1、高镍NCM811在政策和市场双重作用下,成为中国电池制造商的热捧对象。 2、比克、天津力神、比亚迪、鹏辉能源、亿纬锂能等在内的动力电池企业均投入研发生产NCM811技术路线。 3、国内专家认为NCM811的安全性及循环寿命仍是短板,也面临技术和上游材料供应等瓶颈,同时对其过快投放市场表示担忧。 4、业内专家预计,NCM811电池2022年后可进行商业化应用。
镍钴锰NCM及镍钴铝NCA均是三元锂电池,由于NCA电池技术壁垒高,且日企垄断了NCA材料市场,中国电池制造商在综合技术条件、工艺、成本等多重因素下,大多选择NCM路线。
根据行业现状,NCM523能量密度最高为200Wh/kg,NCM622和NCM811可以达到230Wh/kg和280Wh/kg以上。如果依靠三元锂电池实现2020年260Wh/kg的目标,仅NCM811有可能胜任。
在新的政策和市场环境下,多家中国电池企业宣布或规划高镍811项目的研发和生产,因此2018年也被业内称为高镍811量产元年。
除了比克和鹏辉能源宣称具备量产能力之外,国内部分电池企业对外公布了高镍811的未来布局。国轩高科年初对外宣称,已开发出三元811软包电芯,能量密度到达302Wh/kg,目前已开始建设相关产品中试线,计划2019年建设产线。此外,国轩高科已确定为福特与众泰合资公司开发的第一款车型提供三元622型动力电池。
天津力神是国内少数同时规划NCA及NCM路线的电池企业,力神计划到2022年,提升乘用车单体电芯能量密度至350Wh/kg。目前,天津力神NCM811已小批量供货,NCA则被列为企业长期规划。
不过也有企业对NCM811的技术路线持谨慎态度。作为中国动力电池出货量排名第一的企业,宁德时代此前被爆出2019年推出高镍811电池,但官方对此报道表示不予置评。同时,车企方面,奇瑞新能源也对外表达了暂未有采购NCM811的计划,原因在于NCM811的技术成熟度、安全性仍有待验证。
“目前限制NCM811大规模量产的原因主要是工艺水平,其次是部分技术瓶颈仍待解决,高镍三元材料供应体系也还不完善。”从2013年就从事高镍三元材料研发的动力电池专家马俊峰认为,NCM811对制备工艺、设备、生产环境等要求极高,这是限制NCM811规模应用的主要因素;而且NCM811对为其配套的高压电解液、隔膜等材料的要求也远远高于普通三元电池,同时对下游的电池热管理等技术也有着很高的门槛,这导致NCM811距离实际的商业化应用仍有一段距离。
“比克在内测NCM811的时候,会出现循环不到1000次就衰减至80%以下的情况,这在前期研发中尤其常见。”比克技术人员表示。作为国内首家量产NCM811电池的企业,比克电池NCM811电池已累计装机超0.3GWh,占动力电池整体市场份额的1.3%。即便已有一定成熟的研发生产经验,比克也未能避免牺牲电池一定循环寿命的负面影响。
NCM811电池除了循环寿命不理想之外,其安全性相比普通三元锂电池也较低。“从材料性能上看,NCM811电池的寿命和过充安全性能不如NCA电池,钴的用量也比NCA的高。”中国科学院物理研究所研究员黄学杰说,“我对企业的建议只有一点,不要跟风。”
“高镍三元材料可以通过材料改性、表面包覆、提升电压、调整负极材料等多种方式提高其安全性。NCM811的高比能量和长循环寿命、高安全性等是可以同时存在的,但目前国内还达不到这样的水平,三五年之后或许能实现。”马俊峰坦诚,无论是此前他所在团队生产的产品,还是目前其他的市场NCM811产品应用,表现均很“一般”。
总结全文:作为目前动力电池领域最高能量密度与最高技术含量的路线,NCM811在政策和市场的双重作用下,成为了国内多家电池企业的重点布局。但高比能与长循环寿命、高安全性,在不成熟的工艺和材料等综合因素作用下,仍然相悖。无论是业内专家还是新能源从业者,谁都不想打破中国新能源弯道超车的可能性,但我们仍应理性地看到,NCM811距离大规模应用仍有很长一段路要走。