目前三元材料可謂是鋰電池中的寵兒，發(fā)展速度非常快，在慢慢侵入整個應用市場。鈷酸鋰經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)占據(jù)了鋰電池市場的半壁江山。三元材料何時能夠取代鈷酸鋰?

三元材料PK鈷酸鋰

三元材料是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2，三元復合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料。

鈷酸鋰一般使用作鋰離子電池的正電極材料。電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出、但是其安全性差、成本非常高。

三元材料不論在性價比還是在環(huán)保安全性能上遠超鈷酸鋰。

三元材料取代鈷酸鋰之路仍然任重道遠？

三元首先沖擊的是鈷酸鋰的核心應用領(lǐng)域——數(shù)碼產(chǎn)品市場。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在2013年的正極材料市場，中國市場對于三元材料的需求，已經(jīng)達到15600噸，其中80%用于筆記本電腦、平板電腦、手機等數(shù)碼產(chǎn)品。三元材料如此大舉措地進攻鈷酸鋰的“要害”，其來勢洶洶的態(tài)勢，不禁讓業(yè)內(nèi)人士猜測技術(shù)路線風向正在逆轉(zhuǎn)。

但需要注意的是，相比于三元材料，鈷酸鋰具備一系列性能與技術(shù)優(yōu)勢，更受市場青睞。因此，大部分業(yè)內(nèi)人士對目前的鈷酸鋰市場依然持積極態(tài)度，他們認為三元材料能否成功取代鈷酸鋰，市場取向起決定作用。

三元材料中，鈷的質(zhì)量分數(shù)通常控制在20%左右。雖然三元材料達到“少鈷化”的要求，成本也得到顯著的降低，但是其在壓實密度、高電壓、高容量、耐高溫等性能方面仍與鈷酸鋰有一定的差距。

數(shù)碼設(shè)備日趨輕薄化設(shè)計，對電池容量的要求也日益提升。正極材料的壓實密度作為影響鋰電池容量的因素之一，鈷酸鋰的單晶顆粒狀形態(tài)，目前可以做到4.2g/cm3的壓實密度，是作為小顆粒二次團聚體的三元材料無法想象的高難度挑戰(zhàn)，成為三元材料拓展藍圖的“硬傷”。

事實上，目前能夠滿足移動設(shè)備待機要求的成熟電池也只有鈷酸鋰電池，在消費類數(shù)碼產(chǎn)品領(lǐng)域，鈷酸鋰電池仍然處于主導地位。

雖然三元材料市場需求有所增長，但比起鈷酸鋰而言，其市場份額仍然不可同日而語。況且三元材料在以下幾個方面存在短板。

三元材料企業(yè)多而不強。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截止2016年底國內(nèi)三元材料出貨量超過8000噸的企業(yè)尚未出現(xiàn)，各大企業(yè)產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，均以523、111型號為主。同時受Tesla帶動，國內(nèi)三元動力電池掀起一場擴張高潮，材料企業(yè)方面自2015下半年至今已新增一批三元材料企業(yè)。未來隨著技術(shù)的不斷進步，長續(xù)航里程電池需求加大，三元材料市場需求呈現(xiàn)產(chǎn)銷兩旺時期，在利好背景下，市場將會涌現(xiàn)一大批新進入者。

核心專利缺失，低端產(chǎn)能重復建設(shè)。目前全球鎳鈷錳酸鋰專利主要在美國3M及阿貢實驗室手中，巴斯夫、優(yōu)美科、瑞翔等均有購買3M或阿貢實驗室專利實用權(quán)，而國內(nèi)專利一時相對薄弱。未來大規(guī)模發(fā)展后，在出口商會產(chǎn)生專利糾紛。

目前國內(nèi)三元材料型號以523為主。無論數(shù)碼還是動力電池用三元材料，使用量最多的仍為523型號。從電池形狀上來看，國內(nèi)原裝三元電池普遍采用NCM523，采用疊片工藝的三源動力電池采用NCM111，其中三元圓柱的產(chǎn)量大于方形疊片電池。

三元材料未來市場中潛力巨大，目前處于上升期。隨著技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)的不斷自我完善，未來市場用量也極有可能超越鈷酸鋰。只能說超越鈷酸鋰的道路比較漫長。