目前合成锂离子正极材料的实际生产中，一般都采用高温固相合成法，煅烧是核心工序，也是最为考验厂家技术的环节，当前采用轨道窑的烧结方式需要匣钵作为载体，用于煅烧的锂电池正极材料多为细粉状，渗透能力强，材料中的锂离子属于强碱性物质，对匣钵材料有很强的侵蚀性，因此煅烧工序需要消耗大量的匣钵，尤其是高镍三元材料，使用了比碳酸锂碱性更强的氢氧化锂作为原料，高温下对匣钵的腐蚀更明显，因此对匣钵消耗量更大。据业内人士称，受益于新能源市场的爆发，正极材料专用陶瓷匣钵供不应求。

▲三元材料生产关键流程及设备

匣钵属于窑具材料的一种，通常配合棚板、推板等使用。匣钵最早主要用于陶瓷行业，因各学科相互交融，匣钵也逐渐作为承装电池材料粉体的载体用于合成正极材料，其作用主要是避免在合成过程中由于鼓风、吹氧、移动等造成合成粉体物料的损失和污染，同时在正极材料入窑和出窑过程中方便工人操作。匣钵按材质分类主要有粘土质、堇青石质、刚玉质、莫来石质、镁质、碳化硅质、石墨等材料。

目前正极材料的实际生产过程中多采用莫来石材质、莫来石-堇青石材质匣钵材料。莫来石具有较高的荷重软化温度，机械强度高等优点，但热膨胀系数高，所以其抗热震性不佳，所以作为匣钵材料，使用次数有限；堇青石热膨胀系数小，有良好的抗热震性，且不易变形，但是韧性差，烧成温度窄，所以在匣钵方面的应用受到一定的阻碍。将堇青石和莫来石进行复合，研制出堇青石-莫来石匣钵，可以既有堇青石良好的抗热震性，也有莫来石良好的力学性能，兼顾了两种材料的优点。一般来说铝含量越高抗三元材料腐蚀能力越强，越不容易产生掉皮、掉渣等现象，例如刚玉-莫来石质、氧化铝质具有较好的抗碱腐蚀性能，更利于腐蚀性满级的高镍正极材料的品质提升，但其抗热震性能差的特点，容易开裂损坏且造价高昂。

▲平底带缺口-堇青石莫来石匣钵

（图片来源：宜兴益铭）

据GGII调研数据显示，预计2025年NCM811应用占三元正极材料比将超过45%，同时NCM/NCA的需求将超过100万吨。根据目前的行业数据显示，普通三元正极使用的匣钵每个大约60元（主流尺寸330×330×160），单个匣钵可使用次数15 次，每吨消耗约11个匣钵，仅按普通三元材料需求匣钵换算市场容量便有6.6亿，而实际上高镍三元正极工艺条件更苛刻，其单吨所消耗匣钵数量比比普通三元材料多很多，匣钵单价更贵（有市场调研报告支出，高镍正极每吨消耗的匣钵费用是普通三元的近6倍）。因尽管“一钴难求”让资源更为丰富的磷酸铁锂抢了部分市场份额，但当前及未来很长一段时间动力电池市场三元锂电池和磷酸铁锂电池是绝对主力，前者成本高但续航时间长，后者续航略差但成本低且安全性高，在高端电动车领域，成本问题相对于中低端市场较小，且高端车型对续航里程的要求更高，中高端乘用车以三元正极材料为主，且三元正极会朝着高镍化的趋势发展，伴随着全球汽车电动化的进程不断发展，正极材料用陶瓷匣钵耗材的需求也必然是增长的。

不过的应用领域及各家工艺不同，匣钵的使用次数没有一个很标准的数据，如上的数据也是做一个大概的市场估算。总的来说对于主流正极材料企业，动力和消费型电池正极的烧结时间差异较大，一般来说动力正极的烧结时间长于消费型正极，高镍正极的煅烧时间长于普通正极，动力电池消耗匣钵的数量更大，如下是一组国内一家中型正极材料企业生产中匣钵使用次数的数据参考，钴酸锂使用20多次，锰酸锂60~70次，5系三元可以使用50次左右，8系则明显消耗更快，仅使用15~20次就需更换，而一些国内头部动力电池企业代工要求更高，往往使用约7次就要更换。

不过，值得我们注意的是，磷酸铁锂正极材料并不使用氧化物系的匣钵材料而是使用性价比更高的石墨匣钵。磷酸铁锂与三元材料、钴酸锂不同的是，它是在还原气氛下烧结，因此可以使用石墨匣钵。

匣钵作为高温固相合成法的承烧材料，不仅是装运电池正极材料的容器，同时又是一个需要周期性反复使用的器件，其性能的优劣，直接影响到电池正极材料的质量和企业的经济效益，目前所使用的匣钵还是有很大的进步空间的。

编辑：粉体圈Alpha

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