Einführung einer ternären Batterie mit hohem Nickelgehalt

Gegenwärtig befindet sich die Entwicklung von lithiumbatterien in einer Revolution.

Vor 2017 entschied sich der Markt für Lithiumeisenphosphatbatterien als Hauptbestandteil der Technologie, und die Nachfrage nach Batterieenergiedichte bei Fahrzeugen mit neuer Energie ist ein Prozess der kontinuierlichen Verbesserung, und die Branche wird ihre Auswahl weiter ändern.

Die Obergrenze der Energiedichte der Lithiumeisenphosphatbatterie liegt bei etwa 160 Wh / kg. Die Industrie geht davon aus, dass der Energiedichtestandard der Leistungsbatterie bis 2020 300 Wh / kg oder mehr erreichen wird, was schwer zu erreichen ist.

Andererseits kann die tatsächliche durchschnittliche Energiedichte der ternären Batterie auf dem gegenwärtigen technischen Niveau zwischen 180 und 190 Wh / kg liegen, und es gibt auch in der nachfolgenden Stufe einen großen Raum für Verbesserungen.

Der politische Aspekt ist ebenfalls übergewichtet. Im Februar dieses Jahres haben das Finanzministerium, das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, das Ministerium für Wissenschaft und Technologie und die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission ein Dokument zur Anpassung der Finanzsubventionspolitik für neue Energiefahrzeuge herausgegeben und die Energiedichteschwelle für rein elektrische Personenkraftwagen, nicht schnell aufladbare rein elektrische Busse und spezielle Fahrzeugbatteriesysteme. Anspruch.

Es wird erwartet, dass die ternäre Batterie in diesem Jahr die Marktkapazität von Lithiumeisenphosphat im Mainstream einholen und auf dem künftigen Markt weiterhin schrittweise ersetzt werden wird.

Layout mit hoher ternärer Nickelkapazität und Zeitplan für die Massenproduktion

Speziell für ternäre Batteriekathodenmaterialien haben Materialien mit hohem Nickelgehalt den Vorteil einer höheren Energiedichte. Zweitens sind nach Berechnungen nach Verwendung von Materialien mit hohem Nickelgehalt die Gesamtstückkosten der Batterie um bis zu 8% gesunken, und der Kostenvorteil liegt auf der Hand.

Die durch den Widerspruch zwischen Angebot und Nachfrage verursachten Schwankungen der Kobaltpreise helfen den Herstellern auch, auf Produkte mit niedrigem Kobalt- und hohem Nickelgehalt umzusteigen. Die Kosten für Kobaltrohstoffe in ternären Kathodenmaterialien sind relativ hoch, und der Preis steigt 2018 weiter an, verglichen mit dem ursprünglichen Preis von 520.000 Yuan / Tonne im ersten Quartal, und die Steigerungsrate im April lag über 20%. Am 13. April erreichte der Kobaltpreis 674.400 Yuan / Tonne.

Unter der Forderung nach Kostensenkung und Effizienzsteigerung debütierte das ternäre NCM811-Produkt mit hohem Nickelgehalt mit der vorteilhaftesten Unterstützung für das oben erwähnte 300-Wh / kg-Ziel mit einem Lichthof.

Obwohl es immer noch Hersteller gibt, die behaupten, dass die lithium-eisenphosphat-batterielinie unerschütterlich bleiben wird, wird der Markt für Batterietechnologie mit höherer Energiedichte aktiv gefördert. Seit 2017 haben inländische Hersteller von Kathodenmaterialien nacheinander Produkte mit hohem Nickelgehalt ausgelegt. Diese Produktionskapazitäten werden voraussichtlich 2018 auf den Markt gebracht. Insbesondere die Produktionskapazität und die Produktion von NCM811-Produkten werden hoch geschätzt.

Für inländische energiebatterieunternehmen haben CATL, BYD, Jiangxi Fu Neng, BAK Batterie, Guoxuan Hi-Tech, Tianjin lishen, Penghui Energy und andere Unternehmen NCM811-Batterien entwickelt und hergestellt. Unter diesen hat BAK Battery angekündigt, dass es eine zylindrische NCM811-Batterie in Massenproduktion gibt, die Energiedichte 232 Wh / kg erreichen kann und das Produkt mit dem Namen 300 Wh / kg bald erhältlich sein wird. Penghui Energy gab außerdem bekannt, dass die zylindrischen Batterien des Unternehmens aus NCM811-Materialien in Massenproduktion hergestellt und an die entsprechenden OEMs geliefert wurden.

Mehrere wichtige Einschränkungen bei der Beschleunigung der Lautstärke

Obwohl es im Allgemeinen optimistisch ist, ist es noch ein langer Weg, um die großtechnische Anwendung von NCM811-Produkten mit hohem Nickelgehalt im Bereich der Autobatterien für Kraftfahrzeuge zu realisieren. Derzeit gibt es nur wenige Fälle, in denen NCM811-Produkte in Neufahrzeugen eingesetzt werden.

Im Oktober letzten Jahres wurde der Jianghuai iEV7S, der am Nationalen Leistungswettbewerb für Serienautos teilnahm, mit einer Batterie von 18650 bis 2,75 Ah ausgestattet. Dies war der erste Fall von inländischen NCM811-Produkten für Fahrzeuge mit neuer Energie.

International hat Hyundai kürzlich das rein elektrische SUV KonaEV herausgebracht, das mit der von LG Chem bereitgestellten NCM811-Batterie ausgestattet ist. Das Modell wurde jedoch noch nicht in Serie hergestellt.

Derzeit gibt es noch die folgenden Engpässe bei der Beschleunigung der Anwendung von Produkten mit hohem Nickelgehalt:

Rohstoffe sind knapp. Chinas Lithium-, Kobalt- und Nickelressourcen sind relativ knapp. Inländische Rohstoffe mit hohem Nickelgehalt werden zu diesem Zeitpunkt hauptsächlich importiert, was leicht durch externe Faktoren beeinflusst wird. Mit dem Wachstum der Batterieindustrie gehen Experten davon aus, dass Lithium, Kobalt und Nickel in den Jahren 2021, 2022 und 2019 Mangelware sein werden.

Einschränkungen der Produktionskapazität: Der Produktionsprozess von ternären Materialien mit hohem Nickelgehalt ist kompliziert und die Produktionsausrüstung und -umgebung sind sehr gefragt. Die vorhandenen Produktionslinien können nicht direkt als NCM811- oder NCA-Produktionslinien angewendet werden und müssen neu gestaltet und gebaut werden, und es sind große Kapitalinvestitionen erforderlich. Man kann sagen, dass es in China derzeit keine ausgereifte Aufbereitungstechnologie und keine Produktionskapazität für Großserien gibt und in den nächsten drei Jahren sogar ein gewisser Kapazitätsmangel auftreten wird.

Sicherheitsprobleme warten darauf, gelöst zu werden. Laut Yulong Zhu, stellvertretender Chefingenieur der Abteilung für Energietechnik in Shanghai Jiexin, ist die thermische Stabilität des Kathodenmaterials umso schlechter, je höher das Nickelverhältnis ist. Bei hohen Temperaturen, äußeren Einflüssen usw. können Batterien mit hohem Nickelgehalt ein Sicherheitsrisiko darstellen. Und das Gas, das beim Laden der Batterie mit hohem Nickelgehalt erzeugt wird, führt zu einer Ausbeulung der Batterie, was ebenfalls ein zu lösendes Problem darstellt. Als Schlüsselkomponente in Automobilprodukten erfordern Produkte mit hohem Nickelgehalt immer noch ein höheres Maß an Sicherheit in Bezug auf die Sicherheit.

Der Geräteauswahlzyklus ist lang. Fahrzeugunternehmen sind sehr vorsichtig bei der Anwendung neuer Technologien und neuer Produkte in Fahrzeugmodellen. Große Automobilunternehmen haben strenge und komplizierte Zertifizierungsverfahren für Batterielieferanten, und Batterieunternehmen und -produkte müssen einem hohen Grad an Tests und Verifizierungen unterzogen werden, was lange dauert.

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