碳酸锂是新能源电池中常用的正极材料之一,特别是在锂离子电池中。近年来中国碳酸锂产量呈现增长趋势,中商产业研究院发布的《2019-2025全球与中国电池级碳酸锂市场现状及未来发展趋势》显示,2022年中国碳酸锂产量达39.5万吨,同比增长32.55%。中商产业研究院分析师预测,2023年中国碳酸锂产量将进一步增长至46.7万吨,2024年将达50.5万吨。
三元材料是以金属盐为原料,经过调配混料等多道工序制成三元前驱体,再与碳酸锂、氢氧化锂等锂盐混合,经过烧结、粉碎等工序制成的复合材料。近年来,我国三元材料出货量稳步增长。中商产业研究院发布的《2023-2028年中国三元正极材料市场前景预测及未来发展趋势报告》显示,2022年中国三元材料出货量64万吨,同比增长47%。市场增长主要受国内三元动力电池增长以及海外出口需求双向带动。2023年上半年中国三元正极材料出货量约为29.9万吨,占整体市场的26%。
随着便携式电子设备、电动乘用工具、储能等行业的快速发展,迫使锂离子电池具有更指标。然而,犹如水桶效应,锂离子电池的性能短板在于正极,因此,正极材料的设计和开发是目前的研究。传统锂离子电池正极材料主要包括氧化物和聚阴离子两大类。其中,氧化物正极如钴酸锂等具有过渡金属和氧负离子两种氧化还原电对
基于上述考虑,唐永炳研究员及其团队成员姚文娇、周小龙等人联合国内国际团队成功研发出一种新型Li2Fe(C2O4)2聚阴离子正极材料,并发现该聚阴离子正极材料同时具有铁离子和草酸根基团两种电化学活性。通过穆斯堡尔谱和原位同步辐射近边吸收边和扩展吸收边精细结构验证了Fe2+/Fe3+变化的可逆性
采用原位拉曼光谱及碳、氧的同步辐射近边吸收边结构验证了草酸根阴离子基团的可逆变化;进一步的理论计算给出了该新型正极材料的电化学反应机理。该研究发现了具有阴阳离子双重电化学活性的新型聚阴离子正极材料,对研发基于多电化学活性中心的二次电池正极材料具有重要指导意义。
近年来,得益于新能源汽车和储能产业的快速发展,锂电池出货量持续提升,带动我国锂电池正极材料出货量快速增长。叠加去年以来上游锂、钴、镍等金属价格的大幅上涨,整个锂电池正极材料行业一段时间以来持续呈现“价量齐升”的繁荣景象
作为近年来快速成长的锂电正极材料行业新星,丰元股份在破解上述发展问题上给出了自己的思路。公开资料显示,丰元股份2022年底正极材料产能将达14万吨(磷酸铁锂12.5万吨、高镍三元1万吨、普通三元0.5万吨),相较于2021年的1.7万吨产能,同比增长超7倍。到2025年,公司规划正极材料及配套产能将迅速扩大到70万吨,这其中除了正极材料规划产能增加至35万吨(磷酸铁锂30万吨、高镍三元4.5万吨、普通三元0.5万吨)外,还将在上游规划新增配套项目产能35万吨(磷酸铁30万吨、碳酸锂5万吨)
总体来说,是基于丰元股份近年来在锂电池正极材料领域的成功实践和对行业前景的持续看好。年报显示,2021年该公司营收同比增长124.78%,净利润增长281.80%,产品兼具磷酸铁锂和三元材料两种主流系列,不仅可以大化满足客户需求,还可根据技术路线变化快速响应切换
产业链上游,今年8月,丰元股份全资子公司山东丰元锂能科技有限公司联合山东东佳集团股份有限公司成立控股子公司,在山东枣庄规划运营年产10万吨磷酸铁项目。此外,公司在云南规划了年产20万吨磷酸铁和5万吨碳酸锂项目
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