9月10日，蘋(píng)果、華為兩大科技巨頭召開(kāi)新品發(fā)布會(huì)。蘋(píng)果推出的iPhone16系列和華為推出的全球首款三折疊屏手機(jī)Mate XT“不約而同”把AI功能視為一大賣(mài)點(diǎn)，吸引來(lái)無(wú)數(shù)粉絲圍觀(guān)。
從業(yè)內(nèi)人士角度來(lái)看，“兵馬未動(dòng)，糧草先行”，為滿(mǎn)足AI運(yùn)算所帶來(lái)的高能耗需求，電池性能的提升恐已無(wú)法承襲現(xiàn)有技術(shù)改良升級(jí)或是“基因突變”，實(shí)實(shí)在在的技術(shù)革新已迫在眉睫。
2024年半年報(bào)里，作為消費(fèi)電池主流正極材料供貨商的廈鎢新能(688778)曾提到公司針對(duì) AI 功能對(duì)高能量密度的需求，正積極開(kāi)發(fā)下一代高性能正極材料產(chǎn)品，能量密度顯著提升，并預(yù)計(jì)下半年將在終端得到應(yīng)用。如今，隨著全球AI手機(jī)市場(chǎng)熱度日漸升溫，正極電池材料賽道預(yù)計(jì)也將面臨巨大的發(fā)展機(jī)遇。
首推新型NL層狀結(jié)構(gòu)
長(zhǎng)期以來(lái)，高電壓鈷酸鋰作為體積能量密度最大的正極材料，一直是中高端 3C 消費(fèi)電子最主流的正極材料。2021年于科創(chuàng)板上市的廈鎢新能憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，早早就與國(guó)內(nèi)外各大知名電池企業(yè)結(jié)為同盟。
但是目前來(lái)看，為滿(mǎn)足AI功能運(yùn)算提出的更高能量密度正極材料要求，業(yè)界現(xiàn)有的鈷酸鋰（LiCoO2）技術(shù)路線(xiàn)已經(jīng)觸碰到了天花板。高于4.55V電壓的鈷酸鋰材料開(kāi)發(fā)面臨一系列困難，包括體相的不可逆相變及表面失效等等。
此次廈鎢新能在半年報(bào)中提及的下一代高性能正極材料通過(guò)與國(guó)際知名電池企業(yè)合作，在業(yè)內(nèi)首次采用了全新NL層狀結(jié)構(gòu)，對(duì)現(xiàn)有正極材料進(jìn)行了徹底革新。
據(jù)科研人員介紹，該款正極材料結(jié)構(gòu)與市場(chǎng)上現(xiàn)有的鈷酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰和富鋰錳基等材料完全不同，使用了國(guó)際領(lǐng)先的“定向迭代”工藝。以往提升能量密度，無(wú)非是通過(guò)摻雜包覆，但都只是一個(gè)改良。新技術(shù)首次在產(chǎn)業(yè)化上通過(guò)定向迭代，將鋰離子嵌進(jìn)去，可獲得結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的鋰電正極材料，有利于更高能量密度電池的研發(fā)。
實(shí)際上，為了應(yīng)對(duì)攜帶AI模塊的手機(jī)電池耗能大幅提升的壓力，業(yè)內(nèi)已經(jīng)有不少終端大廠(chǎng)開(kāi)始考慮投入研發(fā)力量進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)或者合作開(kāi)發(fā)。但此次廈鎢新能在半年報(bào)中透露出的信息雖然僅是寥寥數(shù)字，但無(wú)疑表明公司已是胸有成竹。
以新質(zhì)生產(chǎn)力應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)
廈鎢新能自設(shè)立以來(lái)，下游客戶(hù)始終聚焦3C 鋰電池及動(dòng)力鋰電池行業(yè)客戶(hù)。特別是3C 鋰電池，已然貢獻(xiàn)了公司營(yíng)收的半壁江山。
作為國(guó)際主流3C 鋰電池的模范供應(yīng)商，廈鎢新能此次下定決心投產(chǎn)新型正極材料頗具“自我革命”意識(shí)。因?yàn)檫@種新型材料在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，與既有的正極材料產(chǎn)線(xiàn)不通用，需要增加很多設(shè)備投入。由于規(guī)�；a(chǎn)之前必須重新設(shè)計(jì)或者改造產(chǎn)線(xiàn)，這勢(shì)必導(dǎo)致在產(chǎn)業(yè)化初期成本較高，從而影響下游廠(chǎng)商的采購(gòu)動(dòng)力。
那么為何公司此次會(huì)在半年報(bào)中明確表示下半年就將投產(chǎn)新型材料？歸根結(jié)底還是新型材料在提升電池能量密度方面所具備的顛覆性?xún)?yōu)勢(shì)。
通過(guò)檢索科技文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，這種新型NL層狀結(jié)構(gòu)正極材料的發(fā)現(xiàn)可以追溯到1982年。但當(dāng)時(shí)的研究還主要集中在其相變行為的研究，較少關(guān)注高電壓行為。
相較科研機(jī)構(gòu)，廈鎢新能作為全國(guó)首批參與鋰電池正極材料研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)之一，長(zhǎng)期來(lái)與核心客戶(hù)一起對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的量產(chǎn)保持了更大的研發(fā)熱情，從而也讓科研成果與實(shí)際量產(chǎn)的對(duì)接成為了可能。
根據(jù)公司研發(fā)人員介紹，量產(chǎn)后的新型NL層狀結(jié)構(gòu)正極材料至少具備以下幾大優(yōu)勢(shì)：首先是之前提到的電池能量密度提升。隨著未來(lái)攜帶AI功能電子產(chǎn)品的密集推出，這項(xiàng)數(shù)據(jù)恐將大大提升行業(yè)的準(zhǔn)入門(mén)檻；其次是這種新型正極材料與現(xiàn)有的三元材料、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和富鋰錳基等正極材料都不同，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固，能承受更高的電壓，也就是說(shuō)循環(huán)壽命也將更長(zhǎng)；最后是具備了更高的結(jié)構(gòu)層，更加利于鋰離子交換，也就是說(shuō)快充性能更好，充電的效率得到了提升。
此外新型NL層狀結(jié)構(gòu)在定向置換鋰離子的同時(shí)，貴重金屬使用量會(huì)下降，長(zhǎng)期看具備降本增效的好處。
如果用通俗的語(yǔ)言解釋?zhuān)滦蚇L層狀結(jié)構(gòu)能表現(xiàn)出優(yōu)異的高電壓循環(huán)穩(wěn)定性（4.6V，4.7V），不僅解決了傳統(tǒng)材料在高電壓下失效的問(wèn)題，還為鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向，對(duì)電池產(chǎn)業(yè)具有革命性意義。
例如在固態(tài)電池領(lǐng)域，全固態(tài)電池的痛點(diǎn)是固固界面接觸不充分，阻礙離子傳輸。NL層狀正極層寬較寬，有利于鋰離子傳輸，可以有效改善固固界面問(wèn)題，加速全固態(tài)電池的商業(yè)化運(yùn)用。從長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，廈鎢新能新型正極材料未來(lái)在廣泛應(yīng)用于3C消費(fèi)領(lǐng)域的同時(shí)，有望憑借性能和成本優(yōu)勢(shì)還將在低空經(jīng)濟(jì)、固態(tài)電池等領(lǐng)域不斷拓展新應(yīng)用領(lǐng)域，迎來(lái)電池性能的二次騰飛。
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