Evaluando cientos de miles de millones de patentes
El 4 de marzo de 2020, General Motors y su socio LG Chem lanzaron un nuevo producto de batería Ultium en el evento "EV? Week" de General Motors.
▲Nueva batería universal
El núcleo de este producto no es la tecnología de batería popularizada en el mundo exterior. La clave es que la celda de la batería Ultium utilizará la batería de litio cuaternaria NCMA recientemente desarrollada por LG Chem. >El principio técnico de esta batería es mezclar una pequeña cantidad de aluminio en el material del cátodo ternario de litio NCM, de modo que el material del cátodo ternario de níquel originalmente altamente activo pueda mantener un estado relativamente estable mientras mantiene una alta densidad de energía.
p>Se puede considerar que las baterías de litio cuaternario NCMA han resuelto muchas de las dificultades que enfrentan las baterías de litio ternario.
En comparación con los materiales de cátodo ternario NCM/NCA, los materiales de cátodo cuaternario NCMA tienen características únicas. Voltaje de transición de fase irreversible H2-H3 estable (lo que indica que las microfisuras en el material del cátodo han aumentado a un estado que es difícil de recuperar, lo que provoca cambios en los parámetros internos de la batería), hay menos microfisuras en el material y la disolución La presencia de metales de transición en el material del cátodo no es obvia. Al mismo tiempo, la temperatura máxima exotérmica de los materiales del cátodo NCMA también es mayor y la estabilidad térmica es más fuerte.
Vale la pena señalar que el cobalto es el más fuerte. elemento costoso en los materiales del cátodo cuaternario NCMA, varía desde NCA/NCM 622? 20% se reduce al 5%, y el costo se reduce aún más. Según las cifras publicadas por LG y GM, el costo de producción en masa de la batería cuaternaria NCMA es de EE. UU. 100 dólares (aproximadamente 694 RMB). Anteriormente, el costo de producción en masa de LG Chem NCM 622. Aproximadamente 148 dólares estadounidenses (aproximadamente 1027 RMB).
La batería de litio cuaternario NCMA logra las características de alta densidad de energía, alta estabilidad y baja. costos que son difíciles de lograr al mismo tiempo que la batería de litio ternaria NCA / NCM Para los productos de batería, la producción en masa de NCMA desencadenará una ola de actualizaciones de ruta tecnológica
En esta ola, los productos proporcionados por. Los mineros ascendentes y los proveedores de materiales intermedios deben iterar rápidamente, y también se deben tomar nuevas decisiones en la ruta, y los fabricantes de automóviles de nueva energía deben adaptar los modelos a las nuevas tecnologías de baterías, y todo. La nueva cadena de la industria energética se verá muy afectada.
1. Descifrar los principios técnicos de las baterías NCMA. Se ha convertido en una solución eficaz para las baterías de litio cuaternario de alta densidad. no es una nueva tecnología de baterías de energía.
Desde la perspectiva de la composición del material, esta tecnología se basa en el híbrido de dos sistemas de baterías de litio ternarias actualmente convencionales, NCM y NCA. la estructura de la batería, no cambia la estructura principal de la batería como las baterías de estado sólido, las baterías de litio-azufre y las baterías de litio-aire.
Sin embargo, esta tecnología tiene el potencial de liderar baterías de litio ternarias. a la siguiente etapa
▲ ¿Cuál es la esencia de la cooperación entre General Motors y LG?
Arriba, la llamada batería de litio cuaternaria NCMA es un sistema de batería que utiliza cuaternaria NCMA. Material del cátodo.
El principio es mezclar una pequeña cantidad de aluminio de metal de transición en el material del cátodo ternario NCM original para formar un sistema de batería. El electrodo positivo cuaternario garantiza que el electrodo positivo se enriquezca en níquel sin afectar. la estabilidad y el ciclo de vida de la batería.
Durante este proceso de transformación, el sistema de material catódico Li[Ni-Co-Mn]O2 ternario de NCM se transforma en Li[Ni-Co-Mn-Al]O2 (la composición química del material catódico ha cambiado) .
El enlace químico Al-O formado por la adición del metal de transición Al es mucho más fuerte que el enlace químico Ni(Co, Mn)-O, lo que mejora químicamente la estabilidad del electrodo positivo y mejora aún más la Rendimiento de las baterías cuaternarias NCMA. El voltaje de cambio de fase irreversible permanece estable después de múltiples ciclos, y el elemento Li no libera oxígeno fácilmente durante el proceso de desintercalación del cátodo, lo que reduce la disolución de los metales de transición y mejora la estabilidad de la estructura cristalina.
Sin embargo, la estructura cristalina estable reduce la formación de microfisuras en el material del cátodo durante los ciclos de carga y descarga y suprime la tasa de aumento de la impedancia del cátodo.
Al mismo tiempo, los estudios han demostrado que la temperatura máxima de la reacción exotérmica del material del cátodo NCMA es de 205 grados Celsius, que es superior a los 202 grados Celsius del material del cátodo NCA y a los 200 grados. Celsius del material del cátodo NCM. Esto significa que el calor del material del cátodo NCMA es aún mejor.
Esta característica es muy importante para la ruta actual del electrodo positivo con alto contenido de níquel de las baterías eléctricas.
Con la demanda del mercado de una autonomía de crucero de vehículos eléctricos de menos de 300 kilómetros en los primeros días a más de 600 kilómetros en la actualidad, la densidad energética de las baterías ternarias de litio continúa aumentando y las baterías con alto contenido de níquel La ruta sigue haciéndose más clara.
▲¿Cuál es el modelo de la batería nueva? 3La duración de la batería será cercana a los 600 kilómetros.
¿La actual NCM/NCA? En la batería de litio ternaria 811, la proporción molar del material activo positivo níquel ha superado el 80%, lo que se denomina batería de litio ternaria de la serie 8.
Después de la batería ternaria de litio de la serie 8, la batería de litio ternaria de la serie 9 con un contenido de níquel superior al 90% está lista para su desarrollo. Según los informes de Hi-Tech Lithium Battery, Meg, un conocido proveedor de materiales para baterías de litio, ha completado la investigación, el desarrollo y la producción en masa de materiales precursores ternarios como Ni90, Ni92 y Ni95 con proporciones molares de níquel del 90%, 92 %, y 95% respectivamente.
Sin embargo, detrás de las perspectivas tecnológicas aparentemente brillantes, siguen surgiendo preocupaciones ocultas.
Las investigaciones muestran que con el enriquecimiento de níquel en el material catódico de las baterías ternarias de litio, la capacidad de retención de capacidad y la estabilidad térmica de la batería disminuyen.
Cuando el contenido de níquel del cátodo de la batería de litio ternaria NCM supera el 60% y el contenido de níquel del cátodo de la batería de litio ternaria NCA supera el 80%, después de un cierto número de ciclos, las microfisuras en la batería El material del cátodo aumenta significativamente. La resistencia del electrodo aumenta y el electrodo positivo comienza a liberar una gran cantidad de oxígeno en la celda.
Este fenómeno conduce directamente a la rápida disminución de la capacidad de las baterías de litio ternarias con alto contenido de níquel y aumenta los riesgos de seguridad. La mayoría de los accidentes de combustión espontánea de vehículos eléctricos en los últimos años están relacionados con los riesgos de seguridad de las baterías eléctricas.
Ya sea mejorando la forma del paquete de baterías o ajustando el sistema de gestión de la batería, es sólo una gota de agua para aliviar esta situación. En dicho nodo, la industria de las baterías eléctricas comenzó a explorar soluciones de baterías eléctricas más prometedoras en términos de materiales.
La batería de litio cuaternario NCMA es una solución técnica nacida en este proceso. Su estructura física y química estable puede respaldar la ruta con alto contenido de níquel de las futuras baterías de energía.
Al mismo tiempo, la mezcla de aluminio relativamente barato reduce en gran medida el contenido de cobalto caro en el cátodo de las baterías eléctricas y también es muy eficaz para reducir el coste de las baterías eléctricas.
Ya sea por la vía técnica o por el nivel de mercado, las perspectivas futuras de las baterías de litio cuaternario NCMA son muy amplias. Se puede considerar que las baterías de litio cuaternarias son la tecnología de baterías más revolucionaria antes del nacimiento de las baterías de estado sólido y iniciarán una nueva ola de tecnología para baterías eléctricas. En esta ola, GM y LG, que fueron los primeros en desarrollar baterías de litio cuaternarias terminadas, están sin duda un paso por delante.
En segundo lugar, los expertos coreanos en baterías demostraron las tres principales ventajas de las baterías NCMA.
¿Un-Hyuck, actualmente experto en baterías de litio en la Universidad de Hanyang en Corea del Sur? Jin demostró mediante experimentos el excelente rendimiento de las baterías de litio cuaternario NCMA en la ruta de la tecnología con alto contenido de níquel.
¿Un-Hyuck el 2 de abril de 2019? El equipo de Kim publicó un artículo en el Journal of the American Chemical Society (ACS) titulado "Ánodos NCMA ricos en níquel en capas cuaternarias para baterías de iones de litio".
Este artículo examina el contenido de níquel de aproximadamente el 90% desde cinco aspectos: desvanecimiento de capacidad, cambio de voltaje de transición de fase irreversible H2-H3, microfisuras de partículas de electrodos positivos, evolución de oxígeno durante la desintercalación de iones de litio y estabilidad térmica. Se compararon los materiales catódicos NCM, NCA y NCMA.
La capacidad de las baterías de litio cuaternario 1 y NCMA no disminuye significativamente.
Para evitar que el experimento salga mal, ¿Un-Hyuck? El equipo de Jin realizó pruebas controladas en la batería 2032.
▲Datos experimentales de comparación de desvanecimiento de capacidad de la batería
Bajo las condiciones experimentales de 30 ℃ y 0,1 C, estas baterías se colocaron entre 2,7 V y 4,3 V para las pruebas de carga y descarga del ciclo inicial. .
La primera capacidad de descarga de la batería NCM90 con un 90 % de contenido de níquel es de 229 mAh/g, y la primera capacidad de descarga de las baterías NCA89 y NCMA89 con un 89 % de contenido de níquel es de 225 mAh/g y 228 mAh/g respectivamente.
Se puede encontrar que las capacidades de descarga iniciales de las tres baterías con alto contenido de níquel son muy cercanas, pero después de 100 ciclos de carga y descarga, la capacidad de descarga de la batería NCMA89 cayó al 90,6%, mientras que la capacidad de descarga Las capacidades de las baterías NCM90 y NCA89 se redujeron respectivamente al 87,7% y 83,7%.
A la misma temperatura y voltaje, aumente la velocidad de descarga a 0,5 °C y luego pruebe la misma batería (nueva).
Después de 100 ciclos, las capacidades de descarga de NCMA89, NCM90 y NCA89 cayeron al 87,1%, 82,3% y 73,3% respectivamente.
¿Para acercarnos a la realidad, Un-Hyuck? El equipo de Jin colocó la batería en un entorno de 25 grados Celsius, 1 C, 3,0 V-4,2 V y realizó 1.000 experimentos de carga y descarga.
Como resultado, la capacidad inicial de la batería NCMA89 se mantuvo en el 84,5%, mientras que la capacidad de la batería NCM90 y la batería NCA89 cayó al 68,0% y 60,2% respectivamente.
Se puede ver que la estabilidad de las baterías de litio cuaternarias NCMA en la ruta con alto contenido de níquel es mucho mejor que la de las baterías de litio ternarias NCM y NCA. Cuanto más cerca del uso real, más obvia se vuelve esta ventaja. .
2. La estructura de la batería de litio cuaternaria NCMA es más estable.
La disminución de la capacidad de la batería se refleja principalmente en el cambio de fase irreversible del H2-H3 y en microfisuras en el material del cátodo.
▲Cambio de fase irreversible de H2-H3 en tres tipos de baterías.
El denominado cambio de fase irreversible H2-H3 se utiliza principalmente para reflejar los cambios en la red catódica y la reversibilidad (pico redox) del proceso de intercalación y desintercalación de iones de litio.
El proceso H1-H2 suele ser reversible, pero una vez que aparece la fase H3 en el electrodo, es irreversible, y se perderá la capacidad de los iones de litio para intercalarse y desintercalarse. Cuando el voltaje excede un cierto valor o la tasa de descarga alcanza una cierta tasa, aparece la fase H3.
Por lo tanto, las consideraciones sobre el rendimiento de la batería se reflejarán en los cambios en los valores de voltaje y los picos redox cuando se produzca la transición de fase irreversible del H3.
Después de 100 ciclos de carga y descarga de las baterías NCMA89, NCA89 y NCM90, ¿Un-Hyuck? El equipo de Kim descubrió que solo el voltaje de la transición de fase irreversible H2-H3 de NCMA89 se mantuvo casi en el estado inicial, mientras que el voltaje de la transición de fase irreversible H2-H3 de las baterías NCM90 y NCA89 cayó en diversos grados, y el pico redox disminuido.
Es decir, en muchos ciclos, las baterías fabricadas con materiales catódicos NCA y NCM tienen más probabilidades de tener la fase H3, y la reversibilidad se reduce.
En lo que respecta a las microfisuras en los materiales catódicos, diferentes materiales tienen diferentes propiedades, pero la aparición de microfisuras afectará la impedancia del electrodo. Una vez que aumenta la impedancia, afectará la carga y descarga actual de la batería.
▲Microgrietas en los materiales del cátodo de tres baterías. Las filas superior e inferior de imágenes de izquierda a derecha son baterías NCA89, baterías NCM90 y baterías NCMA89.
Como se mencionó anteriormente, es difícil que el electrodo NCMA89 experimente una transición de fase irreversible de H2 a H3 y tiene una fuerte estabilidad mecánica. ¿Ankh? Los experimentos del equipo de Jin también lo demostraron. Después de múltiples ciclos de carga y descarga, las microgrietas en el material del cátodo de la batería NCMA89 son significativamente menores que las de las baterías NCM90 y NCA89.
Además, el oxígeno liberado durante el proceso de desintercalación de los iones de litio también disolverá los metales de transición, provocando que la estructura del material del cátodo sea inestable.
¿Anhe? El equipo de Kim calculó las energías de vacancia de oxígeno de las baterías NCMA89, NCM90 y NCA89 mediante la teoría funcional de la densidad (DFT) y descubrió que las energías de vacancia de oxígeno de las tres baterías eran 0,80 eV, 0,72 eV y 0,87 eV respectivamente.
Se puede ver a partir de este valor que la batería NCA89 con enlaces químicos estables de Al-O tiene menos probabilidades de liberar oxígeno. La batería NCMA89 también es relativamente estable. La batería NCM90 requiere la menor cantidad de energía para liberar oxígeno. y es más probable que cause daños a la estructura del material del cátodo.
3.El material del cátodo NCMA tiene una mayor estabilidad térmica.
Considerando que la estabilidad térmica de los materiales de los electrodos también es importante para la seguridad de la batería, ¿Un-Hyuck? El equipo de Kim también utilizó calorimetría diferencial de barrido (DSC) para medir la temperatura máxima de la reacción exotérmica del material del cátodo.
Los resultados de la medición muestran que la temperatura máxima de la reacción exotérmica del electrodo positivo de la batería NCA89 es de 202 °C y la generación de calor es de 1753 J/g, mientras que la temperatura máxima mostrada por el electrodo positivo de la batería NCM90 es ¿200°C? , el poder calorífico es de 1561 J/g. En comparación, la temperatura máxima de la reacción exotérmica del cátodo de la batería NCMA89 es de 205 °C, y el poder calorífico es de solo 1384 J/g. La estabilidad térmica de la batería de litio cuaternario NCMA es. significativamente mejor que otros dos tipos de baterías.
Se probaron exhaustivamente la caída de capacidad después de múltiples ciclos de carga y descarga, el cambio de fase irreversible de H2-H3, las microfisuras en el material del cátodo, la liberación de oxígeno durante el proceso de desintercalación de iones de litio y la estabilidad térmica. El equipo de Jin finalmente demostró el excelente rendimiento de los materiales catódicos NCMA en la ruta con alto contenido de níquel.
3. ¿Es alto el costo de producción en masa a corto plazo de los materiales de cátodo NCMA? Pero los costos a largo plazo son mejores.
Sin embargo, la actual batería de litio cuaternario NCMA no está completamente exenta de defectos. En primer lugar, el proceso de preparación del material del cátodo, el núcleo de la batería de litio cuaternario NCMA, es más complicado que el de las baterías NCM y NCA.
¿Anhe? El artículo del equipo de Kim "Rediseño de la composición y estructura de cátodos ricos en níquel de alta energía para baterías de litio de próxima generación" se publicó en Materialstoday en marzo de 2019.
▲¿Un-Hyuck? El artículo publicado por el equipo de Jin
El artículo menciona que los pasos de preparación de los materiales del cátodo NCMA se pueden dividir aproximadamente en seis etapas:
1. NCM esférico CNC [Ni? 0,893?Co? 0,054?Mn? Se usó precursor 0,053?](OH)2 para preparar [Ni? 0,98?Co? 0,02 µ](OH)2 y se añadió al reactor discontinuo.
2. En un ambiente de gas inerte (nitrógeno), agregue continuamente una cierta cantidad de agua desionizada, solución de hidróxido de sodio y solución de hidróxido de amonio al reactor discontinuo y, al mismo tiempo, pase al reactor una cierta cantidad. cantidad de solución de hidróxido de sodio y una cantidad suficiente de solución de hidróxido de amonio (agente quelante).
3. Durante el proceso de síntesis, las partículas de [Ni0.98Co0.02](OH)2 formadas inicialmente se vuelven esféricas.
4. Para construir la estructura NC-NCM se utiliza una cantidad cuantitativa de solución de sulfato de níquel, solución de sulfato de cobalto y solución de sulfato de manganeso (Ni:Co:Mn = 80:9:11, relación molar) Preparación [Ni? 0,80?Co? 0,09?Mn? 0,11](OH)2, finalmente [Ni? 0,893?Co? 0,054?Mn? 0,053?](OH)2 en polvo.
5. Filtrar el polvo, lavarlo y secarlo al vacío a 110 grados centígrados.
6. ¿Para preparar a Li? 【¿Ni? 0,886?Co? 0,049?Mn? 0,050?al. 0,015?]?o? 2. Precursor ([¿Ni? 0,893? ¿Co? 0,054? ¿Mn? 0,053?] (Oh) 2) ¿Y qué pasa con el LiOH? 2?o y Al(OH)3?3H2O, y calcinados en oxígeno puro a 730 ℃ durante 65438 ± 00 horas.
Si se prepara material de cátodo NCM, se puede omitir el paso de agregar aluminio en el paso 6; sin embargo, si se prepara material de cátodo NCA, se puede omitir el paso 4;
Por lo tanto, el proceso de producción de los materiales catódicos NCMA es más complejo que el de los materiales catódicos NCM y NCA, y sus costos de producción a corto plazo seguramente serán mayores.
Al mismo tiempo, es necesario controlar estrictamente la cantidad de aluminio. Demasiado o muy poco material afectará la densidad de energía de la batería y debilitará su estabilidad. Sin duda, la introducción de este proceso plantea requisitos más estrictos para el proceso de producción.
Sin embargo, la introducción del aluminio reduce el uso de cobalto a largo plazo. Tomemos como ejemplo la batería Ultium desarrollada por LG Chem y General Motors. El contenido de cobalto en la batería se ha reducido en un 70%.
Esta situación puede reducir el coste de producción de las baterías eléctricas. Se entiende que el precio medio de importación de productos intermedios hidrometalúrgicos de cobalto en 2065438 + julio de 2009 fue de 19.707 dólares EE.UU./tonelada (alrededor de 137.000 yuanes/tonelada), mientras que el precio de la buena bauxita fue de aproximadamente 1.200 yuanes/tonelada.
La complejidad del proceso de producción puede retrasar temporalmente la ocupación del mercado de las baterías NCMA, pero los beneficios a largo plazo seguirán impulsando a los fabricantes de baterías eléctricas y a las empresas de automóviles a utilizar baterías de litio cuaternario NCMA.
4. ¿Se producirán en masa las baterías NCMA en 2021? Los proveedores de materiales, las fábricas de baterías y los fabricantes de automóviles ya han expuesto sus planes.
En la actualidad, aunque NCMA aún se encuentra en las primeras etapas de industrialización, muchas empresas se han adentrado en este campo para trazar sus planes. Desde la perspectiva de los atributos de la empresa, se puede dividir en tres tipos de actores: proveedores de materiales para baterías de litio, empresas de baterías eléctricas y fabricantes de automóviles.
1. Proveedor de material para baterías de litio
¿La información pública muestra que el gigante del suministro de material para baterías de litio Cosmo? AM &t, GEM ha tomado la delantera en este campo.
¿Cosmos? AM &t es el principal proveedor de materiales catódicos para baterías de litio cuaternario NCMA de LG Chem. La empresa afirmó que actualmente está estudiando materiales catódicos con alto contenido de níquel NCMA, con un contenido de níquel del 92% y una densidad de energía catódica de 228 mAh/g.
La empresa espera lograr la producción en masa de materiales catódicos cuaternarios en 2021. Después de la producción en masa, primero verifique con LG Chem. Sin embargo, la compañía también ha llegado a cooperar con Samsung SDI en materiales catódicos, por lo que es probable que suministre materiales catódicos NCMA a Samsung SDI.
En respuesta a las preguntas de los inversores, Meg también reveló que la empresa ha completado la investigación, el desarrollo y la producción en masa de materiales de cátodos cuaternarios y está en el proceso de certificación a nivel de tonelada con los clientes.
Además, las encuestas corporativas muestran que Linnaeus New Energy, una startup estadounidense de nuevos materiales energéticos, solicitó una patente para materiales de cátodos cuaternarios en China y la hizo pública el 5 de febrero de 2019.
2. Empresas de baterías eléctricas
Actualmente, las empresas de baterías eléctricas que utilizan baterías de litio cuaternarias NCMA son principalmente empresas de baterías de China y Corea del Sur.
Entre las empresas nacionales de baterías eléctricas, Guoxuan Hi-Tech y Honeycomb Energy tomaron la iniciativa en el despliegue de baterías de litio cuaternarias.
Honeycomb Energy lanzó los productos de baterías de litio cuaternarias NCMA en la conferencia de prensa de julio de 2019. Se entiende que el producto se estableció en Hive en marzo de 2018 y se desarrolló durante 16 meses.
▲Conferencia de Hive Energy
Sin embargo, Hive Energy actualmente no tiene la capacidad de producción en masa de baterías de litio cuaternarias. Yang Hongxin, gerente general de Honeycomb Energy, dijo que la compañía completará el diseño de la capacidad de producción de materiales de cátodos cuaternarios NCMA en el cuarto trimestre de 2019, con una capacidad de producción inicial de 100 toneladas/año. Para 2021, Honeycomb Energy producirá oficialmente en masa baterías de litio cuaternarias NCMA.
Guo Xuan Hi-Tech no es de alto perfil. La información de la encuesta empresarial muestra que en 2016, Guo Xuan Hi-Tech solicitó dos patentes para la preparación de baterías de litio cuaternarias, y las dos patentes fueron autorizadas para invención en 2018 y 2019, respectivamente.
Guo Xuan High-tech tiene relativamente pocas rutas técnicas. Ha solicitado patentes para la preparación de materiales catódicos NCAT (níquel, cobalto, aluminio y titanio) y NCMT (níquel, cobalto, magnesio y titanio).
Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. no ha anunciado que llevará a cabo investigación y desarrollo de baterías NCMA, pero considerando que Meg es uno de sus proveedores de materiales catódicos, Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. También puede realizar en secreto investigación y desarrollo de baterías NCMA.
Entre las empresas de baterías coreanas, LG Chem es la primera en anunciar que cooperará con General Motors para producir en masa baterías de litio cuaternario NCMA y aplicarlas a paquetes de baterías Ultium. Lg Chemical declaró que la densidad de energía de esta batería alcanzará los 200 mAh/g (no se revela si se trata de la densidad de energía del núcleo de la batería).
3. Fábrica de automóviles
Actualmente, sólo un fabricante de automóviles ha dejado claro que utilizará baterías de litio cuaternarias NCMA. La compañía inauguró la "Semana de vehículos eléctricos" y anunció un proyecto para cooperar con LG Chem para desarrollar baterías. El núcleo de este proyecto son las baterías NCMA y la tecnología de paquetes de baterías Ultium.
Se entiende que General Motors lo hará. Esta batería se utiliza en su última plataforma de vehículos eléctricos para proporcionar paquetes de baterías de 50 kWh a 200 kWh para diferentes modelos. El costo del paquete de baterías se reducirá a 65.438+000 dólares estadounidenses/kWh (aproximadamente 693 RMB/kWh). ▲La nueva plataforma de vehículos eléctricos de GM
Si el plan va bien, GM lanzará 20 vehículos eléctricos en los próximos tres años y alcanzará unas ventas de 6,5438 millones de vehículos eléctricos en 2025.
Una vez que GM logre con éxito la transformación de la electrificación con la ayuda de las baterías NCMA, las principales empresas automotrices seguirán su ejemplo y el número de empresas automotrices que implementen baterías de litio cuaternario NCMA aumentará significativamente.
La entrada de proveedores de materiales para baterías de litio, empresas de baterías eléctricas y fabricantes de automóviles significa que la solución de baterías de litio cuaternarias del NCMA puede convertirse en una de las alternativas para las baterías eléctricas en el futuro.
Si se comercializa con éxito a gran escala, este producto tendrá un impacto en las minas upstream, las empresas de baterías eléctricas midstream y los fabricantes de vehículos downstream.
Para la minería upstream, la demanda de mineral de cobalto ha caído significativamente, y el precio del cobalto, que alguna vez fue alto, puede caer significativamente.
Para las empresas de baterías eléctricas, una nueva ronda de iteración tecnológica traerá beneficios a las empresas líderes en baterías eléctricas. Las empresas que se implementen primero podrán aprovechar la oportunidad, mientras que las empresas que se implementen más tarde pueden quedarse atrás o ser eliminadas.
Para los fabricantes de automóviles, el coste de las baterías de litio cuaternario NCMA se reduce considerablemente debido a la reducción del consumo de cobalto, y se alivia la presión de costes sobre las empresas de automóviles para producir vehículos eléctricos. Y las baterías NCMA tienen un mejor ciclo de vida y estabilidad, y se mejorará la confiabilidad de los productos de vehículos eléctricos.
Conclusión: ¿Se acerca la era de las baterías cuaternarias?
Es probable que la batería de litio cuaternaria desarrollada conjuntamente por General Motors y LG desencadene una revolución en la industria de las baterías eléctricas. En comparación con los productos de baterías de litio ternarias de NCM/NCA, las baterías de litio cuaternarias tienen un ciclo de vida más largo, excelente seguridad y menor costo. Para las empresas de automóviles y las fábricas de baterías, estas ventajas significan que las baterías de litio cuaternarias son una opción irresistible.
Sin embargo, antes de la producción en masa, aún no se ha determinado el destino de las baterías de litio cuaternarias. Hay muchas rutas de desarrollo posteriores para las baterías ternarias de litio y las nuevas tecnologías han provocado cambios en los procesos y materiales de producción.
Desde un punto de vista material, las baterías "sin cobalto" de manganato de níquel-litio, las baterías de litio-azufre y las baterías de litio-aire son competidores potenciales de las baterías de litio cuaternarias. Las baterías ternarias de litio actuales tienen bastantes ventajas de rendimiento en comparación con ambas.
Solo se puede decir que las baterías de litio cuaternarias son un sustituto de las baterías de litio ternarias que actualmente están más cerca de la producción en masa. Todavía tenemos que esperar y ver qué sucede a continuación.
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.