鉅大LARGE | 點擊量：799次 | 2023年01月11日
811，你慢慢來
NCM811動力鋰電池再次成為焦點。
811電池第一次站到聚光燈下，是2年前。CATL稱其NCM811電池已經(jīng)可以量產(chǎn)。該電池以高能量密度為特點，滿足了車企和消費者對長續(xù)駛里程車輛的期待，而且符合政府長續(xù)駛里程的政策導向，可以拿到更多補貼。
隨后大量車企以搭載NCM811電池作為賣點進行宣傳。
這一次，NCM811再次成為焦點，卻是因為接二連三的自燃事件。
從五月份至今，廣汽AionS發(fā)生多起自燃事件?！峨妱悠囉^察家》從不同渠道證實，大部分自燃的車輛都是搭載的CATLNCM811電池。
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%
目前國內(nèi)車企和電池公司對NCM811電池的態(tài)度怎么樣？假如不用811，有什么其他選擇？NCM811的前景如何？
1、AionS頻繁起火
近期，廣汽AionS至少發(fā)生了3起起火事故。
五月十八日，廣州楊桃公園南門東側(cè)停車場內(nèi)，一輛白色如祺出行的廣汽新能源AionS起火，尾部燃起火焰，殃及右側(cè)一輛奧迪A6L。
此后，八月十二日和八月二十三日，在深圳和海口，又分別有一輛AionS自燃。
廣州楊桃公園南門AionS起火
在第一次起火事故發(fā)生后，有媒體采訪廣汽新能源總經(jīng)理古惠南，他表示，起火原因可能是車輛后備箱放置的消毒液引起了大火，目前并未表示事故起因是電芯。而后兩起事故，各方也還沒有說明原因。
AionS動力鋰電池配套情況
資料來源：整車出廠合格證數(shù)據(jù)
廣汽AionS的動力鋰電池供應(yīng)商目前量產(chǎn)的有CATL和中航鋰電兩家。不過，《電動汽車觀察家》根據(jù)多種渠道證實，起火的AionS搭載的多數(shù)是CATLNCM811電池。這些事件，讓業(yè)內(nèi)對NCM811電池安全性出現(xiàn)了疑慮。
2、昔日NCM811受追捧
讓我們把時間撥回到2018年，看下NCM811電池剛推出時的情形。
2018年八月，國外媒體PushEvs報道稱，CATL預(yù)計將于2019年推出NCM811電池。
第一個公開表示采用CATL811電池的知名純電車企，應(yīng)該是蔚來。
2018年年底，蔚來舉辦的新品公布會上，蔚來汽車創(chuàng)始人李斌表示，采用全球先進的NCM811產(chǎn)品的蔚來ES6汽車將于2019年六月起批量交付。
此后不久，廣汽新能源也宣布采用CATLNCM811電池。
2019年二月，AionS正式開啟預(yù)售前，廣汽新能源官方宣布，其車型采用CATL最新一代的811電池。
2019年三月，華晨寶馬X1混動里程升級版上市，成為全球首個應(yīng)用NCM811的插電混動車型。
2019年四月，在2018年業(yè)績說明會上，CATL董事會秘書、副總經(jīng)理蔣理表示，CATLNCM811/石墨體系電芯將在2019年實現(xiàn)量產(chǎn)上市。單體能量密245Wh/kg，相應(yīng)的系統(tǒng)能量密度可達180Wh/kg，產(chǎn)品將覆蓋500km左右的主流車型。
自此，國內(nèi)車企紛紛宣布采用CATLNCM811電池，例如蔚來ES6、廣汽AionS、寶馬X1PHEV、哪吒U等車型，更是將其作為賣點宣傳。
截至今年七月，《電動汽車觀察家》根據(jù)合格證數(shù)據(jù)統(tǒng)計出的CATLNCM811電池大致有7款，車型覆蓋大約18款。
不過，在國內(nèi)，CATL并不是第一個推出NCM811的電池公司。2018年五月，比克18650-3.0Ah電芯上市，能量密度達到250Wh/kg，并支持3000次深度循環(huán)。
在2018年全球未來出行大會上，接受媒體采訪時，時任比克電池總裁解國林介紹說，其高鎳811產(chǎn)品大部分已經(jīng)量產(chǎn)，在電池出貨量中的比例已經(jīng)超過50%，在領(lǐng)途汽車、康迪汽車、小鵬汽車、江淮大眾汽車和零跑汽車等多款純電動汽車型上搭載。
和此同時看，國內(nèi)宣稱研發(fā)、生產(chǎn)NCM811電池的公司數(shù)量不少，遠景AESC、比克、比亞迪、力神、億緯鋰能、塔菲爾等公司都有相關(guān)進展。
一時間，NCM811成為了電池公司和車企的新寵兒。不過，CATL的811電池無論在供貨量和影響力上，都是其他電池公司的811不能比擬的。
3轉(zhuǎn)向高壓5系
不過，如今CATLNCM811隱約出現(xiàn)了下降趨勢。
從今年1-七月份合格證數(shù)據(jù)來看，CATLNCM811裝車量仍然猛增，而對廣汽、威馬的裝車量有明顯下降，蔚來也有一點下降。
CATL部分采用811電池車型產(chǎn)量情況
資料來源：《電動汽車觀察家》根據(jù)整車出廠合格證數(shù)據(jù)整理
減少NCM811電池需求的車企還在新增。
《電動汽車觀察家》從私下了解，有些車企打算減少或撤出NCM811電池的使用，例如合眾哪吒U和小鵬G3、P7等。
目前小鵬官網(wǎng)上，小鵬汽車G3520版本無法預(yù)訂，該車型搭載的就是CATLNCM811電池。
現(xiàn)在仍然可以預(yù)定的小鵬G3520i采用的電芯已經(jīng)不是NCM811，而是CATL的NCM523電池。
資料來源：小鵬汽車官網(wǎng)；注：下一步為灰色顯示，不能預(yù)訂
從最新公布的車型，也可以看出車企對NCM811動力鋰電池裝車熱度明顯下降。
近期，廣汽、吉利幾何、上汽榮威等主流自主品牌新車都更傾向選擇NCM5系電池。
不過，他們采用的NCM5系電池，都不是普通的5系電池，而是高壓5系電池。
現(xiàn)在高壓5系電池通過提升鎳含量，提升單體電壓，達到能量密度更高的目的。例如，目前CATL的高壓5系電池單體能量密度能做到240Wh/kg左右，甚至已經(jīng)超越其NCM811的能量密度；而且通過大模組或CTP（無模組）方式，其高壓5系電池系統(tǒng)能量密度可以做到180Wh/kg。
例如，七月預(yù)售的榮威RER6首次運用創(chuàng)新性大模組電池方法，同樣搭載NCM523電芯，電池包能量密度達到180Wh/kg，比肩搭載NCM811電池的車型，NEDC續(xù)航里程達到620km。
八月初上市的幾何C，其搭載的CATL5系高電壓電芯，單體電壓為3.67V，系統(tǒng)能量密度達到183Wh/kg，搭載70度電，NEDC續(xù)駛里程為550km。
何為高壓5系電池？
某國內(nèi)大型車企總工程師張先生表示，所謂高壓是指，電池最高滿充電壓，比正常電壓電池高0.1至0.2V。
電壓高了，電池的單位能量也就多了，能量密度也就提升了。
某電池公司副總裁馬先生向《電動汽車觀察家》對此進一步解釋，所謂高壓5系，就是鎳含量略微多一些，做到例如Ni55和NCM523中鎳的50%，變?yōu)?5%，電池電壓在4.35V。
這樣的電池，基本能滿足車企的需求，車企就不要急于采用NCM811電池了。
當然也有車企繼續(xù)沿用NCM811。七月份，寶馬推出iX3采用的也是NCM811。不過，寶馬NCM811的電池系統(tǒng)密度只有154Wh/kg，明顯低于CATL其他NCM811電池系統(tǒng)能量密度170-180Wh/kg的數(shù)值。寶馬iX3在電池包的剛度、側(cè)面緩沖吸能結(jié)構(gòu)、液體溫控設(shè)計等方面做了充分防護，犧牲了電池包的能量密度，但是提高了安全性。
資料來源：新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄（2020年第7批）
要注意的是，車企更換電池并非一朝一夕可以完成，要設(shè)計、驗證等一系列流程，可見車企更換電芯應(yīng)該是預(yù)謀已久，并不是因為NCM811出事，臨時起意更換。所以，NCM5系電池能量密度提升和成本優(yōu)勢才是車企轉(zhuǎn)向的根本原因。
當然，車企對NCM811熱情下降，說明該電池還有一些問題，要公司繼續(xù)優(yōu)化解決。
4、NCM811生產(chǎn)、應(yīng)用難度大
目前，國內(nèi)真正大規(guī)模量產(chǎn)的電池公司也只有CATL,力神和比克電池。
和此相對應(yīng)的是，韓國電池公司的謹慎。2017年八月，外媒報道了LG化學、SKI將在2018年推出用于電動汽車的NCM811電池。但是，就在宣布幾個月后，這些計劃被推遲了。
目前來看，LG化學對TSLA供貨的就是NCM811圓柱電池；SKI對ARCFOXαT供貨的是軟包NCM811電池。而且ARCFOXαT的量也不是很大。
也就是說，在此之前，國際上NCM811的方形和軟包鋰電池，沒有大規(guī)模的推廣。
這恐怕和NCM811電池生產(chǎn)和應(yīng)用難度大有關(guān)。
一家外資電池廠研發(fā)負責人陶博士表示，NCM811材料受其高鎳含量、表面殘堿高、熱穩(wěn)定性差等因素的制約，對正極材料生產(chǎn)廠商及電池公司的生產(chǎn)制造環(huán)境及技術(shù)水平，提出了更高的要求，因而在一定程度上限制了高鎳材料的大規(guī)模商業(yè)化。
從正極材料角度講，隨著鎳含量提高，三元材料的熱分解溫度降低，放熱量增大，帶來電池的安全性能變差，這是材料的本征特性。電池的安全性是一項系統(tǒng)工程，不單單來自于正極材料，還和電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計、電解液配方、隔膜特性、模組和電池包的安全設(shè)計、生產(chǎn)過程控制等因素息息相關(guān)。
從生產(chǎn)制造角度來看，高鎳材料對環(huán)境濕度控制的要求更高，會帶來制造成本的上升。
值得是注意的是，國內(nèi)力神和比克的NCM811電池是圓柱電池；而CATL是方形電池。
在馬先生看來，熱失控安全管控方面，圓柱電芯比方形容易些。也有意見認為，圓柱電芯數(shù)量倍增，管控難度也就倍增。
不過，全面考察電動汽車的安全，從電芯到模組到系統(tǒng)，再到整車，應(yīng)該是系統(tǒng)協(xié)作，假如出現(xiàn)自燃等事故，可以說是系統(tǒng)失效，不能將矛頭直指電芯。在模組、系統(tǒng)和整車層面，整車廠、動力鋰電池廠是否做好相應(yīng)防護？這一點，也要從業(yè)者明晰。
要了解，外國動力鋰電池廠商高鎳產(chǎn)品同樣也已經(jīng)供貨，但我們并沒有觀察到自燃多發(fā)的現(xiàn)象。因此，不能就此判了811這一材料路線的。
5、811長期前景仍然樂觀
馬先生還認為，車企采用高壓5系，目前是過渡方法，隨著技術(shù)及制成成熟度的提升，未來還會回歸NCM811電池。
因為車企最終還是會追求更高能量密度的電池，鎳含量還會提高。
陶博士對此進一步解釋說，關(guān)于中鎳材料，提高電壓可實現(xiàn)電池能量密度的提升，滿足部分客戶的當前需求；但是關(guān)于更高能量密度的追求，高鎳材料仍是未來的趨勢，無法實現(xiàn)對高鎳材料的全面替代。
隨著成組效率的提升，大模組和CTP這些設(shè)計一定程度上提升了5系在電池包里的能量密度；但結(jié)構(gòu)空間上不能一味激進設(shè)計，會帶來電池可制造性和一致性的問題。而且也不能完全彌補5系原本的能量密度缺陷，在超長里程和超高能量密度車型上，NCM811還是比較可行的方法。
上述車企總工程師張先生也提到，假如車企要做到600-700公里續(xù)駛里程，NCM811電池就是必需了。
陶博士認為，NCM811還是有潛力可挖的。例如在安全設(shè)計上，NCM811電池要多加防護，但得益于可設(shè)計的結(jié)構(gòu)空間比較多，安全性能也能夠可觀地迭代升級。
一位電池材料生產(chǎn)公司副總經(jīng)理于先生也認為，產(chǎn)品從前景看還是比較期待，安全問題要時間來突破，關(guān)于NCM811來說，后期假如做到四元無鈷產(chǎn)品的話，安全性能夠得到更好提升，將會有革命性的進步。這次起火事件給我們敲響了警鐘，還是不能夠冒進，這對國內(nèi)使用NCM811可能會有影響，但還是擋不住行業(yè)發(fā)展趨勢。
固態(tài)電解質(zhì)也是NCM811電池提升安全性的一個可行性方法。固態(tài)電解質(zhì)燃點高、無腐蝕、不揮發(fā)，不存在漏液問題。因此安全性可以再次大幅度提升。
不可否認的是，接連的起火事故，導致NCM811電池短時間內(nèi)的萎縮或許不可防止。但是長期看，隨著技術(shù)進步NCM811安全性和電池熱管理能力會不斷提升，未來NCM811電池仍然具有較強競爭力。
此外，比亞迪刀片電池、CATLCTP以及江淮蜂窩電池等產(chǎn)品的推出，也讓電池公司不再過分追求高鎳產(chǎn)品帶來的能量密度提升，行業(yè)已經(jīng)從唯能量密度論，發(fā)展到各種技術(shù)創(chuàng)新百家爭鳴的階段。
這次起火事件，也對電池公司敲響了警鐘，冒進不可取，新技術(shù)一定要各方充分驗證方可大量采用，否則將對新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來極大打擊。
