隨著固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高鎳、超高鎳材料應(yīng)用正被加速導(dǎo)入，助力電池能量密度突破350Wh/kg，向400Wh/kg及以上進(jìn)發(fā)。

     “公司研制的20Ah全固態(tài)電池基于超高鎳三元正極和限域生長的硅碳負(fù)極體系，能量密度可達(dá)350Wh/kg，循環(huán)壽命2000次，目前已經(jīng)建成了固態(tài)鋰離子電池制造中試示范線。”近期，南都電源對外如是表示。

     此外，天力鋰能亦表示，該公司生產(chǎn)的9系高鎳產(chǎn)品，目前在固態(tài)電池的頭部公司完成了小試及中試測試，搭配固態(tài)及半固態(tài)電池體系發(fā)揮出了良好的電池性能，電池包能量密度≥400Wh/kg，預(yù)計(jì)在2025年年中會(huì)有突破性的應(yīng)用進(jìn)展?！?/span>

     “高鎳和超高鎳材料更能發(fā)揮高能量密度的性能優(yōu)勢，是目前固態(tài)電池正極材料的主流研發(fā)路線之一?！睒I(yè)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)指出，半固態(tài)和全固態(tài)電池在正負(fù)極材料路徑選擇上較為一致，正極偏向于高鎳和富錳鋰基材料，負(fù)極采用硅基材料和鋰金屬。

     從裝車情況來看，350Wh/kg+能量密度電池包已不鮮見。比如，搭載150kWh半固態(tài)電池包的2024款蔚來ET7，采用超高鎳正極和硅碳復(fù)合負(fù)極材料，能量密度達(dá)到360Wh/kg；智己L6計(jì)劃將搭載行業(yè)較早量產(chǎn)上車的超快充固態(tài)電池，采用超高鎳材料和復(fù)合硅碳材料，能量密度達(dá)到368Wh/kg。

     市場主要需求方向

     “隨著固態(tài)電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是半固態(tài)到全固態(tài)電池的過渡，對高鎳三元材料的需求將持續(xù)增長。高鎳三元正極材料因其高能量密度的特性，正逐漸成為市場的主要需求方向?！眹鴥?nèi)某正極材料廠商表示。

     目前國內(nèi)眾多材料企業(yè)都在積極布局高鎳材料，其中當(dāng)升科技、華友鈷業(yè)、容百科技、格林美等**廠商均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高鎳三元產(chǎn)品對固態(tài)電池企業(yè)的出貨。

     據(jù)了解，當(dāng)升科技的超高鎳材料已被批量導(dǎo)入主要固態(tài)電池客戶，其中Ni92、Ni95、Ni98等超高鎳多元材料，技術(shù)性能指標(biāo)處于行業(yè)先進(jìn)水平。該公司在其歐洲基地總體規(guī)劃年產(chǎn)50萬噸材料產(chǎn)能，其中多元材料20萬噸/年，目前一期項(xiàng)目年產(chǎn)6萬噸高鎳多元材料生產(chǎn)線已進(jìn)入實(shí)施階段。

     “公司成功開發(fā)多款適用于半/全固態(tài)電池的中鎳高壓/（超）高鎳三元正極材料。”華友鈷業(yè)對外表示，其中該公司的超高鎳三元正極材料，已百噸級(jí)被批量用于eVTOL低空飛行器和半固態(tài)汽車動(dòng)力電池，其全固態(tài)電池正極材料正開展頭部企業(yè)開發(fā)優(yōu)化驗(yàn)證工作。

     容百科技則透露，該公司半固態(tài)電池用超高鎳三元正極材料保持穩(wěn)定出貨，同時(shí)持續(xù)開發(fā)下一代更高能量密度的半固態(tài)電池正極材料及關(guān)鍵材料。全固態(tài)電池應(yīng)用方面，該公司超高鎳三元正極材料及硫化物電解質(zhì)材料得到多家海內(nèi)外客戶的認(rèn)證，全固態(tài)電池正極材料的容量與循環(huán)性能保持**，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定出貨。

     除了上述三家廠商外，電池中國了解到，格林美早在2019年就開始開發(fā)針對固態(tài)電池的前驅(qū)體材料，包括高鎳、超高鎳材料，且均有噸級(jí)以上產(chǎn)品出貨?！捌渲校?系某款固態(tài)電池用前驅(qū)體產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)小批量量產(chǎn)”。

     此外，中偉股份表示，該公司對固態(tài)電池及半固態(tài)電池材料的研發(fā)進(jìn)展較為順利。其中，針對固態(tài)電池材料的開發(fā)，80%都以高鎳為主，高鎳單晶和多晶均進(jìn)入噸級(jí)供貨階段，國內(nèi)國外均有覆蓋。芳源股份表示，該公司可生產(chǎn)固態(tài)電池用的高鎳三元材料，目前已達(dá)到噸級(jí)出貨量。振華新材表示，該公司8系高鎳三元未來會(huì)往高電壓方向發(fā)展，可用在半固態(tài)/凝聚態(tài)電池上。

     值得注意的是，高鎳材料不僅具有能量密度優(yōu)勢，隨著技術(shù)不斷迭代，高鎳和超高鎳材料的成本優(yōu)勢將不斷加強(qiáng)。業(yè)內(nèi)人士表示，未來幾年，隨著新一代超高鎳材料和高鎳高電壓材料的開發(fā)，高鎳材料的單位瓦時(shí)成本將與中鎳高電壓材料相當(dāng)，且循環(huán)及倍率性能更優(yōu)。

     不斷加碼的產(chǎn)能

     由于固態(tài)電池的高能量密度屬性要求，同時(shí)液態(tài)鋰電池也不斷追求更高能量密度，未來市場對高鎳三元材料需求將持續(xù)增加，并將推動(dòng)鎳金屬材料需求“井噴”。此前有國際研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2030年全球動(dòng)力電池對鎳的需求量，將從2020年的13.9萬噸飆升到140萬噸，增幅超10倍。

     國內(nèi)不少材料廠商都在大力加碼鎳產(chǎn)能，并把目光投向了全球比較大的鎳資源儲(chǔ)量國印尼。據(jù)華友鈷業(yè)透露，該公司印尼華科年產(chǎn)4.5萬噸鎳金屬量高冰鎳項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)，目前滿產(chǎn)運(yùn)行中。此外，華友鈷業(yè)還和福特汽車、淡水河谷印尼公司合作，對印尼鎳加工項(xiàng)目投資45億美元。達(dá)產(chǎn)后每年鎳產(chǎn)量將達(dá)12萬噸，可為200萬輛電動(dòng)汽車提供所需的鎳。

     據(jù)了解，中偉股份在印尼建立鎳資源冶煉四大原材料生產(chǎn)基地，規(guī)劃年產(chǎn)能達(dá)20萬金屬噸。其中，采用冰鎳一體化工藝建設(shè)的翡翠灣項(xiàng)目、德邦項(xiàng)目合計(jì)年產(chǎn)5.5萬金噸低冰鎳，已經(jīng)全部建成投產(chǎn)且滿產(chǎn)；印尼NNI8萬金噸低冰鎳項(xiàng)目以及印尼中青新能源6萬金噸冰鎳項(xiàng)目，均處于產(chǎn)能爬坡階段。此外，中偉股份在韓國還與POSCO共同推進(jìn)年產(chǎn)5萬噸鎳精煉項(xiàng)目。

     除此之外，格林美在印尼規(guī)劃了總量12.3萬噸金屬鎳/年的濕法冶金產(chǎn)能，2024年年初該項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出3400噸金屬鎳MHP。偉明環(huán)保也在印尼積極布局鎳冶煉生產(chǎn)項(xiàng)目，規(guī)劃高冰鎳含鎳金屬產(chǎn)能13萬噸/年。

     值得注意的是，盡管鎳作為電池制造和其它工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵原材料，其需求持續(xù)增長，但也需警惕鎳產(chǎn)能大量集中釋放，對市場供需平衡的沖擊。