公司零距離·新經(jīng)濟(jì) 新動(dòng)能|廈鎢新能：創(chuàng)新正極材料 助力鋰電池技術(shù)革新

    本報(bào)記者 李婷

    “AI的盡頭是能源”，已經(jīng)成為業(yè)界共識(shí)，與智能化提高相對(duì)應(yīng)的是電量需求的增加。作為國(guó)內(nèi)鈷酸鋰正極材料龍頭企業(yè)，廈門廈鎢新能源材料股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“廈鎢新能”）在其半年報(bào)中披露，正積極開發(fā)下一代高性能正極材料產(chǎn)品，并預(yù)計(jì)下半年在下游消費(fèi)電池端得到應(yīng)用。

    廈鎢新能提及的高性能正極材料，是全球首次量產(chǎn)的“NL層狀結(jié)構(gòu)”新型正極材料，是正極材料領(lǐng)域又一次重大革新。

    近日，《證券日?qǐng)?bào)》記者實(shí)地走訪了位于廈門市海滄區(qū)的廈鎢新能總部，以進(jìn)一步了解相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的研發(fā)布局情況。公司相關(guān)業(yè)務(wù)人員表示：“該款正極材料目前已實(shí)現(xiàn)批量供貨。”

    直面問題積極突圍

    在廈鎢新能海璟基地的鈷酸鋰生產(chǎn)車間內(nèi)，公司自主研發(fā)的自動(dòng)化生產(chǎn)線正開足馬力抓緊生產(chǎn)。

    “高電壓鈷酸鋰是體積能量密度最大的正極材料，能夠滿足相關(guān)電子產(chǎn)品對(duì)電池高容量和外觀輕薄等要求，是中高端3C消費(fèi)電子最主流的正極材料。”廈鎢新能相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)《證券日?qǐng)?bào)》記者介紹，從目前市場(chǎng)主流技術(shù)看，高電壓鈷酸鋰正極材料優(yōu)勢(shì)明顯。

    廈鎢新能主要產(chǎn)品包括高電壓鈷酸鋰、高電壓三元材料、高鎳三元材料、高功率三元材料、氫能材料等。公司在高電壓鈷酸鋰市場(chǎng)持續(xù)保持領(lǐng)先地位，是目前市場(chǎng)上極少數(shù)能供應(yīng)4.5V+鈷酸鋰正極材料的供應(yīng)商之一。

    以高電壓鈷酸鋰為正極材料的鋰電池，不僅可以實(shí)現(xiàn)電池能量密度的提升，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)續(xù)航，而且可以進(jìn)一步提升倍率循環(huán)性能實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)壽命低衰減”，且電芯的一致性好。

    不過，高電壓鈷酸鋰制備面臨較高的門檻。具體而言，隨著充電電壓的提高，鈷酸鋰材料會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)相變、穩(wěn)定性下降、安全性能下降等問題。此外，高電壓鈷酸鋰在前驅(qū)體端生產(chǎn)工藝方面存在較高難度，技術(shù)壁壘較高。

    “在高電壓鈷酸鋰方面，我們持續(xù)針對(duì)4.5V以上鈷酸鋰能量密度提升和快充性能兩個(gè)方面，對(duì)材料的性能進(jìn)行改良，逐步解決了4.5V以上鈷酸鋰材料高溫循環(huán)、安全等性能惡化的問題，4.5V鈷酸鋰產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn)并供貨，其中，4.53V鈷酸鋰已經(jīng)通過多家客戶認(rèn)證。”上述負(fù)責(zé)人表示。

    根據(jù)廈鎢新能半年報(bào)披露，今年上半年，隨著消費(fèi)電子市場(chǎng)穩(wěn)步復(fù)蘇，帶動(dòng)鈷酸鋰需求持續(xù)增長(zhǎng)，公司在2024年上半年正極銷量4.48萬噸，同比增長(zhǎng)57%。其中鈷酸鋰銷量1.84萬噸，同比增長(zhǎng)30%。尤其是高電壓三元正極銷量2.63萬噸，同比大幅增長(zhǎng)109%。

    推進(jìn)新型材料研發(fā)

    在廈鎢新能產(chǎn)品展示大廳，整齊擺放著一列用玻璃瓶灌裝好的黑色粉末，這些粉末為公司各種型號(hào)的鋰離子正極材料，代表了當(dāng)前正極材料的先進(jìn)制造水平。雖然從外觀上很難分辨，但這些看上去微小的材料卻是決定鋰電池性能的關(guān)鍵，也占據(jù)了電池材料成本的“大頭”。

    隨著持續(xù)研究，廈鎢新能發(fā)現(xiàn)，業(yè)界現(xiàn)有的鈷酸鋰、三元材料性能將逐步觸碰“天花板”，特別是高于4.55V電壓的鈷酸鋰材料開發(fā)將面臨挑戰(zhàn)。面向未來，基于AI功能運(yùn)算將提出更高能量密度正極材料要求。

    為應(yīng)對(duì)攜帶AI模塊的手機(jī)電池耗能大幅提升的壓力，業(yè)內(nèi)已經(jīng)有不少終端大廠開始考慮投入研發(fā)力量進(jìn)行自主開發(fā)或者合作開發(fā)。而廈鎢新能早在四年前就啟動(dòng)了一項(xiàng)名為“NL層狀結(jié)構(gòu)”的新型正極材料研發(fā)項(xiàng)目，聯(lián)合下游終端大廠進(jìn)行合作開發(fā)。

    “新型NL層狀結(jié)構(gòu)正極材料在主要性能上顯著領(lǐng)先于傳統(tǒng)鈷酸鋰、三元材料等正極材料。”據(jù)廈鎢新能相關(guān)業(yè)務(wù)人員介紹，與傳統(tǒng)鈷酸鋰、三元材料等相比，這種NL層狀結(jié)構(gòu)正極材料具有明顯優(yōu)勢(shì)，新結(jié)構(gòu)可以釋放出更多的鋰離子，同時(shí)可以承受更高的電壓，能量密度有顯著提升。

    該工作人員表示：“由于層間距更寬，鋰離子傳輸速度更快，反映充放電速率的動(dòng)力學(xué)性能將提高1.5倍，同時(shí)該結(jié)構(gòu)也更為堅(jiān)固，能夠較大地提升循環(huán)壽命，此外，新結(jié)構(gòu)將降低貴重原料的使用，長(zhǎng)期來看，具備降本增效的優(yōu)勢(shì)。”

    “傳統(tǒng)的鈷酸鋰、三元材料等正極材料，無論是高鎳還是高電壓，都是通過摻雜、包覆等方式來提升性能，逐漸面臨瓶頸，而新型NL層狀結(jié)構(gòu)正極材料在產(chǎn)業(yè)化上則通過獨(dú)特的‘定向迭代’工藝，生成更穩(wěn)固、層間距更寬的全新結(jié)構(gòu)鋰電正極材料。”上述工作人員如是說。

    新型NL層狀結(jié)構(gòu)正極材料與既有的正極材料產(chǎn)線不通用，公司需要重新設(shè)計(jì)或改造生產(chǎn)線，這勢(shì)必將導(dǎo)致公司在產(chǎn)業(yè)化初期投入較高的成本。不過，廈鎢新能仍然充滿信心，認(rèn)為新型NL層狀結(jié)構(gòu)各項(xiàng)性能還有很廣闊的提升空間，另外，NL層狀結(jié)構(gòu)會(huì)有很多種替代稀有金屬方案，降本潛力巨大。

    探尋破局之道

    在廈鎢新能研究人員看來，新型NL層狀結(jié)構(gòu)正極材料在AI手機(jī)消費(fèi)終端的應(yīng)用或只是一個(gè)開始，隨著技術(shù)的持續(xù)突破和量產(chǎn)的增加，未來終端應(yīng)用場(chǎng)景將極為廣闊。

    事實(shí)上，此前新型NL層狀結(jié)構(gòu)正極材料就已經(jīng)開始參與電動(dòng)飛機(jī)領(lǐng)域的研究，在此過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)NL層狀結(jié)構(gòu)正極材料的高能量密度、高倍率性能較完美地契合了無人機(jī)、eVTOL等低空飛行器更長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間、更高飛行速度、更穩(wěn)定飛行性能的需求。

    “在當(dāng)下火熱的固態(tài)電池賽道中，全固態(tài)電池的痛點(diǎn)是固固界面接觸不充分，阻礙離子傳輸，而NL層狀新型正極材料可以有效改善固固界面問題，是現(xiàn)階段最匹配全固態(tài)電池體系的正極材料之一。”廈鎢新能研究人員表示。

    不過，也有投資者對(duì)于新技術(shù)提出了“技術(shù)兌現(xiàn)”的疑問。對(duì)此，廈鎢新能業(yè)務(wù)人員認(rèn)為，本質(zhì)上還是技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性問題，在技術(shù)突破的同時(shí)需要解決經(jīng)濟(jì)性，才能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，面對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，全行業(yè)都急切尋找破局之道，通過技術(shù)進(jìn)步帶來成本下降，同時(shí)，可以通過各方通力合作來一起解決問題，包括應(yīng)用方在內(nèi)的各方都要舍得在前期投入，同時(shí)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備措施。

    政策方面，近年來，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)政策，鼓勵(lì)鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策為鋰電池正極材料行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場(chǎng)前景，為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)環(huán)境。

    “公司除在消費(fèi)電子領(lǐng)域率先應(yīng)用外，未來幾年也將根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，推出各種NL層狀正極材料，引領(lǐng)正極材料發(fā)展方向，帶來正極材料的二次騰飛。”上述業(yè)務(wù)人員稱。