重視鋰電池負(fù)極材料資源的戰(zhàn)略地位 有利于改善能源結(jié)構(gòu)

• 洪前進(jìn) 2023年11月3日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1166 75
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設(shè)立鋰電池科研專(zhuān)項(xiàng)基金，用于研究鋰電池負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、大容量電池制造工藝、電池成組技術(shù)及智能電池管理系統(tǒng)等。

目前，中國(guó)鈦酸鋰的需求主要來(lái)自于電動(dòng)汽車(chē)、電力儲(chǔ)能等領(lǐng)域。隨著這些領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)鈦酸鋰的需求也將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。其中，電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域?qū)︹佀徜嚨男枨罅孔畲?，由于鈦酸鋰具有高能量密度、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池中。

2022年由國(guó)家工信部節(jié)能與綜合利用司發(fā)布的《國(guó)家工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例(2022年版)》中，明確提到鈦酸鋰功率型高效儲(chǔ)能系統(tǒng)，該系統(tǒng)以鈦酸鋰單體作為電芯，能充分滿足電網(wǎng)調(diào)度“秒級(jí)”響應(yīng)要求。這意味著鈦酸鋰將在儲(chǔ)能領(lǐng)域獲得廣闊應(yīng)用前景。

鈦酸鋰Li4Ti5O12電極材料由于特殊的立方尖晶石結(jié)構(gòu)，具有長(zhǎng)壽命、高安全性及穩(wěn)定電壓平臺(tái)等優(yōu)點(diǎn)，其是有很大潛力的鋰電池負(fù)極材料之一。但由于其電導(dǎo)率和理論比容量較低，需要進(jìn)行改性加以改善。對(duì)鈦酸鋰的改性方法有納米化、表面包覆、改性摻雜等，各種改性方法側(cè)重點(diǎn)不同。為了發(fā)揮各種改性方法的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)可將各種方法結(jié)合，如在摻雜的基礎(chǔ)上進(jìn)行表面包覆，或者在其他改性的基礎(chǔ)上進(jìn)行納米化，這樣可以發(fā)揮各種改性的優(yōu)勢(shì)，盡快實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

相比目前常用的石墨負(fù)極，鈦酸鋰負(fù)極材料具有安全性高、倍率性能良好、可快速充放電、長(zhǎng)循環(huán)性能突出等優(yōu)點(diǎn)。在某些特殊領(lǐng)域，如需要快速充電的電動(dòng)大巴及對(duì)電池安全性要求極高的軍用領(lǐng)域，鈦酸鋰負(fù)極材料具有很大的優(yōu)勢(shì)，因而極具發(fā)展?jié)摿?。但是該材料存在理論比容量偏低，離子、電子導(dǎo)電性差等問(wèn)題，通過(guò)碳表面包覆、元素?fù)诫s、形貌修飾等一系列優(yōu)化方法，可以提高該材料的導(dǎo)電性和比容量，從而在電動(dòng)客車(chē)、電網(wǎng)儲(chǔ)能、國(guó)防軍工等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。

圖表：2020-2022年中國(guó)鋰電池負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析

數(shù)據(jù)來(lái)源：中研普華研究院

根據(jù)中研研究院《2023-2028年鋰電池負(fù)極材料行業(yè)深度研究報(bào)告》分析得知，近年來(lái)，隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的興起以及鋰電池等產(chǎn)品的發(fā)展，鋰電負(fù)極材料市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)。截止2022年我國(guó)鋰電負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為308億元，同比增長(zhǎng)33.33%。

企業(yè)應(yīng)逐步完善全產(chǎn)業(yè)鏈體系，從電池材料端、制造端到產(chǎn)品端，建成了完整的鋰電池垂直產(chǎn)業(yè)鏈，保證公司的成本競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

在下游企業(yè)積極導(dǎo)入硅基負(fù)極應(yīng)用背景下，我國(guó)硅碳復(fù)合材料企業(yè)也加速投資建設(shè)硅碳負(fù)極產(chǎn)線：2022年4月貝特瑞深圳年產(chǎn)4萬(wàn)噸硅基負(fù)極材料建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)工，中科電氣持續(xù)在硅基負(fù)極上進(jìn)行投入，目前已建設(shè)完成中試產(chǎn)線，并保持了持續(xù)的研發(fā)投入。杉杉科技、江西紫宸、硅寶科技、深圳斯諾、石大勝華、翔豐華、新安股份、硅寶科技、大連麗昌等也都在積極推進(jìn)硅碳負(fù)極的產(chǎn)業(yè)化。

鋰電池電極材料的選擇制約著鋰電池容量大小，是衡量鋰電池性能的重要因素之一。目前市面上鋰電池性能依舊不能滿足某些特定條件下應(yīng)用產(chǎn)品的，需要行業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求不斷進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研發(fā)，提升鋰電池產(chǎn)品性能。企業(yè)鋰電池生產(chǎn)技術(shù)關(guān)乎鋰電池產(chǎn)品性能，產(chǎn)品性能提高有利于企業(yè)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。因此，不少鋰電產(chǎn)業(yè)下游企業(yè)開(kāi)始向上投資、研究鋰電池材料技術(shù)，以增加企業(yè)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

鋰離子電池領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)較多的原因在于，石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、能夠緩解電極材料的體積膨脹等，從而大幅提高動(dòng)力電池的性能，因此石墨烯在鋰離子電池的正極、負(fù)極、集流體、隔膜、導(dǎo)電添加劑等方面應(yīng)用較廣，未來(lái)市場(chǎng)前景尤為廣闊。

如今全球鋰電池應(yīng)用市場(chǎng)需求規(guī)模有二成以上穩(wěn)定的成長(zhǎng)，除了既有的智慧型手機(jī)和平板電腦市場(chǎng)外，鋰電池的應(yīng)用已深化在行動(dòng)電源、不斷電系統(tǒng)與電動(dòng)汽機(jī)車(chē)等的應(yīng)用上。在資源逐漸耗竭及環(huán)保意識(shí)高漲的年代，替代性能源日益受到重視，環(huán)保節(jié)能的電動(dòng)車(chē)更將是未來(lái)汽車(chē)進(jìn)化的新趨勢(shì)與共識(shí)，而各國(guó)也積極投入資源進(jìn)行電動(dòng)車(chē)最關(guān)鍵零組件，動(dòng)力電池的開(kāi)發(fā)。

鋰電池負(fù)極材料作為一種重要的新能源汽車(chē)動(dòng)力電池材料，長(zhǎng)期以來(lái)受到國(guó)家科技政策和產(chǎn)業(yè)政策的支持，并被列入國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃及目錄。近年來(lái)，國(guó)家相關(guān)部門(mén)相繼出臺(tái)了新能源汽車(chē)相關(guān)法規(guī)和政策，具體包括購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、路權(quán)特權(quán)、積分政策等，為我國(guó)新能源汽車(chē)企業(yè)的發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境，有利于國(guó)內(nèi)鋰電池負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)在更高的起點(diǎn)上與國(guó)際同行競(jìng)爭(zhēng)。

二次鋰離子電池在電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)工具等領(lǐng)域的加速推廣應(yīng)用，有利于改善能源結(jié)構(gòu)，增加清潔能源，減少碳排放量，改善環(huán)境。此外，二次電池中鉛酸、鎳鎘電池的使用和廢棄都有可能對(duì)環(huán)境造成了較大污染，而鋰電池是具環(huán)保價(jià)值的綠色電池之一，其對(duì)這兩種電池品種的替代全面符合了當(dāng)下對(duì)建立環(huán)境友好型社會(huì)的號(hào)召。由此釋放出的巨大市場(chǎng)空間給鋰離子電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了重要的發(fā)展機(jī)遇。

鋰電池負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展策略建議

1、加大科研投入

設(shè)立鋰電池科研專(zhuān)項(xiàng)基金，用于研究鋰電池負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、大容量電池制造工藝、電池成組技術(shù)及智能電池管理系統(tǒng)等。

2、加強(qiáng)鋰資源保障能力

重視鋰電池負(fù)極材料資源的戰(zhàn)略地位。同時(shí)要加大鋰電池回收力度，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

3、明確產(chǎn)業(yè)定位、理順管理體制

鋰電池并非僅為電動(dòng)汽車(chē)的一個(gè)部件，應(yīng)將鋰電池產(chǎn)業(yè)明確定位為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，及時(shí)編制鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。發(fā)改委、工信部、科技部等職能部門(mén)應(yīng)明確管理權(quán)限、各司其職。動(dòng)力鋰電池電源系統(tǒng)集成涉及到電池、電力、電子、機(jī)械制造等多個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)前中國(guó)電源行業(yè)組織松散、管理基礎(chǔ)薄弱，缺乏整體規(guī)劃和行業(yè)規(guī)范。應(yīng)加強(qiáng)行業(yè)協(xié)會(huì)職能，建議成立中國(guó)電源行業(yè)協(xié)會(huì)。

4、完善標(biāo)準(zhǔn)體系

制定和完善鋰電池負(fù)極材料等相關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)企業(yè)良性發(fā)展。

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