新一代无钴电池龙头呼之欲出

阅读 36855 9 周延聪 2020-08-02 08:45

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据报告,松下将于未来5 年的时间内提升2170 NCA 电池20%的能量密度,并在2-3 年时间内商业化无钴电池。松下目前可实现钴含量少于5%(NCA95),量产状态下实现2170 电芯较现有水平5%能量密度的提升。同时松下将从9 月份开始对内华达Gigafactory 的产线进行技改,以推动更高能量密度电池的量产。


新一代高性能正极有可能是无钴富锂锰基正极(LMR-NMO (Li[Ni0.9Mn0.1]O2))或是NMA,路线承接当前高镍体系。无钴正极可大致分为两大类:一类是低能量密度无钴,包括LFP(磷酸铁锂)、LMO(锰酸锂)、LNMO(尖晶石镍锰酸锂),均已商业化,其正极容量一般仅是NCM811 的一半,CTP 下可实现乘用车环节140-150Wh/kg 的能量密度。由于松下所称的无钴电池尚需2-3 年时间可量产,考虑到松下在电池技术行业领先的地位,参考学术文献研究2,3推测下一代高性能无钴正极或是LMR-NMO(Li[Ni0.9Mn0.1]O2,与三元一样为层状结构正极),该正极可实现高于250mAh/g 的克容量(目前NCM811 一般在190-200mAh/g)与240Wh/kg 以上的PACK 能量密度,另一可能的无钴技术路线是NMA(LiNi1-x-yMnxAlyO2),该路线能量密度与NCM8 系相近。


锂电龙头主导技术路线演进,高镍路径确定,各家企业技术有所不同。先进技术的应用短期内将进一步夯实头部企业竞争优势。目前各主要企业量产技术路线可总结为:宁德时代:NCM811->NCM9 系,方形;三星SDI:NCA,方形;LG 化学及SKI:NCM712->NCMA,软包。宁德时代、LG 化学、SKI 均已实现NCM811与NCM712 的量产,而目前尚未观察到二三线锂电企业有能力实现高性能电池的批量供应。我们同时认为LMR/NMA 正极作为目前高镍三元的延伸(均为层状正极),具备研发的协同与延续性。整体来看,全球范围内高镍锂电应用依旧是主流。综合电池安全性、成本、技术实力下,随着高镍应用渗透率的提升,我们认为头部锂电企业的竞争优势将进一步强化。


下一代正极的应用仍有较多问题,优秀材料企业或与锂电龙头共同成长。下一代正极有循环寿命,安全性能等问题需要解决。一方面正极材料的合成难度较普通正极大幅提升,需要采用离子掺杂、正极包覆等工艺进行改性,另一方面负极、电解液方面也需要配合研发专用产品。由此,有先进研发能力伴随锂电龙头实现产品协同的材料企业,将获得更强的客户粘性与先进产品的先发优势。


重点关注锂电与材料环节龙头,宁德时代恩捷股份璞泰来天赐材料容百科技当升科技等的机会。


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