“正極材料才是動力鋰電池最為關(guān)鍵的原材料，它的性能直接決定了鋰電池的主要性能指標(biāo)，在總成本中占據(jù)30%以上的比例。”北京當(dāng)升材料科技股份有限公司副總經(jīng)理陳彥彬告訴記者。

 

 

 

長期以來，缺乏高性能的正極材料是我國新能源汽車及其動力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“痛點”。作為國內(nèi)專注于鋰電正極材料研發(fā)的上市公司技術(shù)創(chuàng)始人，陳彥彬率領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊于2014年在國內(nèi)率先開發(fā)成功并量產(chǎn)的車用動力鋰電正極材料，其具有比容量高、循環(huán)壽命長、壓實密度高、低溫性能優(yōu)異等四大性能優(yōu)勢，相應(yīng)的動力電池單體能量密度達(dá)到230Wh/kg，循環(huán)壽命達(dá)到4000次，低溫充放電性能優(yōu)勢也十分突出，已成為國內(nèi)外高端電動車用動力鋰電池的首選正極材料。在2017年度北京市科學(xué)技術(shù)獎評選中，該項目榮獲二等獎。

 

 

據(jù)了解，目前已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和NCM(鎳鈷錳)三元材料等產(chǎn)品。國內(nèi)電動汽車發(fā)展初期，動力電池由采用磷酸鐵鋰正極材料的電池主導(dǎo)，雖然這種正極材料制作的電池的循環(huán)壽命較好，但能量密度比較低，這就導(dǎo)致電動汽車的續(xù)航里程相對較短。

 

“能量密度、循環(huán)壽命、高溫存儲穩(wěn)定性、低溫特性、安全性、成本是動力鋰電池的幾項關(guān)鍵指標(biāo)。”陳彥彬說。

 

隨著乘用車對長續(xù)航里程的需求越來越迫切，必須開發(fā)更高能量密度的鋰電池正極材料。

 

 

 

高鎳三元材料可以顯著提升鋰電池的能量密度,在單位體積或單位重量的電池中可儲存的電量更多,因而逐漸成為乘用車動力電池市場的主流。”陳彥彬說，從技術(shù)角度來看，三元材料能量密度、輸出特性、循環(huán)壽命、存儲穩(wěn)定性、安全性等主要性能指標(biāo)相對而言比較均衡，因此是未來動力電池正極材料的主流方向。

 

與常規(guī)三元材料NCM111、NCM523相比，NCM622比容量高，用其制作的電池能量密度可達(dá)到230Wh/kg以上。

 

“更高鎳含量的NCM811和NCA盡管能量密度高，但制備難度大、生產(chǎn)成本高、安全風(fēng)險大，目前主要用于小尺寸的圓柱電池（5Ah以下），應(yīng)用于大型的方形電池和鋁塑膜軟包裝電池（50Ah以上）還面臨諸多的技術(shù)挑戰(zhàn)。”陳彥彬說，“因而NCM622是當(dāng)前乃至未來幾年內(nèi)高端大型動力電池的首選正極材料。”

 

 

 

 

相關(guān)資料顯示，大眾、寶馬在其配套的動力電池選擇上，采用了高鎳NCM622，未來會采取更高鎳含量的三元材料。動力電池企業(yè)中，包括松下、LG、SK、三星等國際企業(yè)都在向高鎳三元材料動力鋰電池進(jìn)軍。

 

 

在國內(nèi)市場，無論是北汽新能源、比亞迪、吉利、眾泰等主流電動車企，還是寧德時代、孚能、卡耐、捷威動力等主流的動力電池企業(yè)，都在加大高鎳三元電池的開發(fā)和應(yīng)用。

 

“從未來市場趨勢來看，電池單體的能量密度要達(dá)到280Wh/kg，甚至300Wh/kg以上，所以高鎳三元材料的應(yīng)用將會成為一個長期的主流趨勢。”