特斯拉又为动力电池爆“锰”料( 二 )


近日 , 市场研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布《中国锰酸锂正极材料行业发展白皮书(2022年)》 。 来自白皮书的数据显示 , 2021年 , 中国锰酸锂正极材料出货量11万吨 , 同比增长32.5% 。
EVTank方面指出 , 锰酸锂材料掺杂三元等其他材料的混合使用 , 仍将是企业选择的技术路线之一 。 更重要的是 , 新型锰基材料(包括磷酸铁锰锂、高电压镍锰酸锂和富锂锰基等)体系逐步进入了产业化发展阶段 。
特斯拉又为动力电池爆“锰”料
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与此同时 , 钠离子电池也开始走到前台 。 宁德时代、中科海钠、松下、丰田等企业纷纷进行钠离子电池的产业化探索 。 钠离子电池在资源丰富度、成本方面优势明显 , 未来几年随着产业投入的加大 , 技术走向成熟、产业链逐步完善 , 有望在一些细分领域实现商业化应用 。
特斯拉又为动力电池爆“锰”料】另据了解 , 镁也是一种潜在的动力电池材料 。 阿贡化学家BrianIngram指出 , 镁离子的理论能量密度与锂离子电池相当 , 有可能实现比锂更高的能量密度 。 镁元素也是比锂元素的资源丰富 , 有助于建立更稳定的供应链 。 此外 , 钙也具有很多优势 , 初步研究证明钙是更具有移动性的离子 。
“动力电池正极材料多元化发展 , 体现为灵活材料的组合技术 , 即电池材料随资源变化情况灵活调整 , 属于平衡电池资源与特性的技术、管理相结合的方案 。 ”曹广平说 。
03企业探索电池材料多元化
马斯克认为 , 需要重点关注动力电池的矿物供应 , 以加快向电动化交通和可再生能源转型 。 特斯拉方面估计 , 全球将需要生产300TWh的动力电池 , 才能全面向可持续发展转型 。
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不过 , 原材料价格的持续上涨与降低动力电池成本的需求之间 , 形成了较大的差距 。 目前 , 磷酸铁锂电池比能量已趋于极限 , 且钴资源有限 , 面临可持续发展的问题 。 中国动力电池所需金属材料的现状为“多钛锰、少锂、缺钴镍” , 而这些材料绝大部分依赖进口 。 因此 , 材料多元化发展也是解决动力电池“卡脖子”问题的主要动因 。
不难发现 , 动力电池企业也加快了对这个领域的探索步伐 。 宁德时代推出了电芯单体能量密度高达160Wh/kg的钠离子电池 , 并计划将下一代产品的能量密度提高到200Wh/kg 。 Ambri公司成功研发的新型专利技术 , 采用锑作为关键原材料 , 不仅可以解决锂离子电池续驶能力较差的缺陷 , 同时比锂离子电池更经济实惠 。
事实上 , 动力电池材料的多元化发展也从正极拓展至负极等组成部分 。 据悉 , 与传统的锂离子电池相比 , 混合锂金属电池采用大克容量的锂金属负极以及较薄的固态电解质层 , 可大幅提升能量密度 。 国内主流电池企业看到了混合锂金属电池未来的发展空间 , 宁德时代、亿纬锂能都进行了相关布局 。
广汽埃安AIONLXPLUS配装的新型镍钴锰三元锂电池 , 采用自主研发的“海绵硅负极片电池技术” , 电芯能量密度可达280Wh/kg , 在同等电量情况下单体电芯可实现体积减小20%、重量减轻14% 。 比亚迪、宁德时代、国轩高科、贝特瑞、杉杉股份、力神、比克、万向等企业都对硅负极展开了相关布局 。
一家动力电池企业的技术负责人对采访人员直言 , 近年来钴、镍、锂等资源被资本轮番炒作 , 使明智的从业者不得不考虑能够不被资本掣肘的资源 , 钠离子电池、锰基材料电池 , 都是在此背景下应运而生的 。 他认为 , 即使解决了锰基材料的结构缺陷、不稳定问题 , 能够避免钴、镍资源的压力 , 但对能量密度敏感的车型 , 锂元素还是无法避开的一道坎 。