(biāo)準(zhǔn)修訂工作的聯(lián)動,鼓勵對現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整合修訂”的指導(dǎo)精神,為了優(yōu)化新材料前驅(qū)體行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系,合并相似產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),使標(biāo)準(zhǔn)簡潔化、高效化、統(tǒng)一化,促進(jìn)上下游工作便捷化,將YS/T1377-2020《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氧化物》、YS/T1127-2016《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物》整合修訂為《鎳鈷鋁三元前驅(qū)體》;(2)更改了標(biāo)準(zhǔn)范圍:標(biāo)準(zhǔn)范圍更改為“本文件規(guī)定了鎳鈷鋁三元前驅(qū)體的分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存、隨行文件及訂貨單內(nèi)容。本文件適用于鎳鈷鋁三元前驅(qū)體,鎳鈷鋁三元前驅(qū)體包括:鎳鈷鋁三元素氫氧化物(NCAH)和鎳鈷鋁三元素氧化物(NCAO)?!庇捎诒疚募閅S/T1377-2020和YS/T1127-2016的整合修訂,為明確本文件中鎳鈷鋁三元前驅(qū)體的種類和牌號的命名,在標(biāo)準(zhǔn)范圍中規(guī)定了前驅(qū)體的分類。(3)增加了分類及牌號內(nèi)容:隨著三元材料的不斷發(fā)展,市場上出現(xiàn)了多種鎳鈷鋁比例的產(chǎn)品,為適應(yīng)行業(yè)發(fā)展,參考鎳鈷錳三元前驅(qū)體的牌號規(guī)則。產(chǎn)品的牌號由NCAH/NCAO后面加6位數(shù)字構(gòu)成,N代表Ni,C代表Co,A代表Al,H代表氫氧化物,O代表氧化物,6位數(shù)字前兩位數(shù)字代表鎳元素物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),第3~4位數(shù)字代表鈷元素物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),最后兩位數(shù)字代表鋁元素物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。如果物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為個位數(shù),則在個位數(shù)前添0表示。表5NCAH產(chǎn)品主元素調(diào)研情況主元素含量項目修訂前征求意見稿公司A公司B公司C公司D公司E公司F鎳(Ni),wt%46.0~61.048~57.045.0~55.046.0~60.048.0~59.0鈷(Co),wt%3.0~13.05.0~10.07.0~13.02.0~13.03.0~13.0鋁(Al),wt%0.25~1.70.5~2.00.60~1.70.50~1.70.30~1.7(4)主含量的調(diào)整:本文件更改了鎳鈷鋁三元素氫氧化物(NCAH)中Ni、Co、Al含量的要求。隨著新能源汽車補(bǔ)貼政策轉(zhuǎn)變,與能量密度直接掛鉤之后,三元行業(yè)存在發(fā)展高Ni提供NCA更高容量、低Co盡可能降低NCA成本、低Al提供NCA高容量和安全性的趨勢,目前業(yè)內(nèi)已出現(xiàn)各種高Ni、低Co、低Al的三元前驅(qū)體,根據(jù)對業(yè)內(nèi)5家三元前驅(qū)體龍頭企業(yè)的數(shù)據(jù)調(diào)研如表5,結(jié)果表明,原有標(biāo)準(zhǔn)中Ni、Co、Al含量指標(biāo)已不適用于現(xiàn)有市場,本次修訂將鎳鈷鋁三元素氫氧化物(NCAH)中Ni由“”更改為“”,Co由“”更改為“”,Al由“”更改為“”,Ni、Co、Al含量指標(biāo)調(diào)整后,本文件更符合行業(yè)實(shí)際發(fā)展情況,滿足行業(yè)大多數(shù)企業(yè)的需求。表6產(chǎn)品雜質(zhì)元素調(diào)研情況產(chǎn)品類別修訂前征求意見稿公司A公司B公司C公司D公司E公司FS,wt%NCAO//SO42-,wt%(以SO42-含量*32/96換算的S含量),NCAH(5)雜質(zhì)含量的調(diào)整:結(jié)合各前驅(qū)體廠商提供的產(chǎn)品指標(biāo)調(diào)研結(jié)果如表6,本文件將鎳鈷鋁三元素氧化物(NCAO)雜質(zhì)S含量不大于0.100%更改為不大于0.400wt%,將鎳鈷鋁三元素氫氧化物(NCAH)雜質(zhì)SO42-含量不大于0.200%更改為S含量不大于0.250wt%,在YS/T1127-2016和YS/T1377-2020版本中對S和SO42-分別要求,S≤0.100wt%,SO42-≤0.200wt%。由于目前市場對于高功率產(chǎn)品的需求,使得三元材料需要往大比表面積的方向發(fā)展,該指標(biāo)要求下,需制備合成內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為疏松多孔的三元前驅(qū)體產(chǎn)品,這使得反應(yīng)體系中的母液留存在產(chǎn)品顆粒內(nèi)部孔隙中難以去除,若需達(dá)到原標(biāo)準(zhǔn)文件的指標(biāo)要求,需對已進(jìn)行常規(guī)洗滌的產(chǎn)品進(jìn)行多次返洗處理,該過程易破壞表面形貌及結(jié)構(gòu),對材料的電化學(xué)性能造成更加嚴(yán)重的影響。因此,出于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度考慮,下游客戶對于此類產(chǎn)品的S和SO42-含量指標(biāo)會適當(dāng)放寬,結(jié)合市場調(diào)研數(shù)據(jù)(表6),本次修訂NCAO產(chǎn)品雜質(zhì)S含量不大于0.100%更改為不大于0.400wt%,NCAH產(chǎn)品雜質(zhì)SO42-含量不大于0.200%更改為S含量不大于0.250wt%。表7產(chǎn)品比表面積調(diào)研情況比表面積,m2/g產(chǎn)品類別修訂前征求意見稿公司A公司B公司C公司D公司E公司FNCAO//NCAH453520354535物理性能的調(diào)整:①比表面積:由于目前市場對于高功率產(chǎn)品的需求,使得三元材料需要往大比表面積的方向發(fā)展,因此需制備合成內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為疏松多孔的三元前驅(qū)體產(chǎn)品,結(jié)合市場調(diào)研數(shù)據(jù)及行業(yè)發(fā)展趨勢,本標(biāo)準(zhǔn)文件將鎳鈷鋁三元素氧化物(NCAO)由比表面積由不大于45m2/g更改為不大于75m2/g,鎳鈷鋁三元素氫氧化物(NCAH)由不大于35m2/g更改為不大于45m2/g。表8NCAH產(chǎn)品粒度調(diào)研情況項目修訂前征求意見稿公司A公司B公司C公司D公司E公司F粒度D10,μm≥0.5/≥2.0≥0.5≥2.0粒度D50,μm2.0~15.08.0~13.03.0~17.03.0~17.0粒度D90,μm30293030②產(chǎn)品粒度:隨著三元材料行業(yè)朝高能量和高功率方向發(fā)展,NCAH更小顆粒和更大顆粒的產(chǎn)品得到了發(fā)展,并且已經(jīng)突破技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。因此本文件中將NCAH產(chǎn)品粒度D10范圍由μm改為μm。粒度D50范圍由6~15μm改為2.00μm~22.00μm。表9NCAH產(chǎn)品振實(shí)密度調(diào)研情況項目修訂前征求意見稿公司A公司B公司C公司D公司E公司F振實(shí)密度g/cm31.21.51.51.51.21.5③振實(shí)密度:除了傳統(tǒng)的二次球三元正極材料,高鎳三元產(chǎn)品、單晶三元產(chǎn)品、高功率三元產(chǎn)品也得到了發(fā)展。其中,高功率產(chǎn)品由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為疏松,其比表面積較大但振實(shí)密度較低,同時噴霧干燥法制備的三元材料的振實(shí)密度也較低。根據(jù)調(diào)研結(jié)果和目前市場對于這兩類產(chǎn)品均存在一定需求,因此新標(biāo)準(zhǔn)中將NCAH的振實(shí)密度≥1.50g/cm3修改為≥1.20g/cm3。檢測方法的調(diào)整:①化學(xué)成分的測定:2021年出臺了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T1445-2021《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物化學(xué)分析方法》,其中包括5個部分YS/T1445.1-2021《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物化學(xué)分析方法第1部分:鎳含量的測定丁二酮肟重量法》、YS/T1445.2-2021《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物化學(xué)分析方法第2部分:鈷含量的測定電位滴定法》、YS/T1445.3-2021《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物化學(xué)分析方法第3部分:鋁、銅、鐵、鋅、鈣、鎂、鈉、錳含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》、YS/T1445.4-2021《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物化學(xué)分析方法第4部分:氯離子含量的測定氯化銀比濁法》、YS/T1445.5-2021《鎳鈷鋁三元素復(fù)合氫氧化物化學(xué)分析方法第5部分:硫酸根離子含量的測定硫酸鋇比濁法》。根據(jù)國內(nèi)主要廠家測試方法的調(diào)查結(jié)果,部分廠家不采用YS/T1445.5-2021測試硫酸根含量,而是采用ICP法進(jìn)行測試,各方法之間測試精度、測試步驟均有差異,因此規(guī)定化學(xué)成分的測試方法為參照YS/T1445-2021的規(guī)定執(zhí)行或者按供需雙方協(xié)商認(rèn)可的方法進(jìn)行。②磁性異物的測定:舊標(biāo)準(zhǔn)文件引用GB/T24533-2019《鋰離子電池石墨類負(fù)極材料》中的附錄K:磁性物質(zhì)的測定方法作為測試方法,但GB/T24533-2019將Ni元素視為雜質(zhì)元素進(jìn)行測試,相較于GB/T41704-2022《鋰離子電池正極材料檢測方法磁性異物含量和殘余堿含量的測定》中可將Ni作為主元素進(jìn)行測試,且適用范圍為≥1μg/kg(1ppb),后者更適用于本文件。因此,相應(yīng)增加磁性異物含量的測定按GB/T41704-2022的規(guī)定進(jìn)行。③水分的測定:根據(jù)國內(nèi)主要廠家的調(diào)查結(jié)果,鎳鈷鋁三元前驅(qū)體大多采用干燥減量法進(jìn)行水分含量測試,方法與GB/T6284-2006《化工產(chǎn)品中水分測定的通用方法干燥減量法》總體一致,但干燥溫度、干燥時間等細(xì)節(jié)條件有差異,不適合完全引用GB/T6284-2006標(biāo)準(zhǔn)。并且少數(shù)廠家采用卡爾費(fèi)休測試方法進(jìn)行水分含量測試。因此本標(biāo)準(zhǔn)不引用GB/T6284-2006,而是規(guī)定水分含量的測定條件由供需雙方協(xié)商。5.4.2測試方法的確定5.4.2.1產(chǎn)品化學(xué)成分的測定:化學(xué)成分的測試方法為參照YS/T1445-2021的規(guī)定執(zhí)行或者按供需雙方協(xié)商認(rèn)可的方法進(jìn)行。5.4.2.2水分含量:水分含量的測定方法由供需雙方協(xié)商。5.4.2.3外觀質(zhì)量:與YS/T1377-2020和YS/T1127-2016一致,產(chǎn)品的外觀用目視法檢查。5.4.2.4磁性異物:鎳鈷鋁三元前驅(qū)體產(chǎn)品磁性異物含量的測定按GB/T41704-2022中4.1的規(guī)定進(jìn)行。5.4.2.5振實(shí)密度:與YS/T1377-2020和YS/T1127-2016一致,鎳鈷鋁三元前驅(qū)體產(chǎn)品振實(shí)密度的測定按GB/T5162的規(guī)定進(jìn)行。5.4.2.6松裝密度:鎳鈷鋁三元前驅(qū)體產(chǎn)品松裝密度的測定按GB/T1479.1的規(guī)定進(jìn)行。5.4.2.7粒度分布:參照鋰離子電池正極材料粒度分布的測試方法,本文件中產(chǎn)品粒度分布的測定按GB/T19077的規(guī)定進(jìn)行。5.4.2.8比表面積:參照鋰離子電池正極材料比表面積的測試方法,本文件中產(chǎn)品比表面積的測定按GB/T19587的規(guī)定進(jìn)行。5.4.2.9微觀形貌:產(chǎn)品微觀形貌的測定采用電子掃描顯微鏡,按JY/T0584的規(guī)定進(jìn)行。5.5檢驗規(guī)則的確定5.5.1檢查和驗收:與YS/T1377-2020和YS/T1127-2016一致。5.5.2組批:YS/T1127-2016規(guī)定產(chǎn)品應(yīng)成批提交驗收,每批應(yīng)由同一混合料組成,每批重量不超過5t。若需方有特殊要求時,供需協(xié)商確定。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)和下游客戶需求,組批要求與YS/T1377-2020

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