中國粉體網訊  三元材料按照鎳、鈷、錳三者用量比例，具體可細分為111型、523型、622型和811等型號。2017年主要是以三元111型、523型為主。從能量方面，提升鎳的比重，可以實現電池能量密度提升，盡早實現260wh/kg的目標；從成本方面，伴隨著上游原材料鈷金屬等的價格上漲，電池生產商大都選擇通過降低三元材料鈷的使用比例來緩解成本壓力；因此811高鎳三元材料逐漸成為新能源動力電池的發展方向。

811材料帶動氫氧化鋰需求釋放

隨著國內相關企業對811材料產業布局的加速，也將促使鋰鹽供應商擴充氫氧化鋰產能。三元材料前驅體的煅燒一般采用碳酸鋰或氫氧化鋰作為原料。

但是對于高鎳三元材料來說，要求燒結時溫度不能高于800℃，采用碳酸鋰作原料，過低的燒結溫度會造成分解不完全，導致堿性過強，對濕度的敏感性增強，影響電池性能。因此高鎳三元材料必須使用氫氧化鋰作原料：氫氧化鋰的熔點比碳酸鋰更低，且首次放電容量高達172mAh/g，此外還有更好的振實密度，有更大倍率的充放電性能。

三元正極NCM811、NCM622及NCA均需采用氫氧化鋰為原料，水熱法制備磷酸鐵鋰(LFP)產品，也需要使用氫氧化鋰。目前鋰電已經成為氫氧化鋰的下游主要需求，占比高達70%以上。未來隨著動力鋰電池需求的提升，氫氧化鋰需求有望大幅增長。

氫氧化鋰下游應用結構占比圖

氫氧化鋰產能預測

2017年全球氫氧化鋰產能為70千噸。預計2017年至2022年氫氧化鋰的產能將按復合年增長率26%增長，在2018年產能達159千噸，在2022年達227千噸。

2014-2022年全球氫氧化鋰產能及預測

數據來源：CRU、中商產業研究院

2017年全球氫氧化鋰五大生產商所持有的市場份額為81%，依次為Albemarle、FMC、贛鋒、SQM、天齊。

氫氧化鋰的制備

目前氫氧化鋰的制備方法很多，其主要生產方法有礦石為原料的石灰石焙燒法、β-鋰輝石碳酸鈉加熱浸取法和硫酸鋰苛化冷卻結晶法，以鹵水為原料的煅燒法、離子膜電解法和鋁酸鹽鋰沉淀法，以及碳酸鋰苛化法和電解硫酸鋰溶液等其他方法。

1.以礦石為原料

石灰石焙燒法

石灰石焙燒法工藝能耗高，物料流通量大，生產成本較高。

β-鋰輝石碳酸鈉加熱浸取法

硫酸鋰苛化冷卻結晶法 

 硫酸鋰苛化冷卻結晶法若采用多次重結晶或用特制的精制劑去除氫氧化鋰溶液的雜質，可得到電池級氫氧化鋰產品。

2.以鹵水為原料

煅燒法

離子膜電解法

3.其他方法

碳酸鋰苛化法

碳酸鋰苛化法是將精制石灰乳[Ca(OH)2]與碳酸鋰按一定的比例混合，調節一定的苛化液濃度，加熱至沸騰并強力攪拌，反應完全后過濾分離，將母液減壓濃縮、結晶得到單水氫氧化鋰，單水氫氧化鋰在130℃—140℃干燥，再在150℃—180℃下減壓加熱，最終制得無水氫氧化鋰的方法。這種方法是國內外常用的傳統方法，其成本受原料碳酸鋰價格影響，且生產設備投資較多。

目前，和氫氧化鋰的制備技術相比，礦石或鹵水提鋰制備碳酸鋰技術相對比較成熟，加之三元材料對氫氧化鋰的要求更嚴格一些，因此目前用于電池的氫氧化鋰主要采用礦石為原料。隨著固體鋰礦資源的日益枯竭，以及高鎳三元材料對氫氧化鋰需求的大量釋放，研究以鹵水為原料制備電池級氫氧化鋰的技術迫在眉睫。（粉體網編輯整理/橙子）