电池技术的进步和汽车的电气化为我们周围不断变化的技术环境做出了巨大贡献。今天，不同动力电池技术之间的竞争在各种应用中占据首位。最终，它是电池技术/化学与这些应用要求之间的契合，这些要求将决定这场战争的胜利者。
自20世纪80年代以来，锂离子电池（LIB）已经存在，但最近在电动汽车（EV）中采用LIB推动了更新更好的电池化学的发展。PreScouter最近发布的一份报告详细介绍了电动汽车LIB市场的现状以及未来十年市场的演变情况。
根据报告，外部因素将推动电池采用，包括关键原材料的成本演变，供需预测以及主要参与者和政府对该领域的投资。
锂产能翻倍
随着电动汽车的普及和对储能的需求不断增长，2017年汽车应用的锂需求达到34,000吨LCE（碳酸锂当量），预计到十年末将增加一倍以上。
研究和开发已经带来了电池性能的巨大进步，但安全问题仍然是这些电池技术的一个缺点，因为许多电池含有钴，这对人类有毒且危险，并且可能导致高温下电池的热降解。在选择相关电池化学成分时考虑的其他因素包括成本，寿命，性能以及能量和功率密度。
地缘政治
是影响电池发展的关键外部因素之一。可能受地缘政治影响的生产LIB的主要原材料主要是钴，镍和锂。
钴：全球钴的主要生产国是刚果民主共和国（DRC），它占2017年全球资源的50％和开采钴产量的64％。到2025年，刚果民主共和国将占全球钴的80％生产。到2040年，预计需求将增加三倍至超过30万吨，这可能会增加该资源的价格。
镍：镍锰钴（NMC）电池通过在较新的电池中使用少三倍的钴来进化，用镍代替钴含量。虽然近期镍价已经下跌，但这些新电池的强劲镍需求已经导致价格上涨。2019年镍的价格上涨了20％以上，因为伦敦金属交易所的全球仓库中的库存降至多年低点。镍市场每年价值超过300亿美元。全球每年220万吨的供应主要来自印度尼西亚（23％）和菲律宾（18％），其余30个国家占其余59％。
锂：锂市场价值32亿美元，到2040年，消费量将从目前的24万吨增加到170万吨。主要的锂生产国包括澳大利亚，阿根廷和智利。中国对市场产生重大影响，控制着大部分用于提升精矿的化学转化设施。此外，中国还有几家顶级锂生产商，包括天齐锂业和赣锋锂业。然而，由于供应超过需求，预计锂价将下跌。
锂离子电池
锂镍锰氧化物（NMC）电池：NMC电池目前占全球电动汽车销售额的近28％，惠誉预测到2027年市场份额将增长到63％。
锂镍钴铝氧化物（NCA）电池：由于最近能量密度（> 280 Wh / kg）的增加，NCA电池在电动动力系统和电网存储中变得越来越重要，之前在150-220 Wh / kg范围。NCA电池需要少量活性材料，但能够提供更高的能量密度。由于添加了铝，它们也比NMC电池更稳定。
磷酸铁锂（LFP）电池：LFP的整体市场需求将翻一番，达到20万吨/年以上。预计亚太地区将主导市场，主要应用是汽车。
锂钴氧化物（LCO）和锂锰氧化物（LMO）电池：LCO（仅钴）和LMO（仅锰）电池是NMC和NCA电池的前身。 LMO电池通常与EV中的NMC电池一起使用。这种类型的电池首先在东芝电池的三菱i-MiEV中推出。由于其成本优势，LMO-NMC混合物存在于较旧的Nissan Leaf型号的电池中。2018年，Nissan Leaf推出了LMO / NMC混合电池，电池容量为40 kWh，电池由AESC / LG Chem制造。
当前趋势
目前，具有钴（NMC / NCA）的电池由于其高能量密度而是优选的。然而，安全仍然是一个问题，因为NMC和NCA容易出现热失控，特别是随着设备不断变小。热失控可能由过充电，内部故障，电池的物理损坏，热环境或上述情况的组合引起。
LFP电池显着降低热失控的可能性，但提供相对低的能量并且不含钴。尽管LFP电池的循环寿命较短，但它在中国得到广泛应用，因此，中国（以及全球市场）受益于这一完善的制造基础设施和供应链。
近年来，NMC化学已成为汽车工业中原始设备制造商的首选技术。由于价格上涨和毒性问题，公司正在努力部署含钴量较少的电池，这可能会发生变化。
今天，LFP化学在中国市场占主导地位，占电池化学总需求的44％以上。尽管世界其他地区更喜欢NMC化学品，但未来十年中国在该领域的主导地位将增加LFP与NMC相比的优势。中国在磷酸盐等土壤材料方面的大量资源也导致了这种化学物质的偏好。
展望未来
根据PreScouter研究，NMC将在21世纪20年代初成为主导电动汽车行业的首要因素，但当钴价的新一轮上涨与LFP通过研发实现的能源密度提升相吻合时，它将被LFP电池所取代。
与LFP电池相比，钴的成本上升也会增加NMC电池的价格，因为它们含有钴，因此加速了市场对LFP的青睐。如果LFP在NMC上获得市场份额，中国市场将成为电动汽车细分市场的中心，拥有核心利益相关者和研发，制造和商业产品的能力。
稿件来源： 电缆网
