5、动力型镍钴锰酸锂材料
一直以来,动力电池的路线存在很大争议,因此磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料等路线都有被采用。国内动力电池路线以磷酸铁锂为主,但随着特斯拉火爆全球,其使用的三元材料路线引起了一股热潮。
磷酸铁锂虽然安全性高,但其能量密度偏低软肋无法克服,而新能源汽车要求更长的续航里程,因此长期来看,克容量更高的材料将取代磷酸铁锂成为下一代主流技术路线。
从目前的工业水平及技术进度来看,镍钴锰酸锂三元材料最有可能成为国内下一代动力电池主流材料。今年以来,国内陆续推出三元路线的电动车,如北汽E150EV、江淮IEV4、奇瑞EQ等,单位重量密度较磷酸铁有很大提升。
随着三元动力电动车在国内逐渐形成销量,GBII动力三元材料销量将大增,其总需求量在明年有望超过钴酸锂的需求量。
6、碳纳米管
碳纳米管不属于新东西,其之前作为储氢材料被广泛研究,但其用在内的时间却较晚。2009年就有碳纳米管出售,由于价格太高,几乎无人问津。如今随着工艺改进,成本下降,及锂电内部体系的更高要求,碳纳米管逐渐被电芯企业认可。
如今的容量和功率越来越高,碳纳米管的优异性能派上用场。碳纳米管作为导电剂的优势有:1、导电性能优异,其电阻率为2-6*10-4?.cm;2、具有100:1左右的长径比,在导电网络中充当“导线”;3、机械强度和力学性能优异,能有效地增强活性材料的韧性和抗应变能力,从而提高电极的循环寿命;4、优异的热传导性,碳纳米管室温下的热传导性可达到6000w/m/k,能有效传递电池充放电时集聚的热量,特别是高倍率情形下。
随着高容量和高倍率电芯的兴起,碳纳米管将获得广泛的应用。
7、涂覆隔膜
的发展趋势是高容量、高倍率,在性能不断提高的同时,对安全性也提出了新的要求。隔膜对的安全性至关重要,这要求隔膜具有良好的电化学和热稳定性,以及反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性。目前的隔膜是聚乙烯和聚丙烯材质,这两类隔膜的熔点分别为130℃和150℃,它们在较高温度时容易收缩或熔融,引起正极和负极之间的直接接触,导致短路,从而导致如电池爆炸类意外事故。
因此涂覆隔膜应运而生,涂覆隔膜是指在基膜上涂布PVDF等胶黏剂或陶瓷氧化铝。涂覆隔膜的作用是:1、提高隔膜耐热收缩性,防止隔膜收缩造成大面积短路;2、涂覆材料热传导率低,防止电池中的某些热失控点扩大形成整体热失控。
随着高电压锂电芯的发展及对安全性的日益重视,高端数码产品将广泛使用采用一面涂陶瓷一面涂胶的湿法涂层隔膜,高端动力电池则采用湿法陶瓷隔膜。
8、陶瓷氧化铝
在涂覆隔膜中,陶瓷涂覆隔膜主要针对动力电池体系,因此其市场成长空间较涂胶隔膜更大,其核心材料陶瓷氧化铝的市场需求将随着三元动力电池的兴起而大幅提升。
近两年陶瓷涂层隔膜的专利增长较快,截至日前关于陶瓷涂覆隔膜的发明专利24篇,其中19篇系2013-2014年申请。
用于涂覆隔膜的陶瓷氧化铝的纯度、粒径、形貌都有很高要求,日本、韩国的产品较成熟,但价格比国产的贵一倍以上。因此国内目前多家企业在研发陶瓷氧化铝,希望减少进口依赖。