為何鎳鈷鋁電池的研制難度較大？鎳鈷鋁電池的優(yōu)勢(shì)是什么？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-03 18:23
點(diǎn)擊量：次
由于鎳鈷鋁電池的研制難度較大，其核心技術(shù)仍掌握在日本企業(yè)手中。鎳鈷鋁材料的主要供應(yīng)商業(yè)也以住友金屬、日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社和戶田化學(xué)等日企為主。目前國(guó)內(nèi)研制鎳鈷鋁電池的企業(yè)相對(duì)較少。
更多企業(yè)使用的是鎳鈷錳材料。鎳的作用在于提升材料的體積能量密度，鈷用于提高材料的循環(huán)和倍率性能，錳主要用于提高安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
按照鎳鈷錳的混合比例，鎳鈷錳材料按照鎳含量由低到高，又可分為333、523、622、811等。目前，國(guó)內(nèi)使用NCM523材料的電池比能量可達(dá)到160-200Wh/Kg，NCM622可達(dá)約230Wh/Kg，而NCM811/NCA則可以達(dá)到280Wh/Kg。
在11月初召開(kāi)的第三屆2018動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)上，中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心動(dòng)力電池領(lǐng)域首席專(zhuān)家王芳提及，從產(chǎn)業(yè)化角度考慮，中國(guó)的動(dòng)力電池行業(yè)正值NCM523和NCM333時(shí)代，NCM622處于中試階段，NCM811處于研發(fā)階段，但實(shí)際的發(fā)展?fàn)顩r比想象的更快。
中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，截至今年9月，中國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)銷(xiāo)量為45.6GWh，三元電池占到一半以上。其中，NCM523材料電池仍是主流，但NCM811材料電池的成長(zhǎng)速度已不可小覷。
"811"元年
按照工信部《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》的要求，到2020年，新能源汽動(dòng)力電池單體比能量達(dá)到300Wh/kg以上，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg，系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg，成本降至1元/Wh以下。到2025年，新能源汽車(chē)占汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)20%以上，動(dòng)力電池系統(tǒng)比能量達(dá)到350Wh/kg。
考慮到動(dòng)力電池能量密度提升需求和全球鈷價(jià)上漲的影響，少鈷高鎳的NCM811材料電池成為企業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)。
5月，深圳市比克動(dòng)力電池有限公司（下稱(chēng)比克電池）開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)使用高鎳811材料的18650-3.0Ah動(dòng)力電池電芯。四個(gè)月后，比克電池宣布，其811產(chǎn)品在動(dòng)力電池出貨量中的占比已超過(guò)五成，目前已用于多款車(chē)型。
在10月舉行的中國(guó)國(guó)際節(jié)能與新能源汽車(chē)展覽會(huì)上，比克電池又展示了一款已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的高鎳811材料電芯。據(jù)比克電池介紹，該款21700-4.8Ah的圓柱電芯已達(dá)到全球最高容量水平。
比克電池成立于2001年，主要從事鋰離子電芯研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售，是國(guó)內(nèi)圓柱電池的代表企業(yè)之一。真理研究的數(shù)據(jù)顯示，今年前三季度，比克電池裝機(jī)量占全國(guó)市場(chǎng)份額的2.8%，排名第六。
除比克電池外，國(guó)內(nèi)還有眾多電池企業(yè)相繼宣布它們的高鎳電池量產(chǎn)計(jì)劃。
目前，天津力神電池股份有限公司（下稱(chēng)天津力神）已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)高鎳811材料電池，相關(guān)車(chē)型已進(jìn)入推薦目錄。且該公司研發(fā)的NCA高比能量動(dòng)力電池，電池比能量已超過(guò)300Wh/kg。
據(jù)PushEvs報(bào)道，動(dòng)力電池巨頭寧德時(shí)代（300750.SZ）計(jì)劃于2019年推出NCM811動(dòng)力電池。寧德時(shí)代總裁黃世霖曾表態(tài)，公司計(jì)劃到2020年實(shí)現(xiàn)電池能量密度達(dá)到300Wh/Kg。比亞迪（002594.SZ）和國(guó)軒高科（002074.SZ）也提出了類(lèi)似的計(jì)劃。
上述三家企業(yè)今年前三季度動(dòng)力電池裝機(jī)量分列全國(guó)第一、二、四位。
寧德時(shí)代成立于2011年，由全球鋰電巨頭ATL的動(dòng)力電池業(yè)務(wù)獨(dú)立而成。2017年起，寧德時(shí)代趕超日本松下，成為全球動(dòng)力電池出貨量最大的企業(yè)，并與2018年成功上市。到今年年底，產(chǎn)能預(yù)計(jì)超過(guò)31.5Gwh。比亞迪的產(chǎn)能為28GWh。國(guó)軒高科成立于2006年，2014年登陸深交所，產(chǎn)能約為16GWh。
鵬輝能源（300438.SZ）、億緯鋰能（300014.SZ）等公司也表示，已經(jīng)完成高鎳811電池從產(chǎn)品技術(shù)突破，到小批量生產(chǎn)，再到客戶送樣認(rèn)證測(cè)試的過(guò)程。
正極材料企業(yè)當(dāng)升科技（300073.SZ）在今年初接受投資者調(diào)研時(shí)稱(chēng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高鎳811正極材料批量生產(chǎn)，今年全年產(chǎn)銷(xiāo)量將保持大幅增長(zhǎng)。
目前NCM811的報(bào)價(jià)在24萬(wàn)元/噸左右，高于NCM523的報(bào)價(jià)，但前者因鈷用量的減少，成本較后者低約1.4萬(wàn)/噸，因此，NCM81噸毛利將增加3.9-4.4萬(wàn)元。
根據(jù)真鋰研究預(yù)計(jì)，受需求推動(dòng)，2018年NCM811電池的生產(chǎn)總量將達(dá)到去年的10-15倍。
今年一季度，國(guó)內(nèi)三元材料產(chǎn)量約3.17萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)64.26%。其中常規(guī)NCM型號(hào)（包括NCM523和NCM333等）占比78%；NCM622型號(hào)占比14%；NCM811/NCA占比8%，增長(zhǎng)明顯。兩年前，NCM811/NCA的市場(chǎng)份額還不到1%。
因此，2018年被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為高鎳811量產(chǎn)元年。
另?yè)?jù)瑞士銀行（UBS）近期發(fā)布的報(bào)告顯示，2020年之后NCM811的市場(chǎng)份額將迅速擴(kuò)大，到2025年三元材料的NCM622、NCM811和NCA將形成三足鼎立的格局。
艱難邁進(jìn)
由于鎳鈷錳使用比例的調(diào)整，NCM811等高鎳材料在提高鎳比例、大幅提升電池能量密度的同時(shí)，也會(huì)造成電池?zé)岱€(wěn)定性的持續(xù)下降，進(jìn)而影響到電池的安全性。
鎳在反應(yīng)過(guò)程中還會(huì)影響電池可逆比容量和循環(huán)性能，帶來(lái)電池循環(huán)應(yīng)性能減弱、充電效率降低的問(wèn)題，給大規(guī)模應(yīng)用形成阻礙。
更多企業(yè)使用的是鎳鈷錳材料。鎳的作用在于提升材料的體積能量密度，鈷用于提高材料的循環(huán)和倍率性能，錳主要用于提高安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
按照鎳鈷錳的混合比例，鎳鈷錳材料按照鎳含量由低到高，又可分為333、523、622、811等。目前，國(guó)內(nèi)使用NCM523材料的電池比能量可達(dá)到160-200Wh/Kg，NCM622可達(dá)約230Wh/Kg，而NCM811/NCA則可以達(dá)到280Wh/Kg。
在11月初召開(kāi)的第三屆2018動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)上，中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心動(dòng)力電池領(lǐng)域首席專(zhuān)家王芳提及，從產(chǎn)業(yè)化角度考慮，中國(guó)的動(dòng)力電池行業(yè)正值NCM523和NCM333時(shí)代，NCM622處于中試階段，NCM811處于研發(fā)階段，但實(shí)際的發(fā)展?fàn)顩r比想象的更快。
中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，截至今年9月，中國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)銷(xiāo)量為45.6GWh，三元電池占到一半以上。其中，NCM523材料電池仍是主流，但NCM811材料電池的成長(zhǎng)速度已不可小覷。
"811"元年
按照工信部《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》的要求，到2020年，新能源汽動(dòng)力電池單體比能量達(dá)到300Wh/kg以上，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg，系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg，成本降至1元/Wh以下。到2025年，新能源汽車(chē)占汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)20%以上，動(dòng)力電池系統(tǒng)比能量達(dá)到350Wh/kg。
考慮到動(dòng)力電池能量密度提升需求和全球鈷價(jià)上漲的影響，少鈷高鎳的NCM811材料電池成為企業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)。
5月，深圳市比克動(dòng)力電池有限公司（下稱(chēng)比克電池）開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)使用高鎳811材料的18650-3.0Ah動(dòng)力電池電芯。四個(gè)月后，比克電池宣布，其811產(chǎn)品在動(dòng)力電池出貨量中的占比已超過(guò)五成，目前已用于多款車(chē)型。
在10月舉行的中國(guó)國(guó)際節(jié)能與新能源汽車(chē)展覽會(huì)上，比克電池又展示了一款已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的高鎳811材料電芯。據(jù)比克電池介紹，該款21700-4.8Ah的圓柱電芯已達(dá)到全球最高容量水平。
比克電池成立于2001年，主要從事鋰離子電芯研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售，是國(guó)內(nèi)圓柱電池的代表企業(yè)之一。真理研究的數(shù)據(jù)顯示，今年前三季度，比克電池裝機(jī)量占全國(guó)市場(chǎng)份額的2.8%，排名第六。
除比克電池外，國(guó)內(nèi)還有眾多電池企業(yè)相繼宣布它們的高鎳電池量產(chǎn)計(jì)劃。
目前，天津力神電池股份有限公司（下稱(chēng)天津力神）已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)高鎳811材料電池，相關(guān)車(chē)型已進(jìn)入推薦目錄。且該公司研發(fā)的NCA高比能量動(dòng)力電池，電池比能量已超過(guò)300Wh/kg。
據(jù)PushEvs報(bào)道，動(dòng)力電池巨頭寧德時(shí)代（300750.SZ）計(jì)劃于2019年推出NCM811動(dòng)力電池。寧德時(shí)代總裁黃世霖曾表態(tài)，公司計(jì)劃到2020年實(shí)現(xiàn)電池能量密度達(dá)到300Wh/Kg。比亞迪（002594.SZ）和國(guó)軒高科（002074.SZ）也提出了類(lèi)似的計(jì)劃。
上述三家企業(yè)今年前三季度動(dòng)力電池裝機(jī)量分列全國(guó)第一、二、四位。
寧德時(shí)代成立于2011年，由全球鋰電巨頭ATL的動(dòng)力電池業(yè)務(wù)獨(dú)立而成。2017年起，寧德時(shí)代趕超日本松下，成為全球動(dòng)力電池出貨量最大的企業(yè)，并與2018年成功上市。到今年年底，產(chǎn)能預(yù)計(jì)超過(guò)31.5Gwh。比亞迪的產(chǎn)能為28GWh。國(guó)軒高科成立于2006年，2014年登陸深交所，產(chǎn)能約為16GWh。
鵬輝能源（300438.SZ）、億緯鋰能（300014.SZ）等公司也表示，已經(jīng)完成高鎳811電池從產(chǎn)品技術(shù)突破，到小批量生產(chǎn)，再到客戶送樣認(rèn)證測(cè)試的過(guò)程。
正極材料企業(yè)當(dāng)升科技（300073.SZ）在今年初接受投資者調(diào)研時(shí)稱(chēng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高鎳811正極材料批量生產(chǎn)，今年全年產(chǎn)銷(xiāo)量將保持大幅增長(zhǎng)。
目前NCM811的報(bào)價(jià)在24萬(wàn)元/噸左右，高于NCM523的報(bào)價(jià)，但前者因鈷用量的減少，成本較后者低約1.4萬(wàn)/噸，因此，NCM81噸毛利將增加3.9-4.4萬(wàn)元。
根據(jù)真鋰研究預(yù)計(jì)，受需求推動(dòng)，2018年NCM811電池的生產(chǎn)總量將達(dá)到去年的10-15倍。
今年一季度，國(guó)內(nèi)三元材料產(chǎn)量約3.17萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)64.26%。其中常規(guī)NCM型號(hào)（包括NCM523和NCM333等）占比78%；NCM622型號(hào)占比14%；NCM811/NCA占比8%，增長(zhǎng)明顯。兩年前，NCM811/NCA的市場(chǎng)份額還不到1%。
因此，2018年被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為高鎳811量產(chǎn)元年。
另?yè)?jù)瑞士銀行（UBS）近期發(fā)布的報(bào)告顯示，2020年之后NCM811的市場(chǎng)份額將迅速擴(kuò)大，到2025年三元材料的NCM622、NCM811和NCA將形成三足鼎立的格局。
艱難邁進(jìn)
由于鎳鈷錳使用比例的調(diào)整，NCM811等高鎳材料在提高鎳比例、大幅提升電池能量密度的同時(shí)，也會(huì)造成電池?zé)岱€(wěn)定性的持續(xù)下降，進(jìn)而影響到電池的安全性。
鎳在反應(yīng)過(guò)程中還會(huì)影響電池可逆比容量和循環(huán)性能，帶來(lái)電池循環(huán)應(yīng)性能減弱、充電效率降低的問(wèn)題，給大規(guī)模應(yīng)用形成阻礙。
