
高镍化趋势明确,高镍三元市场集中度高。目前国内中镍及中高镍三元正极材料仍占据市场主导地位,而随着技术的不断进步及下游电动车续航里程需求的提升,能量密度更大的高镍三元正极占比快速提升。根据鑫椤资讯,2021年以NCM8系及NCA为代表的高镍三元正极出货约16.5万吨,占三元正极整体出货量约38.3%,同比提升12.6pct。高镍三元正极具备更高的能量密度和更低的单wh成本,契合行业降本需求,通常应用于具备长续航能力的高端新能源汽车市场。以振华新材为例,其8系以上高镍三元正极材料克容量能达到200mAh/g以上。未来高镍化具备较大市场空间,也是各三元正极材料厂商技术研发及产业化的重点方向,截至2022年,多家正极厂商已实现9系以上超高镍产品出货。
高镍三元多晶正极材料的颗粒产生微裂纹破裂是常见的失效机制。大多数高镍三元层状材料以多晶二次粒子的形式存在,这些多晶二次粒子由许多一次粒子团聚组成。
在充放电过程中,相邻一次颗粒之间的各向异性收缩和差异膨胀会导致产生晶间裂纹,电解液可能会沿着这些晶间裂缝渗入,尤其有晶界的二次颗粒分级结构会产生更严重的微裂纹,加速电极与电解质界面的副反应,造成不可逆的容量损失。