格林美董事长许开华:电池回收价值将超过千亿元,三元材料发展空间巨大--1
我国新能源产业在过去几年里迎来飞速增长期,锂电池、新能源汽车和光伏产品构成我国出口
“新三样”。2023年,我国锂离子电池总产量超过940GWh(吉瓦时),占全球出货量的七成以上,
行业总产值超过1.4万亿元。中国企业也纷纷“走出去”,开拓海外市场产能建设,开启全球化布局
时代。
在新能源汽车如火如荼发展之际,未来电池技术路线将会走向何方?如何兼顾能量密度和安全性
的提升?当动力电池迎来退役潮之后,又会如何变废为宝,成为城市里的“矿山”?
格林美股份有限公司董事长、国家能源金属资源与新材料重点实验室学术委员会主任许开华就上
述问题接受了《每日经济新闻》记者(以下简称NBD)专访。
三元锂电池装车量有机会提升至五成NBD:9系高镍三元材料有了很大突破,让容量不再是焦虑。
您认为三元材料未来的研发提升方向是安全和快充,还是其他什么方向?许开华:三元材料的发展空
间依然巨大。行业对三元材料的探索从5系、6系、7系、8系到9系,我们还从材料的化学内部结构进
行了深入研究,目标就是提高电子迁移速度、降低电阻、延长循环寿命以及提升安全性能。此前要提
升能量密度,思路就是高镍化,而化学晶体结构内部还有大幅提升空间。近年来,电池容量焦虑有所
缓解,但安全性能和充电速度焦虑成为新的关注点。在追求高续航里程的过程中,我们发现提高镍含
量虽然能提高能量密度,但同时会影响材料的稳定性和安全性。为了解决这一问题,我们开发了一种
高镍内核-核壳结构,即高镍内核和高锰外壳的结构。因为镍比较活泼,和电解液接触会发生很多反
应,在电解液侵蚀下出现裂纹,甚至可能破碎,而锰和电解液接触不活泼。我们还探索了中低镍材料
的高电压路线。通过提高电压,提升锂离子移动速度和脱嵌数量,就可以在不牺牲稳定性和安全性的
同时提高能量密度。例如,4.4伏电压下镍含量69%的三元材料,其能量密度和4.25伏电压镍含量
83%的材料一样。同时,高压低镍也有利于降低成本。NBD:长期来看,您认为三元锂电池和磷酸铁
锂电池哪一种的装车量占比将会更高?许开华:每一种电池有各自的优缺点,有其更适合的使用领
域。磷酸铁锂电池在能量密度、长续航能力及回收利用价值方面不如三元锂电池,但也不能因此认定
磷酸铁锂电池不好。磷酸铁锂电池适合低成本发展,电动汽车比燃油汽车价格更低,就是磷酸铁锂电
池的功劳。未来两种电池不是互相取代,而是共同发展的关系,装车量将由车的级别和应用环境来决
定。比如磷酸铁锂电池难以适应低温,在东北地区就不好用,高端新能源车型很多就装载三元锂电
池。不过我认为,未来三元锂电池的装车占比会逐步提升。这几年来,镍和钴价格都有所降低,三元
锂电池的技术进步,解决了1000公里的里程焦虑和安全焦虑。三元锂电池的经济性价比也在提升,不
仅回收利用率高,全部资源都可以循环,做到“从绿色制造到制造绿色”,碳足迹也更容易实现。未
来全球三元锂电池的市场占有率可能会是50%,磷酸铁锂电池和磷酸锰铁锂电池加起来占另外50%。