[汽車(chē)之家 新聞] 作為車(chē)主,,你可能對(duì)新能源車(chē)?yán)m(xù)航里程的提升給予很多關(guān)注,而由于續(xù)航與動(dòng)力電池能量密度相關(guān),,國(guó)內(nèi)電池企業(yè)正打算以一種更高技術(shù)含量的鎳鈷錳NCM811路線提升能量密度,,從而讓消費(fèi)者與車(chē)企皆大歡喜。但這種改變鎳鈷錳配比的方案,,可能帶來(lái)一定的安全隱患,,因此企業(yè)在如今尚不成熟的技術(shù)條件下推出NCM811,很可能得不償失,。
1分鐘閱讀全文:
1,、高鎳NCM811在政策和市場(chǎng)雙重作用下,成為中國(guó)電池制造商的熱捧對(duì)象,。
2,、比克、天津力神,、比亞迪,、鵬輝能源、億緯鋰能等在內(nèi)的動(dòng)力電池企業(yè)均投入研發(fā)生產(chǎn)NCM811技術(shù)路線,。
3,、國(guó)內(nèi)專家認(rèn)為NCM811的安全性及循環(huán)壽命仍是短板,也面臨技術(shù)和上游材料供應(yīng)等瓶頸,,同時(shí)對(duì)其過(guò)快投放市場(chǎng)表示擔(dān)憂,。
4、業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì),,NCM811電池2022年后可進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用,。
高鎳811三元鋰電池為何風(fēng)起?
NCM811,即正極材料中鎳鈷錳的含量比例為80%:10%:10%的三元鋰電池,,代表目前三元鋰電池領(lǐng)域最高能量密度與最高技術(shù)含量的路線,。鎳鈷錳NCM及鎳鈷鋁NCA均是三元鋰電池,由于NCA電池技術(shù)壁壘高,,且日企壟斷了NCA材料市場(chǎng),,中國(guó)電池制造商在綜合技術(shù)條件、工藝,、成本等多重因素下,,大多選擇NCM路線。
按照鎳,、鈷,、錳三者用量比例不同,鎳鈷錳三元鋰電池具體可細(xì)分為111型,、523型,、622型和811型等。鎳在鋰離子電池內(nèi)的主要作用就是拉高克容量,,讓電池的能量密度更高,。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,NCM811材料的克容量能夠達(dá)到190mAh/g,,高于國(guó)內(nèi)目前主流的動(dòng)力電池NCM523的克容量166mAh/g,。
NCM811成為中國(guó)電池制造商的熱捧對(duì)象,有著多重原因,。首先,,國(guó)家政策不斷以動(dòng)力電池能量密度為關(guān)鍵指標(biāo)引導(dǎo)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,同時(shí)將新能源補(bǔ)貼與動(dòng)力電池能量密度直接掛鉤,。另外,,根據(jù)《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,目標(biāo)到2020年,,動(dòng)力電池單體能量密度達(dá)到300Wh/kg以上,,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg,系統(tǒng)能量密度力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg,,成本降至1元/Wh以下,。
根據(jù)行業(yè)現(xiàn)狀,NCM523能量密度最高為200Wh/kg,,NCM622和NCM811可以達(dá)到230Wh/kg和280Wh/kg以上,。如果依靠三元鋰電池實(shí)現(xiàn)2020年260Wh/kg的目標(biāo),僅NCM811有可能勝任,。
其次,,作為三元鋰電池關(guān)鍵材料的鈷金屬價(jià)格飛漲,,倒逼電池企業(yè)選擇NCM811路線。三元鋰電池市場(chǎng)經(jīng)過(guò)近幾年的開(kāi)拓,,鋰,、鈷等金屬資源吃緊,尤其是金屬鈷,,其價(jià)格從2016年年底的27萬(wàn)元/噸漲到2017年年終的53.4萬(wàn)元/噸,,暴漲97.8%。而一噸電解鎳的價(jià)格,,目前也就11萬(wàn)出頭,。811路線提升鎳的含量,,降低鈷的含量,,也能帶來(lái)成本的降低。
多家企業(yè)入局高鎳811
在新的政策和市場(chǎng)環(huán)境下,,多家中國(guó)電池企業(yè)宣布或規(guī)劃高鎳811項(xiàng)目的研發(fā)和生產(chǎn),,因此2018年也被業(yè)內(nèi)稱為高鎳811量產(chǎn)元年。
今年5月,,比克電池率先宣布3.0Ah圓柱18650電池NCM811量產(chǎn)下線,,電池能量密度提升至250Wh/kg。作為國(guó)內(nèi)最早量產(chǎn)NCM811電池的企業(yè),,比克提供的客戶名單顯示了業(yè)內(nèi)對(duì)新技術(shù)路線的熱情:據(jù)介紹,,比克NCM811電池已應(yīng)用于零跑、小鵬,、云度,、江淮、上汽大通,、北汽新能源等企業(yè)車(chē)型,。鵬輝能源也對(duì)外透露,公司NCM811材料的2.8Ah,、3.0Ah圓柱18650電池已量產(chǎn),,并且開(kāi)始供貨給相關(guān)整車(chē)廠。
除了比克和鵬輝能源宣稱具備量產(chǎn)能力之外,,國(guó)內(nèi)部分電池企業(yè)對(duì)外公布了高鎳811的未來(lái)布局,。國(guó)軒高科年初對(duì)外宣稱,已開(kāi)發(fā)出三元811軟包電芯,,能量密度到達(dá)302Wh/kg,,目前已開(kāi)始建設(shè)相關(guān)產(chǎn)品中試線,計(jì)劃2019年建設(shè)產(chǎn)線,。此外,,國(guó)軒高科已確定為福特與眾泰合資公司開(kāi)發(fā)的第一款車(chē)型提供三元622型動(dòng)力電池,。
國(guó)內(nèi)研發(fā)NCM811技術(shù)路線的企業(yè)一覽 | |
企業(yè) | 研發(fā)進(jìn)展 |
比克 | 2017年量產(chǎn)NCM811電池,并將產(chǎn)品導(dǎo)入江淮,、北汽新能源,、零跑、小鵬等新能源車(chē)企 |
鵬輝能源 | NCM811材料2.8Ah,、3.0Ah圓柱18650電池已量產(chǎn),,并且供貨給相關(guān)整車(chē)廠測(cè)試認(rèn)證 |
國(guó)軒高科 | 已開(kāi)發(fā)出三元811軟包電芯,能量密度到達(dá)302Wh/kg,,目前已開(kāi)始建設(shè)相關(guān)產(chǎn)品中試線,,計(jì)劃2019年建設(shè)產(chǎn)線 |
比亞迪 | 今年6月份宣布其N(xiāo)CM811動(dòng)力電池研發(fā)取得重大進(jìn)展,將于2019年下半年投入使用 |
天津力神 | NCM811電池配套的相關(guān)車(chē)型已成功進(jìn)入推薦目錄,,車(chē)型上市在即 |
億緯鋰能 | 2012年量產(chǎn)非動(dòng)力型NCM811電池,,今年已向新能源車(chē)企送檢樣品測(cè)試 |
天鵬電源 | 有2GWh的NCM811圓柱型電池產(chǎn)能 |
邀優(yōu)動(dòng)力 | NCM811軟包電池已通過(guò)國(guó)家強(qiáng)檢認(rèn)證 |
天勁股份 | NCM811軟包電池已通過(guò)國(guó)家強(qiáng)檢認(rèn)證 |
多氟多 | 正在研發(fā)NCM811高比能動(dòng)力電池,預(yù)計(jì)2019年量產(chǎn) |
制表:汽車(chē)之家行業(yè)團(tuán)隊(duì) |
天津力神是國(guó)內(nèi)少數(shù)同時(shí)規(guī)劃NCA及NCM路線的電池企業(yè),,力神計(jì)劃到2022年,,提升乘用車(chē)單體電芯能量密度至350Wh/kg。目前,,天津力神NCM811已小批量供貨,,NCA則被列為企業(yè)長(zhǎng)期規(guī)劃。
比亞迪則在今年6月份宣布其N(xiāo)CM811動(dòng)力電池研發(fā)取得重大進(jìn)展,,將于2019年下半年投入使用,,并將在與長(zhǎng)安汽車(chē)成立動(dòng)力電池合資公司的基礎(chǔ)上,投資50億元在重慶增建10GWh高鎳811電池產(chǎn)能,。
不過(guò)也有企業(yè)對(duì)NCM811的技術(shù)路線持謹(jǐn)慎態(tài)度,。作為中國(guó)動(dòng)力電池出貨量排名第一的企業(yè),寧德時(shí)代此前被爆出2019年推出高鎳811電池,,但官方對(duì)此報(bào)道表示不予置評(píng),。同時(shí),車(chē)企方面,,奇瑞新能源也對(duì)外表達(dá)了暫未有采購(gòu)NCM811的計(jì)劃,,原因在于NCM811的技術(shù)成熟度、安全性仍有待驗(yàn)證,。
放眼全球市場(chǎng),,除了松下為特斯拉獨(dú)家供應(yīng)NCA電池之外,以SK,、LG化學(xué)為首的韓國(guó)企業(yè)研發(fā)進(jìn)展并不順利,。今年年初,搭載LG化學(xué)NCM811軟包電池的韓國(guó)現(xiàn)代Kona EV純電動(dòng)SUV發(fā)布,,雙方協(xié)議年內(nèi)投入市場(chǎng),,韓國(guó)SK則在2017年8月底宣布今年8月批量生產(chǎn)用于電動(dòng)汽車(chē)的NCM811電池,。但LG化學(xué)近期證實(shí),今年將只生產(chǎn)圓柱型NCM811電池,,用于電動(dòng)公交車(chē),。SK則證實(shí)它將延遲推出用于電動(dòng)汽車(chē)的NCM811電池。
專家:NCM811體系需加強(qiáng)驗(yàn)證,,2022年后或走向商業(yè)化
“目前限制NCM811大規(guī)模量產(chǎn)的原因主要是工藝水平,,其次是部分技術(shù)瓶頸仍待解決,高鎳三元材料供應(yīng)體系也還不完善,�,!睆�2013年就從事高鎳三元材料研發(fā)的動(dòng)力電池專家馬俊峰認(rèn)為,NCM811對(duì)制備工藝,、設(shè)備,、生產(chǎn)環(huán)境等要求極高,這是限制NCM811規(guī)模應(yīng)用的主要因素,;而且NCM811對(duì)為其配套的高壓電解液,、隔膜等材料的要求也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通三元電池,,同時(shí)對(duì)下游的電池?zé)峁芾淼燃夹g(shù)也有著很高的門(mén)檻,,這導(dǎo)致NCM811距離實(shí)際的商業(yè)化應(yīng)用仍有一段距離。
多位業(yè)內(nèi)專家對(duì)此持相對(duì)一致的看法,�,!癗CM811體系需要加強(qiáng)驗(yàn)證工作,目前還不具備商業(yè)化運(yùn)作的能力,,預(yù)計(jì)2022年后可進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用,。”國(guó)家863電動(dòng)車(chē)重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心,、中國(guó)北方車(chē)輛研究所動(dòng)力電池實(shí)驗(yàn)室主任王子冬認(rèn)為,,就目前技術(shù)看,高能量密度的電池往往存在壽命低,、安全性差等問(wèn)題,,這些問(wèn)題須在批量應(yīng)用之前解決。
在馬俊峰看來(lái),,單一提升能量密度是在犧牲動(dòng)力電池其他性能的前提下進(jìn)行的,。即便松下為特斯拉提供了單體能量密度達(dá)到300Wh/kg的21700NCA電芯,但其電芯的循環(huán)壽命并未達(dá)到目前主流三元材料電池2000次+的水準(zhǔn),。
“比克在內(nèi)測(cè)NCM811的時(shí)候,,會(huì)出現(xiàn)循環(huán)不到1000次就衰減至80%以下的情況,這在前期研發(fā)中尤其常見(jiàn),�,!北瓤思夹g(shù)人員表示,。作為國(guó)內(nèi)首家量產(chǎn)NCM811電池的企業(yè),比克電池NCM811電池已累計(jì)裝機(jī)超0.3GWh,,占動(dòng)力電池整體市場(chǎng)份額的1.3%,。即便已有一定成熟的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),比克也未能避免犧牲電池一定循環(huán)壽命的負(fù)面影響,。
『搭載比克NCM811電池的江淮iEV7S(參數(shù)|詢價(jià))』
為了避免高比能電池壽命減少的影響,,各家車(chē)企采取了不同的措施。特斯拉通過(guò)將電池系統(tǒng)容量提升到100kWh的方式,,降低單枚電芯的單次放電深度,,從而變相延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用壽命。而應(yīng)用比克NCM811電池的江淮,,也表示只采購(gòu)單體電芯,,“電池包(Pack)和BMS、電池液冷等技術(shù)我們是自主研發(fā)應(yīng)用,�,!苯闯擞密�(chē)營(yíng)銷(xiāo)公司副總經(jīng)理汪光玉同時(shí)告訴汽車(chē)之家,目前江淮僅iEV7S及iEVA50兩款車(chē)型采用比克NCM811電池,。
NCM811電池除了循環(huán)壽命不理想之外,,其安全性相比普通三元鋰電池也較低�,!皬牟牧闲阅苌峡�,,NCM811電池的壽命和過(guò)充安全性能不如NCA電池,鈷的用量也比NCA的高,�,!敝袊�(guó)科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰說(shuō),“我對(duì)企業(yè)的建議只有一點(diǎn),,不要跟風(fēng),。”
“高鎳三元材料可以通過(guò)材料改性,、表面包覆,、提升電壓、調(diào)整負(fù)極材料等多種方式提高其安全性,。NCM811的高比能量和長(zhǎng)循環(huán)壽命,、高安全性等是可以同時(shí)存在的,但目前國(guó)內(nèi)還達(dá)不到這樣的水平,,三五年之后或許能實(shí)現(xiàn),。”馬俊峰坦誠(chéng),,無(wú)論是此前他所在團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品,,還是目前其他的市場(chǎng)NCM811產(chǎn)品應(yīng)用,,表現(xiàn)均很“一般”。
“即便是制造工藝和質(zhì)量管控水平都很先進(jìn)的韓企,,如三星SDI和LG化學(xué)均宣布推遲NCM811電池的規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用,,這側(cè)面說(shuō)明了該技術(shù)路線還不成熟�,!�
總結(jié)全文:作為目前動(dòng)力電池領(lǐng)域最高能量密度與最高技術(shù)含量的路線,,NCM811在政策和市場(chǎng)的雙重作用下,成為了國(guó)內(nèi)多家電池企業(yè)的重點(diǎn)布局,。但高比能與長(zhǎng)循環(huán)壽命,、高安全性,在不成熟的工藝和材料等綜合因素作用下,,仍然相悖,。無(wú)論是業(yè)內(nèi)專家還是新能源從業(yè)者,誰(shuí)都不想打破中國(guó)新能源彎道超車(chē)的可能性,,但我們?nèi)詰?yīng)理性地看到,,NCM811距離大規(guī)模應(yīng)用仍有很長(zhǎng)一段路要走。(文/汽車(chē)之家 宋愛(ài)菊)
好評(píng)理由:
差評(píng)理由: