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庄信万丰开发低钴镍酸锂正极
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在传统行业积累了两个世纪后，庄信万丰开启了其锂电布局的步伐。 2014年，庄信万丰从锂电正极材料入手，先后收购了A123和Phostech的生产基地、Süd-Chemie锂电业务部等全球领先单位，一跃成为拥有完整知识产权、顶尖技术人才及先进试验/生产中心的正极材料潜力股。到了2017年，庄信万丰又斥巨资进军高能量镍基正极材料领域。 所谓不鸣则已，一鸣惊人大抵如此。 高工电动车了解到，庄信万丰是一家拥有200年历史的英国上市公司，在化学品、贵金属尤其是铂金领域有着极其深厚的技术积累和行业影响力，据悉，第一块英国女王金币就出自庄信万丰。自2002年以来，庄信万丰始终位列英国富时100指数，其所有业务均处于全球领先地位。 在汽车领域，庄信万丰主要生产汽车尾气三元催化剂，占据着全球30%的市场份额。随着新能源汽车的发展，庄信万丰意识到，电动汽车将成为汽车行业的主力军，并在全球范围内展开了以锂电正极材料为核心的新能源动力业务布局。 事实上，回顾近年来锂电正极材料的发展，从磷酸铁锂到三元；从111体系到532、622、811、甚至是特斯拉使用的NCA体系，其实都是在追求更高档次的能量密度。而当国内电池企业“奋战”811三元体系的时候，庄信万丰增强型镍酸锂正极材料(eLNO)已经进入了中试阶段，比能量还在特斯拉使用的NCA之上。 在自8月15日开始的高工电动车走进主机厂全国巡回活动中，车企也纷纷表示：尽管这几年动力电池取得了长足的进步,从“能用”到“可用”，满足了基本的里程需求，但距期望值依然相去甚远。因此，更高能量密度的高镍三元体系，以及固态电池等下一代锂电技术成为了他们关注的焦点。 庄信万丰全球布局新能源动力业务 庄信万丰认为，磷酸铁锂材料在启停电池和客车物流车领域有着广阔的市场空间；而在乘用车市场则是三元及增强型镍酸锂材料占据主导地位；至于高电压尖晶石等比容量更高的活性材料，囿于技术条件，还无法大规模使用，但随着技术突破，未来将会应用在乘用车领域。 1510641509264353.png 庄信万丰对材料的看法 基于以上认识，庄信万丰对锂电正极材料进行了一系列布局。 2014年7月，庄信万丰以2600万美元收购了A123在中国常州的LFP材料厂，该工厂的八十多名员工并入庄信万丰的电池技术部；次年3月，庄信万丰又以7500万美元从瑞士特种化学品公司克莱恩手中收购其能源存储事业部，包括加拿大魁北克的生产工厂(原Phostech)、德国Moosburg的研发和中试基地(原Süd-Chemie锂电业务部)以及其拥有的客户资源和所有相关专利。 高工电动车了解到，庄信万丰的新能源动力总成业务已遍布全球30多个国家，在美国东/西海岸、英国史云顿/韩国首尔/中国上海/日本东京都设有销售中心，其设计团队集中在欧洲，拥有加拿大和中国常州两大生产基地，年产能超过了5000MT，并还在快速扩产中。 目前，LFP是庄信万丰最大的正极材料业务，并将继续向功率型和能量型两个细分领域挖掘LFP的价值。而庄信万丰现阶段主推的产品是一种高能量镍基正极材料，内部也称之为增强型镍酸锂(eLNO)，其能量密度超过了当前所有的三元体系。 blob.png 增强型镍酸锂与其他商业化高镍材料的能量密度对比 基于在贵金属领域长达两个世纪的技术积累，庄信万丰还开发了燃料电池膜电极组件(MEA)，为PEM汽车和其他应用提供催化部件；此外，庄信万丰也在研发新一代钛酸锂负极材料，旨在进一步提升钛酸锂的能量密度和功率性能，并最大程度减少产气带来的膨胀。 庄信万丰高能量镍基正极材料：增强型镍酸锂(eLNO) 在进入镍基材料领域之前，庄信万丰进行了知识产权的全面布局。其中三元专利来自3M；高镍专利来自CAM7；高电压尖晶石专利则由内部研发。值得一提的是，庄信万丰磷酸铁锂、钛酸锂等其他材料业务也都得到了专利授权。 随后，庄信万丰积极与一流电芯企业和设备厂家展开战略合作，超60位顶尖研发科学家基于材料领域的先进技术，开发出了第一代高能量镍基正极材料。相较于其他商业化的高镍材料(NCA、811等三元体系)，增强型镍酸锂在能量密度、循环寿命、安全性能、成本控制、功率及低温功率等方面都有着显著提升。 blob.png 增强型镍酸锂与其他商业化高镍材料的性能对比 值得一提的是，庄信万丰一直致力于减少产品的钴含量。在三元体系中，钴是最为昂贵的稀有金属，钴价也常常被炒到令人乍舌的高度。庄信万丰通过先进的材料设计，能最大限度的利用钴材料带来的稳定性和高功率，从而大大降低产品的钴含量，不仅节约了材料成本，还能保证电池价格的稳定性。而电池供应链稳定问题，几乎已成车企心头之痛。 此外，增强型镍酸锂材料还减少了产气、阻抗以及材料本身的吸水性，进一步降低电池制造成本的同时，也提升了电池综合性能。 经过三年的试验，庄信万丰增强型镍酸锂在制造工艺上已趋于成熟，其安全、循环等性能指标也基本满足了技术要求，将于明年正式量产，目前已经送样给多家电池企业。 在研发出一流的高能量镍基正极材料后，庄信万丰又投入2亿英镑(约18亿人民币)，计划生产10000mt增强型镍酸锂，并预计在2021-2022财年时出现在电动汽车上。 |
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