中國粉體網(wǎng)訊 三元材料按照鎳、鈷、錳三者用量比例，具體可細(xì)分為111型、523型、622型和811等型號(hào)。2017年主要是以三元111型、523型為主。從能量方面，提升鎳的比重，可以實(shí)現(xiàn)電池能量密度提升，盡早實(shí)現(xiàn)260wh/kg的目標(biāo)；從成本方面，伴隨著上游原材料鈷金屬等的價(jià)格上漲，電池生產(chǎn)商大都選擇通過降低三元材料鈷的使用比例來緩解成本壓力；因此811高鎳三元材料逐漸成為新能源動(dòng)力電池的發(fā)展方向。
811材料帶動(dòng)氫氧化鋰需求釋放
隨著國內(nèi)相關(guān)企業(yè)對811材料產(chǎn)業(yè)布局的加速，也將促使鋰鹽供應(yīng)商擴(kuò)充氫氧化鋰產(chǎn)能。三元材料前驅(qū)體的煅燒一般采用碳酸鋰或氫氧化鋰作為原料。
但是對于高鎳三元材料來說，要求燒結(jié)時(shí)溫度不能高于800℃，采用碳酸鋰作原料，過低的燒結(jié)溫度會(huì)造成分解不完全，導(dǎo)致堿性過強(qiáng)，對濕度的敏感性增強(qiáng)，影響電池性能。因此高鎳三元材料必須使用氫氧化鋰作原料：氫氧化鋰的熔點(diǎn)比碳酸鋰更低，且首次放電容量高達(dá)172mAh/g，此外還有更好的振實(shí)密度，有更大倍率的充放電性能。
三元正極NCM811、NCM622及NCA均需采用氫氧化鋰為原料，水熱法制備磷酸鐵鋰(LFP)產(chǎn)品，也需要使用氫氧化鋰。目前鋰電已經(jīng)成為氫氧化鋰的下游主要需求，占比高達(dá)70%以上。未來隨著動(dòng)力鋰電池需求的提升，氫氧化鋰需求有望大幅增長。
氫氧化鋰下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)占比圖
氫氧化鋰產(chǎn)能預(yù)測
2017年全球氫氧化鋰產(chǎn)能為70千噸。預(yù)計(jì)2017年至2022年氫氧化鋰的產(chǎn)能將按復(fù)合年增長率26%增長，在2018年產(chǎn)能達(dá)159千噸，在2022年達(dá)227千噸。
2014-2022年全球氫氧化鋰產(chǎn)能及預(yù)測
數(shù)據(jù)來源：CRU、中商產(chǎn)業(yè)研究院
2017年全球氫氧化鋰五大生產(chǎn)商所持有的市場份額為81%，依次為Albemarle、FMC、贛鋒、SQM、天齊。
氫氧化鋰的制備
目前氫氧化鋰的制備方法很多，其主要生產(chǎn)方法有礦石為原料的石灰石焙燒法、β-鋰輝石碳酸鈉加熱浸取法和硫酸鋰苛化冷卻結(jié)晶法，以鹵水為原料的煅燒法、離子膜電解法和鋁酸鹽鋰沉淀法，以及碳酸鋰苛化法和電解硫酸鋰溶液等其他方法。
1.以礦石為原料
石灰石焙燒法
石灰石焙燒法工藝能耗高，物料流通量大，生產(chǎn)成本較高。
β-鋰輝石碳酸鈉加熱浸取法
硫酸鋰苛化冷卻結(jié)晶法
硫酸鋰苛化冷卻結(jié)晶法若采用多次重結(jié)晶或用特制的精制劑去除氫氧化鋰溶液的雜質(zhì)，可得到電池級(jí)氫氧化鋰產(chǎn)品。
2.以鹵水為原料
煅燒法
離子膜電解法
3.其他方法
碳酸鋰苛化法
碳酸鋰苛化法是將精制石灰乳[Ca(OH)2]與碳酸鋰按一定的比例混合，調(diào)節(jié)一定的苛化液濃度，加熱至沸騰并強(qiáng)力攪拌，反應(yīng)完全后過濾分離，將母液減壓濃縮、結(jié)晶得到單水氫氧化鋰，單水氫氧化鋰在130℃—140℃干燥，再在150℃—180℃下減壓加熱，最終制得無水氫氧化鋰的方法。這種方法是國內(nèi)外常用的傳統(tǒng)方法，其成本受原料碳酸鋰價(jià)格影響，且生產(chǎn)設(shè)備投資較多。
目前，和氫氧化鋰的制備技術(shù)相比，礦石或鹵水提鋰制備碳酸鋰技術(shù)相對比較成熟，加之三元材料對氫氧化鋰的要求更嚴(yán)格一些，因此目前用于電池的氫氧化鋰主要采用礦石為原料。隨著固體鋰礦資源的日益枯竭，以及高鎳三元材料對氫氧化鋰需求的大量釋放，研究以鹵水為原料制備電池級(jí)氫氧化鋰的技術(shù)迫在眉睫。（粉體網(wǎng)編輯整理/橙子）
