중국 자동차 전원 배터리 산업 혁신 제휴 자료에 따르면 월 2021, 중국의 전력 배터리 출력은 13.8GWh, 165.8 %의 전년 대비 증가를 기록했다. 그 중, 리튬 인산 철 (LFP) 배터리의 출력은 모든 배터리 출력, 317.3 %, 전년 대비 증가, 41.6 % 증가 전월의 63.6 %를 차지 월 8.8GWh했다 ; 삼항 리튬 배터리의 출력은 총 출력, 62.9 % 전년 대비 증가하지만, 전월 대비 25.4 % 감소의 36.2 %를 차지, 5.0GWh했다. 월 급증 올해로 인해, LFP 배터리의 출력은 50.3 %를 차지, LFP 배터리의 누적 출력은 5 월 월부터 29.9GWh이었다 2018 년부터이 처음으로 삼항 리튬 배터리를 넘어 섰다 총 출력; 삼원 리튬 전지의 누적 출력 29.5GWh 같은 기간에있는 동안, 49.6 %를 차지한다.
EV 산업에 의해 설치된 배터리 용량의 측면에서, LFP 배터리의 점유율은 일시적으로 덜 여전히 원 리튬 배터리보다. 월, LFP 배터리의 설치 용량은 4.5 GWh를에 458.6 %로 전년 대비 증가하고, 삼항 배터리의 설치 용량은 GWh를 5.2로 95.3 %로 전년 대비 증가했다. 올해 첫 5 개월 만에, 전원 배터리 용량의 중국의 설치는 EV, 223.9 %의 전년 대비 증가 41.4GWh을 기록했다. 이들 중에서, 원 리튬 전지의 누적 부피는 설치된 배터리 전체의 58.5 %를 차지 24.2GWh, 151.7 % 전년 대비 증가했다; LFP 배터리의 누적 볼륨이 설치된 총 배터리의 41.3 %를 차지, 17.1GWh, 456.6 %, 전년 대비 증가했다. 그러나, 생산 및 EV 설치에 LFP 배터리의 현재 성장률을 훨씬 삼항 리튬 배터리를 초과 주목할 필요가있다. 이 지속된다면 6 월 LFP 배터리의 EV 설치 삼원 리튬 전지의도를 초과 할 수있다.
ICCSINO의 통계에 따르면, 2020 년 니켈이 풍부한 원 재료의 시장 점유율 (811 NCA 형)은 2021 년 동안의 2019 년에 약 전반적으로 원 재료의 분야에서 22 %에에 비해 크게 증가 증가 , 삼원 음극 재료의 총 출력은 니켈 - 풍부한 물질 32.7 %를 차지하고있는 Q1 + 4 월 중국 10만6천4백톤 대해 밝혀. 4 월 월간 출력은 10,450t, 309.8 %의 전년 대비 증가의 기록에 새로운 수준에 도달. 성장 속도는 훨씬 기대를 초과했습니다. 니켈이 풍부한 삼원 물질은 점차 미래의 원 재료의 주요 전장이되었다.
사실, 지난 몇 년 동안, 원계 양극 재료의 높은 nickelization 중국 시장에서 원활하게되지 않았습니다. 추세는 이미 2018 년에 시장에 등장했지만, 니켈이 풍부한 재료는 물론 기술적 및 안전 문제에 중국의 새로운 에너지 시장에서 인정되지 않았다. 2019 년, 니켈이 풍부한 재료의 시장 점유율은 13 %에 대해이었다. 그러나 지난 2 년 동안 해외 시장의 호황 수요와 주요 자동차 회사에 의해 니켈이 풍부한 배터리의 인기와 함께, 중국의 니켈이 풍부한 음극 재료의 출하량은 꾸준히 증가하고있다.
여기에 최근 몇 년 동안 Q1 + 4 월 중국 시장에서 다른 원계 양극 재료 '출력의 주식을 도시하는 도면이다. 출처 : ICCSINO.COM
리튬 이온 전지와 EV 산업 동시에 68 % 인 세라믹 유리, 그리스, 의약품, 금속의 윤활 및 중합체와, 2015 년 세계 리튬 소비의 32 %를 차지하고; 리튬 이온 배터리를 잘 작성 후 육년 2021 년 말까지 세계 리튬 공급의 67 %를 소비하는 것으로 추정된다.
출처 : 벤치 마크 미네랄 지능, 리튬 예측 데이터베이스.
중국 시장에서 리튬 이온 전지 산업 소비하는 리튬 연구소 자료에 따르면 이미 2018 년 수산화 리튬의 약 80 %. 그 결과, 리튬 산업 2,016분의 2,015 때문에 리튬 이온 전지 및 EV 산업에 의해 형성되었다; 리튬 정유는 다양한 최종 사용 중 리튬 이온 배터리와 전기 자동차의 지배적 인 응용 프로그램에 대한 사고의 큰 변화를 경험하고있다.
같은 NCM, NCA와 LFP, 중국 시장에서의 LFP 배터리 특히 부활 리튬 이온 배터리의 투자 확대,로, 2020 년 모든 성적 리튬 탄산의 출력의 80 % 인 배터리 등급의 탄산 리튬의 수요는 계속 추정된다 미래의 성장.
탄산 리튬, 화학적 수식 Li2CO3을 갖는 무기 화합물을 무색 단사 결정 또는 백색 분말이다. 밀도는 포인트 (618)를 용융, 2.11g / cm3이다 ° 묽은 산에 가용 C (1.013 * 10 ^ 5Pa에). 탄산 리튬은 온수보다 더 차가운 물에, 물에 난 용성이지만, 알코올, 아세톤에 불용성이다. 그것은 종종 세라믹 제약, 야금 공업 등이 알칼리 축전지, NMC111, NMC442, NMC532, NMC622 LFP 및 리튬 이온 전지에서 중요한 성분이다에서 사용된다.
탄산 리튬의 응용 프로그램 :
---- 리튬 전지의 제조 : 고 에너지 리튬 이온 전지 (자동차, 에너지 저장 장치) 생산의 분야에서는, 이러한 LCO (리튬 코발트 산화물) 등의 생산 재료로 사용되며, LMO (리튬 이온 산화 망간) 리튬 이온 전지 등의 알칼리 전지에게는 LTO (리튬 티탄 산화물) LFP, NMC111, NMC442, NMC532, NMC622.
야금 산업에서 사용 ---- : 리튬 강력 산소 원자와 결합 할 수 있습니다 가벼운 금속이다. 이는 산업 구리 및 니켈을 제련하는 과정에서, 탈산제로서 이용되고; 리튬 황 청소기로 사용될 수있다. 또한, 다양한 금속과의 합금으로 사용된다. 마그네슘 알루미늄 리튬 합금은 항공 우주 통신에서 다양한 응용 프로그램이 지금까지의 마그네슘 합금 중 가장 가벼운 금속 구조 재료이다.
---- 의학 응용 프로그램 : 탄산 리튬은 특정 약의 성분으로, 매니아에 상당한 억제 효과를 가지고 있으며, 정신 분열증의 정서 장애를 개선 할 수 있습니다. 중증 급성 조증 환자 제 아진 또는 할로페리돌 경화 후 탄산 리튬에 의해 유지되는 급성 증상이 제어 된 후, 약을 단독 ingrediented 수있다.
---- 윤활 그리스의 적용 : 탄산 리튬도 낮고, 고온에서 양호한 내수성, 우수한 윤활 성능을 갖는 산업용 리튬 계 그리스의 제조에 사용된다.
---- 세라믹 및 유리의 용도 : 유리 산업에서, 특수 광학 유리의 제조에 사용되며,이 연성 세라믹, 금속 유지 내열성 세라믹 코팅을위한 세라믹 코팅의 제조에서 플럭스로서 사용 .
네 바퀴 #EV 시장의 눈길을 끄는 세계적인 추세에도 불구하고, 이미 따르면, 2019 년 세계 시장 점유율의 94.39 %로, E-자전거 및 아시아 태평양 지역의 삼륜차에 대한 엄청난 기존 시장이있다 Statista에서 보고서에.
2020 년 말까지, 대부분 (세계 시장에 3,000 만 명 이상의 새의 연간 생산량과 함께, 이상 3 억 E-자전거 & 혼자 중국에서 삼륜차를 실행, 대규모 E-자전거 사용자가 있었다 국가의 국내 판매). 같은 해까지하지만, 납 축전지는 여전히 그들을 위해 주요 에너지 솔루션입니다. 리튬 배터리의 높은 비용이 긴 리튬 이온 배터리의 성장을 느리게 주요 장벽 E-자전거 시장을 포장하고있다. 그러나 상황이 리튬 이온 전지의 현저한 비용 감소의 혜택 년 최근 몇 년 변화하고있다.
리튬 이온 전지의 시장 점유율은 E-자전거 및 삼륜차는 현재 중국에서 5 ~ 8 년 오는 비교적 높은 비율로 성장할 것으로 예상된다 포장. SPIR 및 ZOL 다른 평가가 있습니다.
현재, 모든 전기 자동차, 리튬 인산 철 (LFP) 배터리와 NMC / NCA 리튬 배터리 시장이 개 주류 배터리 기술이있다. 많은 응용 분야 / 시나리오에서 배터리 경쟁과 힘든 경쟁 필드의이 두 종류의 중국에서 리튬 배터리의 가장 큰 금액을 소비하는 전기 자동차 산업이다.
긴 리튬 이온 전지의 두 가지 유형의 비교가 있었다. 비용 효과의 비교는 쉽게 배터리보다 사용하여 EV의 가격 및 시장 피드백을 비교하여 예약하실 수 있습니다. 그러나 배터리 성능을 위해,의는 조건을 설정하는 더 나은 이해를 위해 그들의 실험 데이터를 관찰하여 NMC / NCA 배터리와 LFP 배터리의 몇 가지 세부 사항을 살펴 보겠습니다.
각 테스트는 미묘한 다른 데이터를 가질 수 있지만, 배터리 연구소, 전기 자동차 제조업체, 리튬 이온 배터리 제조업체의 실험에 따르면, 자신의 장점과 단점의 결론은 명확하게하는 경향이있다. 더 중요한 것은, 시장은 자신의 선택을하고 그것은 여전히 것입니다.
에너지 밀도가 ---- 현재 기술하면, 상용 단세포 NMC 리튬 전지의 에너지 밀도가 200Wh / kg 주위 및 NCA 배터리가 더 이상 얻을 수 300Wh / 곧 ㎏ 군; LFP 리튬 전지의 에너지 밀도는 기본적으로 약 100 호버하면서 ~ 110Wh / kg, 일부는 얻을 수 130 ~ 190Wh / kg하지만 200Wh를 초과하는 것은 매우 어렵다 / kg. NCA / NMC 배터리는 대부분 적은 전력을 소비하는 자동차의 빠른 속도와 장거리에 찬성 적용됩니다. 이론적으로, 더 LFP 배터리와 동일한 번호를 사용하여보다 실행할 수 있습니다 NCA 리튬 배터리를 사용하는 자동차; 및 LFP 차량은 그 범위가 긴하지 않기 때문에 바람직 현재 시내 버스로 선택하고, 그들은 충전 더미의 많은 쉽게 구축 할 수 있습니다 도시에서 짧은 거리 내에서 충전 할 수 있습니다.
공간 직업 ---- 자동차 버스와 테슬라에 대한 BYD을 선택합니다. 높은 에너지 밀도의 혜택을, 하나의 NMC / NCA 배터리 셀은 제한된 공간에 차를위한 매우 중요한 인 LFP 배터리, 많은 공간으로 두 번 제공 할 수 있습니다. 우리는 상업 시장에서 볼 수 있도록, NMC / NCA 배터리 및 BYD에 테슬라의 초점은 LFP 배터리를 생산하고 있습니다. 그래서 "자동차 버스와 테슬라에 대한 BYD 선택"중국의 EV 시장에서 말하는있다. 년 3 월 2020 년 올해 동안, BYD는 이전 팩의 50 % 공간을 절약 새로운 LFP 배터리 팩을 발표하고, 블레이드 배터리와 함께 설치 자신의 한 EV 세단 긍정적 인 판매를 얻었다. 동시에, 테슬라는 자신의 새로운 모델뿐만 아니라 CATL에서 LFP 배터리에 의해 구동 발표했다.
안전 ---- 무엇보다 중요한, 시내 버스에 대한 LFP 배터리를 선택하는 이유는 안전의 중요한 관심사입니다. 테슬라 모델 S가 시장에 가져 이후 화재의 직접적인 원인이 다를 수 있지만, 소비자들로부터 테슬라 자동차 많은 화재 사고가 있었다. 한 가지 이유는 테슬라의 배터리 팩이 파나소닉 / 테슬라 NCA 리튬 배터리의 7,000 개 이상의 단위로 구성되어 있다는 점이다. 이러한 단위 또는 전체 배터리 팩 내부 단락이있는 경우, 그들은 특히 자동차 사고로 화염에도 큰 화재를 발생시킬 수있다; 다행히도이 개선된다. LFP 재료 훨씬 덜 단락을 발생 구울, 및 고온 내성이 훨씬 NCA / NMC 리튬 전지보다도된다.
NCA / NMC 더 낮은 온도 저항 상태에서 저온 및 고온 내성 ---- 리튬 인산 철 (LFP) 전지는 높은 내열성을위한 더 나은 성능을 갖는다. 나 하나의 예를 소개하겠습니다. -20 ℃의 온도에서 상기 NMC 리튬 전지는 70.14 %의 용량을 해제 할 수있다; 리튬 인산 철 (LFP) 배터리 만 54.94 %를 방출 할 수있다. NMC 리튬 전지의 방전 전압 고원 훨씬 높고, 이는 저온에서 LFP 전지보다 일찍 시작된다. 따라서, NMC 배터리는 저온에서 응용 프로그램을위한 더 나은 선택이 될 것입니다.
충전 효율 ---- NMC / NCA 리튬 배터리의 충전 효율 LFP 전지보다 높다. 리튬 배터리 충전 전류 제어, 전압 제어 방식을 채용한다. 전류 및 충전 효율이 비교적 높은 경우 즉, 정전류 충전이 먼저 적용된다. 리튬 전지는 소정의 전압에 도달 한 후, 현재 충전기 및 충전 효율이 낮은 기간에, 정전압 충전의 두 번째 단계로 전환한다. 리튬 전지의 충전 효율을 측정하기 위해, 우리는 "정 - 전류 비"라는 정전류 충전 용량과 총 배터리 용량 사이의 비를 사용한다. 10보다 낮은 온도에서 충전을 NMC / NCA LFP와 배터리 간의 약간의 차이가 있음 정전류 비 방송의 실험 데이터 ℃, 그러나보다 높은 온도에서 상당히 다르다. 우리는 (20)에 그 충전 할 때 여기에 예이다 ℃, NMC 리튬 전지의 정전류 비율은 리튬 인산 철 (LFP) 배터리 (10.08 %)의 다섯 배인 52.75 %이다.
사이클 수명은 ---- 리튬 인산 철 (LFP) 배터리의 수명은 NMC / NCA 리튬 배터리보다 낫다. 그것은 1000 사이클을 실행할 때 NMC 리튬 배터리의 이론적 생명 2000 사이클,하지만 60 %의 용량 페이드입니다; 리튬 인산 철 (LFP) 전지는 3000 사이클 이후 80 % 남아있는 동안, 심지어 가장 유명한 테슬라 NCA 배터리 만, 3000 사이클 후의 용량의 70 %를 유지할 수있다.
위의 비교는 NMC / NCA 배터리와 LFP 배터리의 장점과 단점에 대한 대략적인 그림을 제공합니다. LFP 리튬 배터리는 긴 수명과 높은 온도에 좋은 저항, 안전; 및 NMC / NCA 리튬 전지는 저온으로 좋은 저항, 대전에서, 에너지 밀도가 높은 경량에서 효율적이다. 이러한 차이는 다양 애플리케이션을 위해 그들에게 시장에서 두 가지 선택을 할 수 있도록.
요즘 NMC (니켈 - 풍부한 유형) 및 NCA 전지 제조업체는 양극 재료 용 리튬 원으로서 수산화 리튬 일 수화물 배터리 등급을 선택한다. 대부분의 LFP 배터리 제조 업체 리튬 탄산을 선택하지만 열수 방법으로 LFP 배터리의 생산 또한, 수산화 리튬을 사용합니다. 여기에 귀하의 참조를 위해 2018 년 중국 시장에서 수산화 리튬 소비량의 사진이다.
글로벌 EV, HEV, PHEV 시장 및 스토리지 시장이 계속 성장 에너지로, 리튬 이온 전지 산업은 탄산 리튬과 수산화 리튬 오늘의 큰 볼륨을 소비하는,뿐만 아니라 붐 구동된다. 그러나 하나는 NMC / NCA와 LFP 배터리, 리튬, 탄산 리튬, 수산화 더 나은 어떤? 의이 두 리튬 염 및 배터리 생산 과정에서의 성능 사이에 약간의 비교를 살펴 보자.
안정성 비교 - 전지 재료는 수산화 리튬으로 제조 된 특정 방전을 갖는다 니켈 망간 코발트 (NMC)은 양극 재료 리튬 카보네이트로 제조는 400 사이클에서 86 %의 용량 유지율과 165mAh / g의 비 방전 용량을 가지고 400 사이클에서 91 %의 높은 용량 유지율과 171mAh / g의 용량. 사이클 수명이 증가함에 따라, 전체 생명 원 매끄러운 곡선이며, 충전 및 방전 성능이 탄산 리튬으로부터 처리 비해 수산화 리튬에서 처리 재료와 블러이다. 또한, 후자가 약 350 사이클 후의 용량 빠른 페이드있다. 파나소닉, 테슬라와 LG 화학 등의 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물 (NCA) 배터리의 생산자는 오랫동안 자신의 리튬 소스로 수산화 리튬을 사용하고있다.
소결 온도에 비교 - 소결 NMC / NCA 양극 재료의 제조에서 매우 중요한 단계이다. 소결 온도는 용량, 효율 및 재료의 사이클 특성에 중요한 영향을 미치고, 또한, 리튬 염 및 잔류 물질의 pH 레벨에 대한 특정 효과를 갖는다. 연구 수산화 리튬은 리튬 원으로서 사용하는 경우, 소결 온도가 낮은 우수한 전기 화학적 성능을 갖는 물질을 수득하기에 충분히 있음을 보여 주었다; 탄산 리튬을 사용하는 경우 동안 소결 온도 + 900 ℃가 안정 전기 성능 재료를 얻을 수 있어야한다.
그 수산화 리튬은 리튬 소스로 탄산 리튬보다 더 나은 것 같습니다. 실제로 있지만, 탄산 리튬은 종종 NMC 음극 재료 및 LFP 전지의 생산에 사용된다. 왜? 이상의 탄산 리튬, 수산화 리튬, 수산화 리튬보다 변동하기의 리튬 함량은 리튬 카보네이트보다 부식성. 따라서 제조 많이 NMC 음극 재료 및 LFP 전지의 제조 탄산 리튬을 사용하는 경향이있다.
그래서 리튬 탄산 승자는? 아직.
니켈 - 풍부한 NMC / NCA 음극 재료는 리튬 하이드 록 사이드 대신 동안 일반 NMC 음극 재료 및 LFP 배터리 사용 리튬 카보네이트 경향이있다. 그 이유는 다음과 정확히 휴식 :
니켈 - 풍부 NMC / NCA 재료 그렇지 않으면 낮은 탭 밀도와 배터리의 충전 및 방전 성능이 낮은 비율의 원인이되며, 소결 온도가 낮은 필요하다. 예를 들어 ℃ NCM811는보다 낮은 800 ℃ 제어 할 필요가 있으며, NCM90505는 740 대해에있을 필요가있다.
우리는 이러한 두 리튬 염의 용융점을 검사 할 때, 우리는 리튬 카보네이트 720 되 찾을 ℃, 수산화 리튬 일 수화물 인 동안에 만 471 ℃. 또 다른 요인은이 합성 과정에서, 용융 수산화 리튬이 균일하고 완전하게함으로써, 표면에 리튬 잔기를 환원 일산화탄소의 생성을 방지하고, 원료의 구체적인 방전 용량을 향상 NMC / NCA 전구체와 혼합 될 수있다. 수산화 리튬을 사용하면 양이온의 혼합을 감소시키고 사이클 안정성을 향상시킨다. 따라서, 리튬 수산화물 NCA 음극 물질의 생산을위한 필수 선택이다. 잘 알려진 파나소닉 18650 리튬 이온 전지는 예를 들어, 수산화 리튬 이용한다. 그러나, 탄산 리튬의 소결 온도는 종종 900 ℃ + 앞서 설명한다.
위의 이유에도 불구하고, 리튬 이온 전지에서 니켈 함량을 높여 적은 코발트 따라서, 이들 전지의 에너지 밀도가 증가가 관여하고 동시에 비용 관리의 중요한 결과를 가져온다.
그것은 탄산 리튬은 보통 NMC의 음극 재료와 LFP 배터리를위한 좋은 선택이다, 리튬 이온 전지 연구 및 제조 업체에서, 오늘은 매우 분명하다; 수산화 리튬 일 수화물 배터리 품질 니켈 - 풍부한 NMC / NCA 음극 재료에 바람직된다.
일반적으로, 모든 니켈 - 풍부한 1GWH NMC / NCA 배터리 수산화 리튬 780t 대해 소비한다. 이러한 NMC / NCA 전지의 수요 증가와 함께, 수산화 리튬에 대한 수요는 향후 5 년 동안 실질적으로 증가 할 것으로 예상된다.
리튬 설페이트 화학식 Li2SO4와 백색 무기 염이다. 또한 황산의 리튬 염이다. 그 용해는 발열 프로세스이기 때문에, 물에서의 용해도가 온도가 증가함에 따라 감소한다 - 그것은 온도 대 용해도의 일반적인 경향을 따르지 않지만이 물에 용해된다. 이 흡습성을 갖고 있기 때문에, 황산 리튬의 가장 일반적인 형태는 황산 리튬 일 수화물이다. 무수 황산 리튬은 g / cm3 2.22의 밀도를 갖지만,이 물이 부족한 분위기 하에서 수행되어야 리튬 무수 황산 번거로운 계량 될 수있다.
황산 리튬 이온 전도성 유리의 전위 성분으로서 조사된다. 투명 전도성 필름은 태양 광 패널과 배터리의 새로운 클래스의 가능성으로 응용 프로그램에 사용되는 등 높은 연구 주제입니다. 이러한 응용 프로그램에서, 높은 리튬 컨텐츠를 가지고하는 것이 중요하다; 더 일반적으로 알려진 2 진 붕산 리튬 (Li₂O · B₂O₃)가 높은 리튬 농도는 흡습성으로 유지하기 어려운으로 얻기 어렵다. 시스템, 쉽게 제조 안정적으로 황산 리튬의 첨가로 높은 리튬 농도는 유리로 형성 될 수있다. 현재 이온 성 투명 도전 박막의 대부분은 유기 플라스틱으로 만들어진되고, 염가의 안정한 무기 유리가 개발 될 수 있다면 이상적 일 것이다.
리튬 설페이트 긍정적 결과 경화 가속화 포틀랜드 시멘트 첨가제로서 시험되었다. 황산 리튬은 경화 시간을 감소 수화 반응을 가속화하는 역할을한다. 경화 시간 감소와 우려가 최종 제품의 강도이지만, 시험했을 때, 리튬 설페이트 포틀랜드 시멘트 강도 관측 감소 도핑 없었다.
리튬 황산은 양극성 장애를 치료하는 데 사용됩니다. 리튬 (리튬)은 조증, 내인성 우울증 및 정신병의 치료에 사용된다 정신과; 또한 정신 분열증의 치료를 위해. 일반적으로 리튬 카보네이트 (Li₂CO₃)가인가되지만, 때로는, 리튬 시트 레이트 (Li₃C6H5O7), 리튬 설페이트, 리튬 -L- 라이신을 대안으로 사용된다.
리튬 설페이트, 유기 화학 합성에 사용되어왔다. 리튬 설페이트 (370)로 320 ℃ ℃ 범위에서 100 개 %에 가까운 수율의 1- 부텐으로 n- 부틸 브로마이드를 변화의 제거 반응을위한 촉매로서 이용되고있다. 2- 부텐의 높은 수율이 형성된 본 반응 변화의 수율이 크게되는 경우이 범위를 초과하여 가열 하였다.
