国家实用标准镍钴锰氢氧化物

国家标准《镍钴锰氢氧化物》

编制说明

（讨论稿）

《镍钴锰氢氧化物》编制组

编写单位：金川集团股份

2018年6月11日

国家标准《镍钴锰氢氧化物》编制说明

一、工作简况

1. 任务来源及计划要求

根据国家标准化管理委员会于2017年12月28日下达的2017年第四批国家标准制修订计划（见国标委综合〔2017〕128号），国家标准《镍钴锰三元素复合氢氧化物》（GB/T 26300-2010）的修订工作由金川集团股份主持修订，项目计划编号为20173793-T-610，项目完成时间为2019年12月。

2. 标准修订的目的及意义

受益于新能源汽车产业政策的推动，中国已是全球最大的电动汽车市场。三元材料因为其优异的综合性能，已成为车载锂离子动力电池的主流产品。作为三元正极材料最关键的原材料，镍钴锰氢氧化物在过去十年里也得到了快速发展。为了满足下游客户的各种不同需求，镍钴锰氢氧化物呈现多元化发展的趋势，相应的指标要求也发生了变化。2010年发布的国家标准《镍钴锰三元素复合氢氧化物》（GB/T 26300-2010）中的部分容已经无法适用于现在的产品。为了跟上产业发展的步伐，提高镍钴锰氢氧化物生产企业的开发和生产能力，敦促各企业按更先进的标准进行生产，需要及时对国家标准进行修订。

3. 产品简介

3.1 性质

镍钴锰氢氧化物是深棕色或黑色粉末，流动性好，不溶于水，能溶于酸。

3.2 用途

车载锂离子动力电池市场正在走出导入期，开始跨入快速成长期。未来几年，锂离子电池市场规模增长的最大动力确定无疑将来自电动汽车市场。全球锂离子动力电池及其材料的生产主要集中在中国、日本和韩国，主要正极材料包括改性锰酸锂、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂。高能量密度锂离子动力电池的需求带动了高比容量的高镍三元材料的应用和发展。三元材料单体能量可达到180Wh/kg，高镍三元材料极限密度可达250-260 Wh/kg。三元材料因具有综合性能和成本的双重优势日益被行业所关注和认同，已经超越磷酸铁锂和锰酸锂，成为车载动力电池主流的技术路线。

镍钴锰氢氧化物又被称为三元前驱体，主要用于合成锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂（三元正极材料），是三元正极材料最为关键的原材料。

3.3 生产工艺

镍钴锰氢氧化物采用共沉淀法进行生产。将镍盐、钴盐、锰盐按一定的比例配制成一定浓度的混合溶液，该混合溶液与一定浓度的氢氧化钠溶液和络合剂按一定流速持续加入反应器中，在适当的工艺条件下进行沉淀反应，生成镍钴锰氢氧化物沉淀。反应过程中需要控制的工艺参数有：原料浓度、投料速度、PH值、温度、搅拌转速、固含量等。通过控制反应工艺参数来控制产品的粒度及粒度分布、形貌、振实密度等指标。反应完成后将浆料进行固液分离，对产品进行洗涤除杂后干燥包装。

4. 起草单位情况

金川集团股份（以下简称金川集团）是大型国有企业，拥有自有镍、钴矿山和丰富的全球性金属资源，具备年产镍15万吨、铜80万吨、钴1.2万吨等产品的综合生产能力，是世界第四、亚洲第一的镍企业，中国第二、世界第三大的钴类产品专业生产商。

金川新材料科技股份（以下简称金川科技）是金川集团下属子公司，是中国第二、世界第三大的钴类产品专业生产商，拥有丰富的钴资源，钴的综合产能达到1.2万吨，同时也是国锂电池正极材料领域最主要的原料供应商之一。

瑞翔新材料股份（以下简称瑞翔）是行业市场知名的锂电池正极材料企业，在国外锂电池制造领域拥有稳定、优质的客户，处于行业领先地位。瑞翔目前是大中华区唯一一家取得美国3M公司三元材料产品专利授权的企业，同时通过锰酸锂和三元材料全球汽车合格零配件供应商认证体系TS16949的企业，是目前国唯一一家同时有锰酸锂、钴酸锂、三元材料出口销售的企业。

本标准起草单位为金通储能动力新材料（以下简称金通）。金通股东为金川科技（股份占比63.25%）和瑞翔（股份占比36.75%）。金通主要从事三元前驱体镍钴锰氢氧化物的研发、生产及销售，在技术、客户、资源等方面具有显著优势。在技术方面，具有多年的研发和生产积累，可生产从111到高镍多种规格、粒度从1μm到20μm各种粒径的镍钴锰氢氧化物。在客户方面，与日本、韩国和我国多家国际领先的正极材料厂商、电池厂商有长期合作。在资源方面，母公司控制了全国大部分的镍钴资源。

二、主要工作过程

1. 市场调研

2017年全球新能源汽车销量达到142万辆，其中中国销量77.7万辆；到2020年全球新能源汽车销量有望达到350万辆，其中中国销量约200万辆。

2017年全球锂电正极材料需求约28.3万吨，其中LCO 6.9万吨，占比约24%；NCM+NCA

多元材料15.4万吨，占比约54%；LMO 1.4万吨，占比约5%；LFP 4.7万吨，占比约16%。到2020年全球锂电正极材料需求约48万吨，其中LCO 7.6万吨，占比约16%；NCA+NCM 多元材料34万吨，占比约71%，LMO 1.1万吨，占比约2%；LFP 5.2万吨，占比约11%。

2017年中国锂电正极材料产量约21万吨。其中三元材料产量8.6万吨，三元材料产量占比40.95%，同比增加了58.38%，需求强劲，增长迅速。预计到2020年中国锂电正极材料需求约40.36万吨，三元材料需求量为22.5万吨，占正极材料比例将达到55.75%。

目前，国际知名的镍钴锰氢氧化物生产厂家主要有优美科、田中化学、日亚化学、SDI、LGC、ECOPRO等。我国主要的生产商有金川集团、华友、科隆、邦普、中伟、格林美、容白、金驰等公司。

2. 编制标准草案

接受GB/T 26300-201X《镍钴锰氢氧化物》标准的修订任务后，金川集团股份成立了标准编制小组，组织专门人员对标准的相关资料进行查询和收集。我们收集、整理了国研究院及生产厂家多年科研、生产、试验过程中积累的有关技术资料、科研试验总结、鉴定材料以及国外标准，收集、整理了电池材料应用行业对镍钴锰氢氧化物的质量技术指标的需求情况。

对镍钴锰氢氧化物国标准、国外客户对产品的质量要求及国主要生产厂家的产品质量现状进行了分析，遵照镍钴锰氢氧化物产品的性质、特点及用途，广泛吸收了工艺、生产、试验、检验等有关方面技术专家的意见，参考国外先进的镍钴锰氢氧化物标准。

根据市场调研结果对标准进行修订，于2018年5月形成了国家标准《镍钴锰氢氧化物》的修订草案稿。具体修改意见如下：

（1）将产品名称镍、钴、锰三元素复合氢氧化物修改为镍钴锰氢氧化物，简化产品名称。原来的名称太过冗长，在行业基本很少被采用，该产品一般被称为三元氢氧化物、三元前驱体、镍钴锰氢氧化物等，英文名一般翻译为nickel cobalt manganese hydroxide。使用镍钴锰氢氧化物这个名称，简单明了，既与原名称较为相似，有继承性，又与英文名吻合，更容易被业人士接纳并采用。

（2）牌号修改：将牌号前面的H删除，增加采用六位数字表示牌号的方法，前两位代表镍，中间两位代表钴，最后两位代表锰，可以包括所有比例的镍钴锰氢氧化物。按照此规则，供需双方可根据实际情况定义各种牌号。

（3）增加按粒度分类：镍钴锰氢氧化物产品根据粒度大小分为小颗粒、中等颗粒和大颗粒三种产品类型，其中D50在1~5μm的为小颗粒产品，D50在5~15μm的为中等颗粒产品，D50在15~25μm的为大颗粒产品。