慧正資訊，LG化學(xué)稱正在按照計(jì)劃推進(jìn)100%高鎳單晶正極材料的生產(chǎn)和市場(chǎng)應(yīng)用。自2023年6月，LG化學(xué)韓國(guó)清州工廠開(kāi)始量產(chǎn)新一代電池用高鎳單晶正極材料，首批產(chǎn)品于7月開(kāi)始向全球客戶供應(yīng)。在量產(chǎn)初期將單晶正極材料和現(xiàn)有多晶正極材料以2:8的比例進(jìn)行混合生產(chǎn)，再循序漸進(jìn)地推進(jìn)100%的單晶正極材料。適用產(chǎn)品也逐漸擴(kuò)大至軟包型、4680圓柱型電池（直徑46mm，長(zhǎng)度80mm）等。

隨著新能源市場(chǎng)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于高性能電池的需求不斷攀升。因此，電池材料領(lǐng)域也迎來(lái)了技術(shù)改革創(chuàng)新的浪潮。其中，正極材料作為鋰離子電池的能量來(lái)源，決定著電池的效率和性能。LG化學(xué)稱，使用耐久性高的單晶正極材料，電池的使用壽命也會(huì)延長(zhǎng)30%以上。LG化學(xué)計(jì)劃到2027年，將單晶正極材料生產(chǎn)線擴(kuò)展至韓國(guó)龜尾工廠，總生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大到年產(chǎn)5萬(wàn)噸以上。LG化學(xué)計(jì)劃到2030年，將電池材料的銷售額提升至30萬(wàn)億韓元。

為何LG化學(xué)如此推崇被稱作新一代電池材料的高鎳單晶正極材料？為何LG化學(xué)將克服現(xiàn)有電池存在的缺點(diǎn)以及突破傳統(tǒng)電池材料的局限性，進(jìn)而改善電池容量、壽命和生產(chǎn)價(jià)格的解決方案，聚焦在高鎳單晶正極材料之上？

本文將引用LG化學(xué)官微的材料對(duì)高鎳單晶正極材料的性能特點(diǎn)逐一介紹。

高鎳單晶正極材料組合公式= 高鎳（比例變化）+ 單晶（結(jié)構(gòu)變化）

什么是高鎳（High-Nickel）？

正極材料按照活性物質(zhì)可分為NCM、NCMA、NCA、LFP等多種類型。其中，主要用于電動(dòng)汽車(chē)電池的NCM正極材料是由鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)組成的。

在正極材料中，如果錳和鈷負(fù)責(zé)安全性，那么鎳就是決定電池容量的金屬。相比于其他金屬，鎳含量越多，可以進(jìn)入鋰層的鋰離子數(shù)量就明顯增多。因此，鎳含量比重越大，電池能量密度越高，性能就越好。

高鎳正極材料是指減少鈷的比重，將鎳含量提高至80%以上的正極材料。

*例如：NCM811是指鎳、鈷、錳以8:1:1的比例構(gòu)成的高鎳正極材料。同時(shí)，由于減少了金屬價(jià)格較貴的鈷含量，生產(chǎn)成本隨之降低，這也成為了高鎳正極材料的優(yōu)勢(shì)之一，確保了電池材料的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。

“高鎳”亮點(diǎn)

什么是單晶（Single-Crystal）？

單晶正極材料是由鎳、鈷、錳等多種金屬制成的單粒子結(jié)構(gòu)材料，被認(rèn)為是解決新一代電池壽命和容量挑戰(zhàn)的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的多晶正極材料是將金屬離子聚集形成的多粒子結(jié)構(gòu)。隨著充電和放電次數(shù)的增加，材料之間的空隙就越大，容易產(chǎn)生氣體。因此，電池壽命就會(huì)逐漸縮短，也會(huì)發(fā)生電池膨脹現(xiàn)象。

然而，使用耐久性較高的單晶正極材料，產(chǎn)生的氣體較少，穩(wěn)定性就會(huì)提高，電池使用壽命也將延長(zhǎng)30%以上。同時(shí)，比起多晶結(jié)構(gòu)，單晶正極材料密度更高，電池容量也可增加10%以上。

*例如：搭載現(xiàn)有多晶正極材料的電池一次充電可行駛500公里，同樣體積重量的單晶正極材料電池可行駛550公里以上。

“單晶”亮點(diǎn)