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资料来源:EVTank,国联证券研究所
按照正极材料体系来划分,锂电池可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质和电池外壳组成。正极材料是其电化学性能的决定性因素,对电池的能量密度及安全性能起主导作用。
镍钴锰酸锂(NCM) 镍钴铝酸锂(NCA)
比容量(mAh/g) 140-150 100-120 130-140 150-220 210-220
循环寿命(次) ≥500 ≥500 ≥2000 ≥1000 ≥500
工作电压(V) 3.7 3.8 3.2 3.65 3.65
振实密度(g/cm3) 4.0-4.2 3.1-3.3 2.0-2.4 3.6-3.8 3.6-3.8
安全性 差 良好 优秀 较好 差
成本 高 低 低 中 中
优点 振实密度大、充放电稳定、工作电压高 锰资源丰富、成本低、安全性能好 成本低、高循环次数、安全性好、环境友好 电化学性能好、循环性能好、能量密度高 能量密度高、低温性能好
缺点 循环性能差、安全性能差 能量密度低、循环性能差 能量密度较低、低温性能差 部分金属价格昂贵 部分金属价格昂贵
主要应用领域 电子产品 专用车 商用车 乘用车 乘用车
项目钴酸锂(LCO)锰酸锂(LMO)磷酸铁锂(LFP)
三元材料
资料来源:长远锂科招股说明书,国联证券研究所
钴酸锂正极材料市场份额被三元正极材料替代。钴酸锂作为第一代商品化的锂电池正极材料,具有密度大、充放电稳定、工作电压高的优势,在小型充电电池中应用广泛。但钴酸锂正极材料存在成本高,循环性能差、安全性能差。2015年之后在消费者对新能源汽车续航里程的要求逐步提升的环境下,三元材料开始发展,以高能量密度的优势抢占汽车动力电池市场。
三元正极材料包括镍钴锰(NCM)和镍钴铝(NCA)三元材料。三种元素的不同配比使得三元正极材料产生不同的性能,满足多样化的应用需求。镍钴锰三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类正极材料的优点,存在明显的三元协同效应。相较于
磷酸铁锂、锰酸锂等正极材料,三元材料的能量密度更高、续航里程更长。目前,行业主流三元材料包括NCM333、NCM523、NCM622、NCM811、NCA,其中NCM523占据主导地位。