本报记者 李婷
“AI的尽头是能源”，已经成为业界共识，与智能化提高相对应的是电量需求的增加。作为国内钴酸锂正极材料龙头企业，厦门厦钨新能源材料股份有限公司（以下简称“厦钨新能”）在其半年报中披露，正积极开发下一代高性能正极材料产品，并预计下半年在下游消费电池端得到应用。
厦钨新能提及的高性能正极材料，是全球首次量产的“NL层状结构”新型正极材料，是正极材料领域又一次重大革新。
近日，《证券日报》记者实地走访了位于厦门市海沧区的厦钨新能总部，以进一步了解相关产业链企业的研发布局情况。公司相关业务人员表示：“该款正极材料目前已实现批量供货。”
直面问题积极突围
在厦钨新能海璟基地的钴酸锂生产车间内，公司自主研发的自动化生产线正开足马力抓紧生产。
“高电压钴酸锂是体积能量密度最大的正极材料，能够满足相关电子产品对电池高容量和外观轻薄等要求，是中高端3C消费电子最主流的正极材料。”厦钨新能相关负责人对《证券日报》记者介绍，从目前市场主流技术看，高电压钴酸锂正极材料优势明显。
厦钨新能主要产品包括高电压钴酸锂、高电压三元材料、高镍三元材料、高功率三元材料、氢能材料等。公司在高电压钴酸锂市场持续保持领先地位，是目前市场上极少数能供应4.5V+钴酸锂正极材料的供应商之一。
以高电压钴酸锂为正极材料的锂电池，不仅可以实现电池能量密度的提升，实现长续航，而且可以进一步提升倍率循环性能实现“长寿命低衰减”，且电芯的一致性好。
不过，高电压钴酸锂制备面临较高的门槛。具体而言，随着充电电压的提高，钴酸锂材料会出现结构相变、稳定性下降、安全性能下降等问题。此外，高电压钴酸锂在前驱体端生产工艺方面存在较高难度，技术壁垒较高。
“在高电压钴酸锂方面，我们持续针对4.5V以上钴酸锂能量密度提升和快充性能两个方面，对材料的性能进行改良，逐步解决了4.5V以上钴酸锂材料高温循环、安全等性能恶化的问题，4.5V钴酸锂产品已经批量生产并供货，其中，4.53V钴酸锂已经通过多家客户认证。”上述负责人表示。
根据厦钨新能半年报披露，今年上半年，随着消费电子市场稳步复苏，带动钴酸锂需求持续增长，公司在2024年上半年正极销量4.48万吨，同比增长57%。其中钴酸锂销量1.84万吨，同比增长30%。尤其是高电压三元正极销量2.63万吨，同比大幅增长109%。
推进新型材料研发
在厦钨新能产品展示大厅，整齐摆放着一列用玻璃瓶灌装好的黑色粉末，这些粉末为公司各种型号的锂离子正极材料，代表了当前正极材料的先进制造水平。虽然从外观上很难分辨，但这些看上去微小的材料却是决定锂电池性能的关键，也占据了电池材料成本的“大头”。
随着持续研究，厦钨新能发现，业界现有的钴酸锂、三元材料性能将逐步触碰“天花板”，特别是高于4.55V电压的钴酸锂材料开发将面临挑战。面向未来，基于AI功能运算将提出更高能量密度正极材料要求。
为应对携带AI模块的手机电池耗能大幅提升的压力，业内已经有不少终端大厂开始考虑投入研发力量进行自主开发或者合作开发。而厦钨新能早在四年前就启动了一项名为“NL层状结构”的新型正极材料研发项目，联合下游终端大厂进行合作开发。
“新型NL层状结构正极材料在主要性能上显著领先于传统钴酸锂、三元材料等正极材料。”据厦钨新能相关业务人员介绍，与传统钴酸锂、三元材料等相比，这种NL层状结构正极材料具有明显优势，新结构可以释放出更多的锂离子，同时可以承受更高的电压，能量密度有显著提升。
该工作人员表示：“由于层间距更宽，锂离子传输速度更快，反映充放电速率的动力学性能将提高1.5倍，同时该结构也更为坚固，能够较大地提升循环寿命，此外，新结构将降低贵重原料的使用，长期来看，具备降本增效的优势。”
“传统的钴酸锂、三元材料等正极材料，无论是高镍还是高电压，都是通过掺杂、包覆等方式来提升性能，逐渐面临瓶颈，而新型NL层状结构正极材料在产业化上则通过独特的‘定向迭代’工艺，生成更稳固、层间距更宽的全新结构锂电正极材料。”上述工作人员如是说。
新型NL层状结构正极材料与既有的正极材料产线不通用，公司需要重新设计或改造生产线，这势必将导致公司在产业化初期投入较高的成本。不过，厦钨新能仍然充满信心，认为新型NL层状结构各项性能还有很广阔的提升空间，另外，NL层状结构会有很多种替代稀有金属方案，降本潜力巨大。
探寻破局之道
在厦钨新能研究人员看来，新型NL层状结构正极材料在AI手机消费终端的应用或只是一个开始，随着技术的持续突破和量产的增加，未来终端应用场景将极为广阔。
事实上，此前新型NL层状结构正极材料就已经开始参与电动飞机领域的研究，在此过程中，研究人员发现NL层状结构正极材料的高能量密度、高倍率性能较完美地契合了无人机、eVTOL等低空飞行器更长续航时间、更高飞行速度、更稳定飞行性能的需求。
“在当下火热的固态电池赛道中，全固态电池的痛点是固固界面接触不充分，阻碍离子传输，而NL层状新型正极材料可以有效改善固固界面问题，是现阶段最匹配全固态电池体系的正极材料之一。”厦钨新能研究人员表示。
不过，也有投资者对于新技术提出了“技术兑现”的疑问。对此，厦钨新能业务人员认为，本质上还是技术的经济性问题，在技术突破的同时需要解决经济性，才能实现量产，面对市场竞争加剧，全行业都急切寻找破局之道，通过技术进步带来成本下降，同时，可以通过各方通力合作来一起解决问题，包括应用方在内的各方都要舍得在前期投入，同时做好相应的准备措施。
政策方面，近年来，国家陆续出台了多项政策，鼓励锂电池正极材料行业发展与创新，多项产业政策为锂电池正极材料行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。
“公司除在消费电子领域率先应用外，未来几年也将根据不同的应用场景，推出各种NL层状正极材料，引领正极材料发展方向，带来正极材料的二次腾飞。”上述业务人员称。
