中国NCA三元电池进入高能量密度3.0时代

天津力神在氧化镍钴铝锂(NCA)正极材料前期研究基础上，开发高比能量、长循环寿命、良好安全性能的锂离子动力电池用高镍系正极材料;通过纳米制备、纳米分散、包覆及预嵌锂等多种技术，研制容量高、首次效率高、循环稳定性及倍率性能好的硅碳负极材料。

据悉，天津力神基于该体系开发了电芯单体的比能量达到302wh/Kg，体积能量密度大于642Wh/L，25℃下1C充放电循环710次(100%DOD)，容量保持率达到80%;同时通过优化电解液配方，循环性能明显改善，目前循环285次(100%DOD)容量保持率高达96%。这一工作为开发出比能量300Wh/kg、循环寿命1500次的锂离子电池单体奠定了基础。

近几年，高能量密度的要求促使国内电池企业不断向高镍三元材料布局。磷酸铁锂材料受到本身性能的限制，以目前的技术难以在2020年达到国家相关规划中对能量密度的要求，三元的NCM111和NCM523等材料也很难预期达到单体能量密度300wh/kg的目标。目前主流的NCM523可以达到160-200wh/kg，而NCM622和NCM811分别可以达到230wh/kg和280wh/kg。所以要实现对动力电池能量密度的高要求和续航里程的延长，必须要大力发展高镍三元材料。

高镍三元材料主要指镍含量高的三元材料，目前常见的有NCM622、NCM811和NCA。在高镍三元材料中，Ni主要的作用是提供容量，含量越高电池的能量密度越大;而Co贡献一部分容量的同时可以稳定结构;Mn/Al主要用来稳定结构，三者协同作用，共同发挥出三元材料高能量密度、较低成本等优点。

在国家政策要求、新能源汽车续航里程提高和钴价不断高涨的多重刺激之下，高镍体系的NCM811和NCA材料已经成为国内动力电池企业积极布局的热点，而从市场情况来看，大多数企业选择了NCM811路线，而非NCA路线。