鋰電池用三元材料經(jīng)過十幾年的發(fā)展，在國外正極材料的市場份額已成功超越鈷酸鋰，但在國內(nèi)的發(fā)展卻一直不盡如人意。鋰電池用三元材料自2004年進(jìn)入中國以來，除了2007～2008年間增幅較大之外，往后的年間增速趨緩，在整體產(chǎn)量上也一直未超越鈷酸鋰。2011年國內(nèi)鋰電池用三元材料的產(chǎn)量為2125噸，占正極材料市場份額的25%；2012年的產(chǎn)量為2943噸，占比27%。
 
　　為何鋰電池用三元材料經(jīng)過這么多年的發(fā)展依舊是“老二”？究竟是哪些因素在阻礙鋰電池用三元材料的發(fā)展？鋰電池用三元材料還要繼續(xù)“二”多久？
 
        惡性競爭
 
       在國內(nèi)的正極材料市場中，磷酸鐵鋰的量雖然不多，但卻一直是鋰電池用三元材料的重大威脅者。因為前幾年國家一直主推磷酸鐵鋰電池，一旦動力電池市場需求爆發(fā)，磷酸鐵鋰的產(chǎn)量就極有可能趕超鋰電池用三元材料。然而事情的發(fā)展出乎人們的意料，鋰電池用三元材料不僅沒有被威脅到地位，而且連一直被專家學(xué)者們所熱捧的磷酸鐵鋰也被證實并不適用于小轎車。
 
　　緊接著2 0 1 2年工信部、科技部、財政部聯(lián)合發(fā)文明確要求2015年電池單體的能量密度達(dá)到180Wh/kg以上，這也意味著正式宣判了磷酸鐵鋰在動力電池領(lǐng)域的“死緩”。綜合各種材料的性能，鋰電池用三元材料被業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為是未來動力電池的主流材料。
 
　　事實上，動力電池領(lǐng)域關(guān)于磷酸鐵鋰和鋰電池用三元材料的爭論和試驗一直就沒有停止過，國家此項政策的出臺對于鋰電池用三元材料來說是全新的機(jī)遇還是新一輪的災(zāi)難尚不得而知?！澳壳皣鴥?nèi)動力市場需求不足，材料廠普遍產(chǎn)能過剩，材料廠家相互拆臺及壓價現(xiàn)象嚴(yán)重?！睗?jì)寧市無界科技有限公司副總經(jīng)理蔣永善接受記者采訪時表示，“而且今年下半年會有更多的磷酸鐵鋰廠家轉(zhuǎn)生產(chǎn)三元，惡性競爭會加劇。”
 
　　目前磷酸鐵鋰材料廠家們的日子比較窘迫，他們只有3條路，要么將目標(biāo)投向儲能，要么轉(zhuǎn)做三元，要么等死。轉(zhuǎn)做三元的成本不低，而且三元的競爭也很激烈。今年共有20多家磷酸鐵鋰材料廠家轉(zhuǎn)戰(zhàn)鋰電池用三元材料。
 
　　據(jù)了解，理論上生產(chǎn)過磷酸鐵鋰的部分設(shè)備是能直接用于生產(chǎn)鋰電池用三元材料的，但在實際的工業(yè)化應(yīng)用中，由于無法保證能完全清理干凈設(shè)備中的殘留物質(zhì)，為免除污染，磷酸鐵鋰廠家如果轉(zhuǎn)做鋰電池用三元材料便意味著要重新購買設(shè)備?！耙髧?yán)格的話，設(shè)備相當(dāng)于重買，半自動的約250～300萬，全自動的約500～600萬?！?br> 
　　受移動電源市場爆發(fā)影響，圓柱電池廠近一年發(fā)展迅速，連帶材料廠家、設(shè)備廠家均獲益不淺。
 
　　目前圓柱電池的正極材料大多采用鋰電池用三元材料，但鋰電池用三元材料廠家本身并沒有外界所猜測的高利潤。
 
　　“別看鋰電池用三元材料的市場看起來紅火，實際上其利潤率已經(jīng)很低了，”一位材料廠家人士給記者算了筆賬，“鋰電池用三元材料的原料成本是9萬元一噸，到車間成本已經(jīng)是11～11.3萬，還不含公司管理費用，目前市場普遍賣12.3萬?！?br> 
　　按常理，“薄利”的出路是“多銷”，然而國內(nèi)鋰電池用三元材料廠家卻不敢大量生產(chǎn)?！耙驗閲鴥?nèi)電芯廠普遍需要120～150天的賬期，這意味著生產(chǎn)越多資金壓得越多，一旦賣不出去就會出大問題?！?br> 
　　上述材料廠家人士表示。
 
　　據(jù)了解，國內(nèi)的鋰電池用三元材料廠家普遍成立時間較短，規(guī)模較小，抗風(fēng)險能力弱，加上賬期較長的緣故讓大部分廠家在接單及生產(chǎn)的時候小心謹(jǐn)慎，一定程度上影響了鋰電池用三元材料的市場份額。
 
　　圓柱電池?zé)徜N帶來的暖意才持續(xù)了沒多久，這邊廂的“韓流”又猛烈來襲。三星快速下調(diào)18650電池價格，電芯廠首當(dāng)其沖，緊隨其后的遭殃者便是鋰電池用三元材料廠家，業(yè)內(nèi)人士分析稱18650降價主要靠材料降價。據(jù)GBII預(yù)測，2013年國內(nèi)鋰電池用三元材料的價格將下降至13.5萬元/噸，2014年將下降至12萬元/噸，屬正極材料中降幅最大(見下圖)。
 
        技術(shù)瓶頸
 
       材料廠家競爭激烈是無法避免的，鋰電池用三元材料要想突出重圍必須從技術(shù)方面進(jìn)行突破，而不是一味思考怎么壓縮成本。雖然鋰電池用三元材料有很高的比容量，但壓實密度不高的“硬傷”決定了其能量密度一直無法超越鈷酸鋰，“首先從物理性能上講，鋰電池用三元材料屬于小顆粒團(tuán)聚體，而鈷酸鋰屬于單晶大顆粒，在先天條件上決定了鋰電池用三元材料的壓實密度無法超越鈷酸鋰。
 
　　加上目前國內(nèi)鋰電池用三元材料主要都是用氫氧化物沉淀法，這種方法做出來的鋰電池用三元材料壓實密度一般都在3.4-3.5之間，而高壓式的鈷酸鋰(壓實密度)能達(dá)到4.2。這也是為什么鋰電池用三元材料一直無法在高端手機(jī)、平板電腦等領(lǐng)域替代鈷酸鋰的原因。
 
　　除了受制于能量密度無法超越鈷酸鋰之外，鋰電池用三元材料高溫易脹氣的問題也一度讓業(yè)內(nèi)人士頭疼不已。而且有趣的是，記者咨詢了不少業(yè)內(nèi)人士關(guān)于鋰電池用三元材料脹氣的問題，發(fā)現(xiàn)居然有多種“答案”，有說是因為電池雜質(zhì)的，也有歸因于壓實密度的，還有說是因為電解液分解出氧氣的緣故。“主要是523鋰電池用三元材料的脹氣嚴(yán)重點。這是由于高鎳材料容易吸水，吸收的水分兩部分，一部分物理吸附，另一部分會和鎳發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而存在于晶相中，在高溫或者循環(huán)的時候才會釋放出來而產(chǎn)氣?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士這樣解釋鋰電池用三元材料脹氣的原因。
 
　　當(dāng)磷酸鐵鋰被一步步證實并不適用于小轎車時，業(yè)內(nèi)人士也在孜孜不倦求證鋰電池用三元材料的可用性。據(jù)了解，國內(nèi)不少電池生產(chǎn)企業(yè)采用鋰電池用三元材料研發(fā)電池已超過兩年，其中不乏像ATL、比亞迪、力神、中航鋰電等大型電池生產(chǎn)廠家，與此同時不少整車廠也在測試其性能，但為何遲遲不見國內(nèi)鋰電池用三元材料電動車面市？其實鋰電池用三元材料目前最致命的是循環(huán)壽命較差，安全性還可以通過電池的設(shè)計、電動車的設(shè)計以及電池控制能力等方面進(jìn)行改善。就像美國特斯拉model s目前用的是鎳鈷鋁(NCA)材料，實際上這個材料本身的安全性能并不高，但通過電池制造環(huán)節(jié)增強其一致性及電控能力讓其成為了安全性高的優(yōu)質(zhì)電池。目前國內(nèi)鋰電行業(yè)的整體技術(shù)還遠(yuǎn)達(dá)不到這么高的水平?！?br> 
　　盡管內(nèi)憂外患，破局成謎，業(yè)內(nèi)人士卻普遍對鋰電池用三元材料的趨勢持樂觀態(tài)度。目前鈷的價格還處在低位，隨著鈷價回升以及國家對環(huán)保的重視，鈷酸鋰是遲早要被取代的。預(yù)計未來3年鋰電池用三元材料的市場份額有可能超越鈷酸鋰成為第一。因為普通的鋰電池用三元材料生產(chǎn)工藝其實門檻不高；磷酸鐵鋰的能量密度和電池一致性無法達(dá)標(biāo)；錳酸鋰的工藝較復(fù)雜；NCA與鋰電池用三元材料的性能其實相差不遠(yuǎn)，但NCA對環(huán)境非常敏感。綜合正極材料的性能比較，接下來國內(nèi)動力電池領(lǐng)域用鋰電池用三元材料的可能性最大。