鉅大LARGE | 點擊量：2299次 | 2022年02月28日
高鎳三元電池介紹
目前，動力鋰電池發展路線正經歷一場變革。
2017年以前，市場選擇了磷酸鐵鋰電池作為技術主流，而新能源汽車對電池能量密度的要求是一個持續提高的過程，產業也將隨之進行不斷的變化選擇。
磷酸鐵鋰電池能量密度上限約在160Wh/kg左右，業內預計到2020年動力電池能量密度標準將達到300Wh/kg以上,這是磷酸鐵鋰電池較難達到的。
另一方面，目前技術水平下三元電池實際平均能量密度能夠達到180-190Wh/kg之間，且在后續也擁有較大的提升空間。
政策方面也在加碼。今年二月，財政部、工信部、科技部、發改委等四部委發文調整了新能源汽車財政補貼政策，提高了純電動乘用車、非快充類純電動客車、專用車動力電池系統能量密度門檻要求。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
預計今年開始三元電池將趕超磷酸鐵鋰市場容量成為主流，并在未來市場實現持續的增量替代，占據主導地位。
高鎳三元產能布局和量產進度
具體到三元電池正極材料領域，高鎳材料具有能量密度較高的優勢。其次，據測算，采用高鎳材料后，電池綜合單位成本下降幅度最高約在8%以上，成本優勢明顯。
供需矛盾帶來的鈷價波動也正在助推廠商向低鈷高鎳產品的轉向。鈷原料在三元正極材料中的成本占比較高，其價格在2018年持續走高，相比第一季度初期的52萬元/噸，4月份上漲幅度超過20%，截至4月13日，鈷價已經達到67.40萬元/噸。
在降本增效的需求下，最有優勢支撐前述300Wh/kg目標的高鎳三元NCM811產品帶著光環閃亮登場。
雖然仍有廠商宣稱堅持磷酸鐵鋰電池路線不動搖，但市場上對更高能量密度的電池技術布局正在積極推進。從2017年開始，國內正極材料廠商陸續布局高鎳產品，這些產能有望在2018年開始向市場供應，特別是NCM811產品的產能和產量受到高度矚目。
國內動力電池企業方面，CATL、BYD、江西孚能、比克電池、國軒高科、天津力神、鵬輝能源等企業都已開展NCM811電池研發和生產。其中比克電池宣布已量產NCM811圓柱動力電池，能量密度可以達到232Wh/kg，并稱300Wh/kg的產品也即將面世。鵬輝能源也透露，公司使用NCM811材料的圓柱電池已經量產并供貨給相關整車廠。
加速放量的幾大制約因素
雖然被普遍看好，但高鎳NCM811產品在汽車動力電池領域實現規模化應用還任重而道遠，目前NCM811產品在新能源汽車上的應用只有少數個案。
去年10月，參加全國量產車性能大賽的江淮iEV7S搭載了比克電池18650-2.75Ah電芯產品，成為國內NCM811產品在新能源汽車上應用的首個案例。
國際方面，韓國現代近期發布的KonaEV純電動SUV，搭載了由LG化學提供的NCM811電芯電池，但該車型目前還沒有大規模生產發售。
現階段高鎳產品加速應用放量仍存在以下瓶頸：
原材料稀缺。我國鋰、鈷、鎳資源相對稀缺，國內高鎳原材料現階段主要依賴進口，容易受外部因素牽制。隨著動力電池產業的增長，有關專家預計鋰、鈷、鎳分別將在2021年、2022年和2019年出現短缺。
制造能力制約。高鎳三元材料的生產工藝較為復雜，對生產設備和環境要求較高，現有的生產線無法直接作為NCM811或NCA產線應用，需要重新設計和建造，增加大量資金投入。可以說目前國內尚不具備成熟的制備技術和大規模批量生產能力，甚至未來三年將出現一定數量的產能缺口。
安全問題待解。據上海捷新動力工程部副總工程師朱玉龍介紹，鎳比例越高，正極材料的熱穩定性就越差。在遇到高溫、外力沖擊等情況時，高鎳電池會存在安全隱患。且高鎳電池充電時產氣會導致電池鼓脹也是一個待解的問題。作為應用到汽車產品中的關鍵部件，高鎳產品在安全方面仍然需要有更大程度的改進。
設備選型周期長。整車企業對新技術和新產品應用在車型時非常審慎，各大車企對電池供應商都有嚴格而復雜的認證程序，電池企業和產品都需要接受高難度的測試和驗證，所需時間較長。
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