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产量翻五倍,我国高镍材料电池来了

钜大LARGE  |  点击量:1244次  |  2020年02月20日  

动力锂电池行业的赛道上,我国选手NCM523和NCM333在稳步奔跑,NCM622正奋力追赶,更具潜力的NCM811刚从起跑线起步,但势头很猛。


NCM333、NCM523、NCM622、NCM811是三元动力锂电池的几种细分类型。三元动力锂电池指钜大锂电的是正极材料为按一定比例调配的镍盐、钴盐、铝/锰锂离子电池厂家盐的锂离子电池,即镍钴铝(NCA)或镍钴锰(NCM)。


由于镍钴铝电池的研制难度较大,其核心技术仍掌握在日本公司手中。镍钴铝材料的重要供应商业也以住友金属、日本化学产业株式会社和户田化学等日企为主。目前国内研制镍钴铝电池的公司相对较少。


更多公司使用的是镍钴锰材料。镍的作用在于提升材料的体积能量密度,钴用于提高材料的循环和倍率性能,锰重要用于提高安全性和结构稳定性。


按照镍钴锰的混合比例,镍钴锰材料按照镍含量由低到高,又可分为333、523、622、811等。目前,国内使用NCM523材料的电池比能量可达到160-200Wh/Kg,NCM622可达约230Wh/Kg,而NCM811/NC入超过3亿元。


正视差距


与我国电池公司相比,日韩公司在高镍电池上已先行一步。


其中,日本松下可谓一路领先。从2008年开始向特斯拉配套供应圆柱电池开始,松下不断改进正极材料,并先后推出了NCM18650电池和比能量高达340Wh/kg的NCA21700电池。


韩国公司也较早布局NCM811电池。其中,LG化学计划在将推出第三代软包动力锂电池,单体电芯能量密度目标为270-280wh/kg,比目前量产的能量密度高出50%。已方形电池为重要产品的三星SDI则在研发其第4代电池,单体能量密度可达270-280Wh/kg,预计2021-2022年间实现量产,第5代电池将于2023年以后量产,电池单体能量密度将达到300Wh/kg。


高工产业研究院的数据显示,上述三家韩国电池公司2017年的研发投入高达35亿元、28亿元和10亿元。


然而,韩国公司的高镍电池研发进程并不如想象的顺利。此前,LG化学、SK创新相继宣布推迟其NCM811电池量产计划。多位电池业内人士猜测,推迟量产的重要原因在于NCM811软包及方形电池的安全性还存在缺陷。


王芳表示,品质控制是公司在竞争中胜出的关键,产品性能、安全、寿命和成本是否能够与对手去竞争,才是公司要重点关注的。


拥有高一致性、高安全性的电池才更有市场竞争力。墨柯在采访中提到,近年来,我国电池行业在技术和规模上发展迅速,电池技术与日韩公司的差距已不大,但我国电池公司在一致性上仍落后一大截,我国领先的电池公司,距离日韩公司有近两到三年的差距。


一致性,是指电池包内全部电芯全生命周期内全部特性参数的一致性,单个电芯容量衰减、内阻增长以及老化速度的不一致,将直接影响电池包的寿命,甚至是电动汽车的安全。


日韩公司生产过程中的不良产品已达到万里挑一,我国公司还做不到。墨柯说。


安全命门


中科院院士欧阳明高曾在公开演讲中多次强调,关于高比能量动力锂电池来说,安全性是第一位。


多位电池业内人士在接记者采访时表示,近来频繁发生的电动汽车自燃,与目前市场上过度强调提高电池能量密度而忽视安全问题密切相关。


随着六月十二日新能源汽车补贴新政的正式执行,对动力锂电池比能量的要求明显提高,由去年的80Wh/kg提升至120Wh/kg。未来,该指标还将进一步提升。


我国汽车技术研究中心的数据显示,2017年,我国动力锂电池的平均比能量为115Wh/kg左右,这一数字在2018年已快速增长至139Wh/kg。过半车型都能拿锂离子电池到1.1倍补贴。


按照2018年纯电动乘用车国家补贴表述和技术要求,电池比能量达到140Wh/kg的可获得1.1倍的补贴,高于160Wh/kg的按1.2倍补贴。


猛狮科技研究院院长邓中一认为,单纯追求高能量密度是件高风险的事情,必然会牺牲动力锂电池的安全性和循环寿命。只有在保证安全,以及成本和寿命都可接受的情况下,高能量密度才有意义。他指出。


目前车企对高镍811材料电池的需求非常旺盛,但出于安全考虑,暂时还不敢大量使用该种电池。一位不愿具名的电池行业分析师告诉界面新闻记者。


他指出,公司为了达到政策关于能量密度的要求、拿到补贴,在快速压低售价、有限的研发成本和时间投入的压力下,往往会选择在安全性上有所退让。


但高镍811材料并不是导致安全性下降的主导因素。李艳斌向界面新闻记者表示,电池的安全性并不是某一种材料决定的,而是由系统决定,这其中既包括隔膜、电解液、工艺锂离子电池和生产管控,也包括电池管理系统和PACK。


提高电池能量密度,不只要进行材料改进,不能把安全压力过于集中在电池上,应对全过程进行改进。她说。


东莞市钜大电子有限公司成立于2002年,总部位于我国广东省东莞市南城区高盛科技园,是一家为全球用户在移动电源、储能电源、动力电源和备用电源的个性化需求,供应特种锂电系统定制化方案和产品的国家级高新技术公司。

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