鈷酸鋰電池，是指用鈷酸鋰為正極材料的鋰離子電池，主要為電子產(chǎn)品和數(shù)碼設(shè)備提供能量，是較早商業(yè)化的一款電池；三元鋰電池，是指以鎳鈷錳鋰或鎳錳鋁鋰材料為正極的鋰離子電池，主要用在新能源汽車、電動(dòng)工具等大型電器設(shè)備上，是目前較為流行的一款電池。

除了上面的定義和用途不同外，鈷酸鋰電池與三元鋰電池在續(xù)航、安全性、經(jīng)濟(jì)等方面也存有一定差異。

續(xù)航性能方面，由于三元鋰電池性能是鈷酸鋰、錳酸鋰以及鎳酸鋰三者的綜合，所以整個(gè)系統(tǒng)的能量密度會(huì)比鈷酸鋰還高。

安全方面，三元鋰電池的安全性能同樣會(huì)比鈷酸鋰的優(yōu)越。

經(jīng)濟(jì)方面，鈷是一種貴重金屬元素，鈷酸鋰電池用鈷的含量會(huì)比三元鋰電池的用鈷量還多，再加上三元材料為了減少鈷用量，明顯提高了鎳與錳用量，這樣使得三元材料的生產(chǎn)成本比鈷酸鋰的低。

整體來說，三元鋰電池的性價(jià)比比鈷酸鋰電池的高很多。那三元鋰電池為什么還不能完全取代鈷酸鋰電池呢？這主要是三元材料從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的較為坎坷。

鈷酸鋰由于具有生產(chǎn)工藝簡單和電化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)勢，最先實(shí)現(xiàn)商品化，具有放電電壓高、充放電電壓平穩(wěn)、比能量高等優(yōu)點(diǎn)，在小型消費(fèi)品電池領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用，由于消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場的迅速發(fā)展，鈷酸鋰是鋰電池正極材料中銷售量占比最大的材料，但其成本高，且不利于環(huán)保，比容量利用率低，鋰電池組壽命短，安全性差。

三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點(diǎn)，具有價(jià)格優(yōu)勢，但其應(yīng)用受到鈷價(jià)格的影響，當(dāng)鈷價(jià)格處于高位時(shí)，三元材料價(jià)格較鈷酸鋰低，具有較強(qiáng)的市場競爭力；但當(dāng)鈷價(jià)格處于低位時(shí)，三元材料相較于鈷酸鋰的優(yōu)勢就大大減小。目前，鈷酸鋰材料存在被三元材料替代的發(fā)展大趨勢。

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硅基負(fù)極的前端工藝不同。目前，碳材料復(fù)合和燒結(jié)的步驟技術(shù)在硅碳負(fù)極的生產(chǎn)過程中相對(duì)成熟。由于納米硅表面能量高，容易團(tuán)聚形成微米顆粒，硅碳負(fù)極生產(chǎn)的核心困難在于納米硅粉的制備。硅氧負(fù)極的制備過程相對(duì)復(fù)雜，通常以二氧化硅和單硅為原料制備氧化硅，然后進(jìn)行碳涂層等后續(xù)工藝。

硅碳負(fù)極與硅氧負(fù)極制備的后端工藝基本相同，包括前體的表面處理、篩分、除磁等環(huán)節(jié)，最終分裝成品。

高能量密度電池需量大，硅基負(fù)極需求有望量大

加速導(dǎo)入高能密度電池，體現(xiàn)硅基材料的優(yōu)點(diǎn)

隨著終端客戶續(xù)航需求的增加，高能密度電池已成為行業(yè)趨勢。我國鋰電池行業(yè)已進(jìn)入增長期。在新能源汽車、消費(fèi)電子等終端市場，客戶對(duì)續(xù)航時(shí)間、續(xù)航里程、輕量化提出了更高的要求。與石墨負(fù)極嵌入式鋰儲(chǔ)存相比，硅基負(fù)極材料的合金鋰儲(chǔ)存機(jī)制可以儲(chǔ)存更多的鋰離子，從而給硅更高的理論比容量(4200mAh/g），電池能量密度相對(duì)較高，有效提高了電池壽命和里程?！吨袊圃?/font>2025》明確規(guī)定，2025年電池能量密度將達(dá)到400Wh/kg，2030年電池能量密度達(dá)到5000年Wh/kg未來，硅基負(fù)極有望在電池能量密度較高的三元電池系統(tǒng)中提高滲透率。

特斯拉4680電池已大規(guī)模生產(chǎn)，高能量密度電池已成為未來的關(guān)鍵賽點(diǎn)。在特斯拉和頭部電池廠的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)4680電池將迎來需求拐點(diǎn)，加速主輔材料向高能量高倍率方向的升級(jí)，無論從適應(yīng)性和能量密度提高的角度來看，“高鎳+高硅”4680電池將是最合適的方案。隨著主流電池廠的大規(guī)模生產(chǎn)，4680電池的大規(guī)模將有效推動(dòng)相關(guān)行業(yè)進(jìn)入快車道。

許多制造商跟進(jìn)，大圓柱形電池將成為硅基負(fù)極生長的催化劑。在海外，除了特斯拉在德州和德國的超級(jí)工廠之外，松下，LG化學(xué)正在推進(jìn)4680大圓柱電池配套設(shè)施的建設(shè)；在中國，寧德時(shí)代正在加快研發(fā)步伐，規(guī)劃8條4680電池生產(chǎn)線，共12條GWh；比克電力公司于2019年開始開發(fā)大型圓柱形電池，預(yù)計(jì)2023年大規(guī)模生產(chǎn)；億威鋰能擁有4680技術(shù)儲(chǔ)備，并于2021年11月宣布將于2021年在荊門投產(chǎn)GWh乘用車大圓柱形電池生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)在特斯拉的領(lǐng)導(dǎo)下，國內(nèi)企業(yè)將跟進(jìn)4680電池的布局，進(jìn)一步提高圓柱形電池的滲透率。

近年來，負(fù)極出貨量快速增長，滲透率穩(wěn)步上升，未來發(fā)展空間巨大。隨著下游動(dòng)力電池行業(yè)對(duì)高能密度負(fù)極材料需求的增長，硅基負(fù)極材料出貨量迅速增長。2016年，中國硅基負(fù)極材料出貨量僅為0.2021年出貨量激增，達(dá)到106萬噸，.1萬噸，同比上升899噸.7%。與此同時(shí)，國內(nèi)硅基滲透率仍較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國硅基負(fù)極材料的負(fù)極滲透率僅為1.4%，提升空間巨大。預(yù)計(jì)隨著未來大圓柱電池市場的大，硅基負(fù)極市場將迎來快速增長。