国家标准计划《镍钴锰三元素复合氧化物》由 TC243（全国有色金属标准化技术委员会）归口，TC243SC2（全国有色金属标准化技术委员会重金属分会）执行 ，主管部门为中国有色金属工业协会。

主要起草单位 金川集团股份有限公司 、南通金通储能动力新材料有限公司 、华友新能源科技（衢州）有限公司 、广东邦普循环科技有限公司 、格林美股份有限公司 、中伟新材料股份有限公司 、湖南长远锂科股份有限公司 。

1、市场背景 2020年国内三元前驱体材料总产量达33.4万吨，同比增长20.1%，并且因受到海外市场需求提振，增速高于三元正极材料。

据海关总署统计数据显示，2020年国内三元前驱体出口量在11.2万吨左右，较2019年同比增长28.9%。

根据现有统计数据保守估计，2021年国内三元前驱体材料的总产量也将会超过40万吨，其中国内自用约26万吨，出口约14万吨。

结合统计数据及市场信息来看，三元镍钴锰酸锂正极材料在后续的发展中仍面临以下问题与挑战：① 国家发布多项政策与指导方案（《智能汽车创新发展战略》、《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》等），对新能源汽车行业保持持续关注态度，有助于扩大内需，也将推动未来数年内的三元正极材料的发展增速；② 随着海外新能源汽车企业（如特斯拉）的进驻，国内新能源车企将面临更大的竞争压力，带动国内三元正极材料需求增长；③ 三元正极材料头部企业将加大与宁德时代、LG化学等企业的技术合作，针对海外市场的整体出货量有望继续提升；④ 受欧洲政策影响，海外市场对于锂电轻型车的需求提升，也将带动三元正极材料市场需求量增长；⑤ 为降低成本，主流三元正极材料企业将布局上游市场，逐步形成以前驱体、三元材料、电池回收等环节构成的可循环产线，以进一步提升产品竞争力；⑥ 高压中高镍单晶材料由于具有更高的可承受电压、更高的能量密度，55系、65/68系、7系单晶高压三元正极材料开发加速，钴含量将由10%下降至5%，可有效降低产品生产成本，提高三元材料在正极市场中的产品竞争力。

2、镍钴锰三元素复合氧化物的优势 镍钴锰三元素复合氧化物是由镍钴锰三元素复合氢氧化物煅烧所制得，相比于氢氧化物，具有以下几个方面的优势： （1）从成本的角度来说，镍钴锰三元素复合氢氧化物的化学式为NixCoyMn1-x-y(OH)2(其中x+y＜1,x＞0,y＞0)。

由于镍钴锰三元素复合氧化物相当于去除了氢氧化物中的H和部分O元素，可有效减少运输成本。

此外，煅烧后材料的振实密度提高，有利于正极厂商提高混锂煅烧的装钵量，提高生产效率并降低成本。

（2）煅烧后对复合物内部的过渡金属离子产生“预氧化”效果，具有更高的电子价态并发挥出更高的容量； （3）并且预烧过程可去除表面的结合水，有效降低烧结为正极材料后的表面残碱，有利于烧结成品的电化学性能释放；煅烧气氛更加稳定，提高材料整体电化学性能。

3、修订目的和意义 目前三元材料市场中高镍材料占比逐年增加。

从产品结构来看，2020年以前三元材料市场仍以5系及以下型号为主。

随着补贴的持续退坡，动力电池市场将出现分化，倒逼车企和动力电池企业的技术朝高能量密度发展，高镍化趋势明显。

而《镍、钴、锰三元素复合氧化物》国家标准制定于2010年，标准编号为GB/T 26029-2010，当时市场中主流的三元产品还处于低镍阶段。

随着近10年来，三元行业的快速发展，合成技术的不断突破，三元前驱体产品规格更加丰富和多样化，原有标准中很多指标已经不适用于现有市场。

原有标准中，松装密度、振实密度、主元素合量、激光粒度和比表面积等重要指标参数范围偏小，并且缺少当前市场尤为关注的磁性异物指标，该指标直接影响三元正极材料的安全性能。

由于十年前产品和技术认知的局限性，原国标中提出的镍钴锰三元素复合氧化物的化学式为(NixCoyMn1-x-y)3O4(其中x+y<1，x>0且y>O)，该化学式的表述存在问题。

随着产品高镍化发展，发现Ni元素在煅烧后通常呈现出二价状态，而Mn元素一般呈现出正4价，并且Mn和Co元素的价态也会受煅烧是氧气环境的影响，含氧不足时可能会产品部分二价态的Mn和Co。

因此化学式的表述为NixCoyMn1-x-yOz(其中x+y<1，x>0且y>O，1≤z≤2-x)。

镍钴锰三元复合氧化物是目前唯一量产化的氧化物前驱体，三元正极材料中镍钴锰三种元素是业内主流，包含NCM111、424、523、622、712、811、831205、950505等多种规格产品，镍钴锰三元素复合氧化物从行业地位高、规格范围广和技术指标适用性的角度出发，故需要对原有标准进行修订。

本次对于国标的相关修订，可增加三元镍钴锰氧化物前驱体材料的品类多样性，以符合动力及储能领域对于镍钴锰酸锂三元材料的多样化需求，这对于三元正极材料的应用拓展而言是极大的助力。

标准修订后的三元镍钴锰氧化物前驱体材料市场将拥有更全面的产品线，相应也能达到更高的经济效益。

并且，本次修订可实现不同产品之间的规范化发展，有利于完善新能源正极材料行业内部秩序，以开拓发展更广泛的海外市场并进一步提高国产品牌的国际影响力。

1、 适用范围 本文件规定了镍、钴、锰三元素复合氧化物的要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、贮存和随行文件及订货单内容。 本标准适用于镍、钴、锰三元素复合氧化物产品主要应用于锂离子二次电池的正极材料。 2、本标准主要技术指标化学成分和物理性能指标，化学成分包括主元素含量和杂质含量，物理性能包括松装密度、振实密度、产品激光粒度和比表面积等技术参数。 3、化学指标： 3.1 本标准增加了镍钴锰合量的技术指标，合量是镍钴锰三种元素质量分数之和，合量应满足69.00%~78.00%，镍钴锰物质的量分数，根据需方对产品镍钴锰比例的具体要求，物质的量分数值公差不大于±1.00，修改了原有指标采用质量分数的方式。 3.2 删除了原有标准的Cl和Si杂质元素； 3.3 修改了 Na、Ca和Mg含量，其中Na、Ca和Mg含量均由“≤0.015%”修改为“≤0.025%”； 3.4 增加了产品磁性异物的指标，其值为“≤0.000 010 0%”。 4、物理性能： 4.1 松装密度指标由原有标准的“0.40g/cm3～1.20g/cm3”修改为“不小于0.40g/cm3”； 4.2 振实密度指标由原有标准的“不小于1.50g/cm3”修改“不小于1.10g/cm3”； 4.3 激光粒度指标由原有标准的“5.00μm~18.00μm”修改为“2.00μm~21.00μm”； 4.4 比表面积指标由原有标准的“≤10m2/g”修改为“≤100m2/g”。 上述变动中，Si元素在正极材料中并没有电化学活性，并且由于国内的镍矿主要为硫酸铜镍矿Si元素含量较低，在三元产业整体高镍化以及矿业技术显著进步的当下，三元材料生产过程中几乎不会引入Si元素，所以从原料端到客户端对该元素已经没有要求；Cl元素在火法煅烧过程中基本被去除，所以行业技术协议中基本对该元素没有要求；产品Na元素绝大部分由沉淀剂中引入、而Ca和Mg通常是由纯水中引入产品，上述三种元素通过后处理难以去除，且在烧结为正极材料后对其电化学性能影响甚微。原有标准范围较为严苛，部分产品超出原有标准范围，客户也会让步接受，故本次标准扩大了范围；磁性异物关联到电池材料的安全性能，所以产业链的各环节对该指标的要求越来越严格，故本次标准中增加磁性异物指标。 随着三元材料快速的发展，合成技术的不断革新，镍钴锰三元素复合氧化物的也呈现出多样化发展的趋势，原有标准的松装密度、振实密度、激光粒度及比表面积的指标，已经无法适用现有的部分产品，故需要对原有标准进行修订。