鉅大LARGE | 點擊量：1248次 | 2018年12月06日
高鎳高的僅僅是能量密度嗎？
如果世界上有一種動力電池，能夠讓所有電池企業(yè)都為之瘋狂，那一定是高能量密度電池。如果要在高能量密度電池中，找出一個“高冷”的明星，我想當下那一定是高鎳NCM811了?？墒歉哝囯姵夭粌H能量密度高，技術難度同樣高，搭載NCM811的首款電動汽車也要就此延期了。
動力電池中的“網(wǎng)紅”
近年來，“高鎳NCM811”逐漸成為動力電池業(yè)的“網(wǎng)紅產(chǎn)品”。隨著新能源汽車市場的迅猛發(fā)展，對于動力電池續(xù)航能力和能量密度的要求越來越高。與此同時，鈷金屬等原材料供應緊缺導致價格不斷上漲。高鎳三元電池，特別是NCM811，在能量密度和成本方面具有巨大優(yōu)勢，吸引了全球眾多電池巨頭爭相研發(fā)。但也正由于“鎳之高”，讓不少企業(yè)頗感“高處不勝寒”。
說好的2018年放大招呢?
近日，據(jù)境外媒體爆料，韓國兩大電池巨頭LG化學和SKI分別證實，將推遲量產(chǎn)高鎳NCM811電池的計劃。LG化學表示將小規(guī)模生產(chǎn)僅用于電動公交車的NCM811電池，而SKI則表示公司的NCM811動力電池將推遲發(fā)布。這是啥情況?放鴿子，醞釀的“大招”不放了?
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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
原來事情是這樣的。今年年初，韓國現(xiàn)代正式發(fā)布了KonaEV純電動SUV，采用LG化學生產(chǎn)的NCM811軟包電池，這也是全球首款搭載NCM811軟包電池的新能源汽車，雙方達成協(xié)議將在年內(nèi)投入市場。據(jù)悉，該車型將提供兩個版本，續(xù)航里程分別為300公里和470公里，對應的電池包容量為39.2kwh和64kwh。
而早在2017年，SKI就很得意地宣布首次在韓國開始量產(chǎn)了可用于能量儲存系統(tǒng)的NCM811電池，到2018年第三季度能夠實現(xiàn)規(guī)?；嚻螅⑶疫€信誓旦旦表示，其生產(chǎn)的NCM811電池有望使電動汽車的續(xù)航里程達到500公里。
而如今，作為全球動力電池領域的重要領軍者，他們倆卻都不約而同地“食言”，這不禁讓合作伙伴大呼“不靠譜”。
牛皮真的吹大了!
電池中國網(wǎng)了解到，高鎳NCM811電池的技術壁壘非常高，在制備工藝、設備、生產(chǎn)環(huán)境，以及配套高壓電解液等方面的要求都遠遠高于普通三元電池。截至目前，國際上僅有少數(shù)幾家公司擁有高鎳NCM811量產(chǎn)技術，而此次LG化學、SKI紛紛推遲NCM811量產(chǎn)計劃，可能是牛皮真的吹大了。
而在國內(nèi)，雖然早就有關于“2018年是高鎳NCM811電池量產(chǎn)元年”的聲音，但也都領教了高鎳NCM811的“高冷”。業(yè)內(nèi)專業(yè)人士表示，目前高鎳NCM811體系的產(chǎn)品制作工藝相當苛刻，對環(huán)境要求相當高，對材料生產(chǎn)企業(yè)和電池生產(chǎn)企業(yè)要求都很嚴格。這導致當前國內(nèi)布局NCM811電池的企業(yè)很多，而能量產(chǎn)的卻寥寥無幾。
高鎳NCM811技術瓶頸導致其商業(yè)化之路進展緩慢，目前國內(nèi)極少有搭載NCM811電池的新能源車型面世。通常來講，隨著鎳含量的增加，動力電池的循環(huán)性、安全性和倍率性能都會迅速惡化。實驗數(shù)據(jù)表明，動力電池容量每提升10%，循環(huán)壽命大約會降低20%，充放電倍率降低30~40%，同時電芯會有約20%的溫升。由于安全性問題沒有很好解決，認證難度高，國內(nèi)的新能源車企不敢貿(mào)然嘗試使用。
目前，合成高鎳三元材料的方法主要是高溫固相燒結法，穩(wěn)定性和安全性能差，儲存和加工條件苛刻。當前國內(nèi)高鎳NCM811材料存在的主要技術問題：一方面是顆粒表面的相轉變，容易引起電池容量、循環(huán)性能的衰減;另一方面是循環(huán)后顆粒碎裂，引起811電池電化學性能衰減，導致熱穩(wěn)定性、安全性能下降。所以，國內(nèi)高端高鎳三元材料還主要依賴進口。
“其實除了技術門檻高、安全性較低以外，NCM811電池還有包括熱管理系統(tǒng)、供應體系重塑等問題需要解決。目前，國內(nèi)有企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出NCM811材料，但距實際的商業(yè)化應用還有不少差距。NCM811電池如要進入到規(guī)?；茝V，還需要很長時間?！睒I(yè)內(nèi)不愿具名的某專業(yè)人士表示。
另外，高鎳三元電池的產(chǎn)業(yè)化并不僅僅取決于正極材料的突破，其它材料的合理搭配、電池制造工藝和包覆工藝升級、電池的安全性和一致性問題解決等都有很大的影響。高鎳三元材料電池的制備工藝難度較大，這對動力電池企業(yè)的技術創(chuàng)新和產(chǎn)線改造提出了很高的要求。
“前線”傳來了“捷報”!
雖然存在諸多障礙，但是要達到國家2020年，動力電池單體能量密度達到300Wh/kg以上，系統(tǒng)能量密度力爭達到260Wh/kg的目標，并滿足日益挑剔的消費者的胃口，攻破高鎳NCM811電池技術高地，是國內(nèi)電池企業(yè)未來發(fā)展的必由之路。如今，在高鎳NCM811技術“攻堅戰(zhàn)”中，國內(nèi)業(yè)界“前線”已經(jīng)出現(xiàn)了不少振奮人心的消息。
電池中國網(wǎng)了解到，國內(nèi)企業(yè)的高鎳“攻堅戰(zhàn)”是從技術相對成熟的圓柱電池領域打響的。力神電池副總工程師蘇金然表示，包括力神電池在內(nèi)的部分電池企業(yè)基本解決了NCM811在圓柱電池應用的技術難題。從2017年以來，國內(nèi)的力神電池、鵬輝能源、比克動力、當升科技等為數(shù)不多的企業(yè)，差不多已經(jīng)完成從NCM811小批量生產(chǎn)，再到客戶送樣認證測試的過程。
到目前為止，比克電池生產(chǎn)的高鎳NCM811電池已成功應用于江淮汽車、上汽大通、北汽新能源、小鵬汽車等電動汽車的相關車型上，并入圍國家新能源推薦目錄。當升科技則表示，目前已經(jīng)完成高鎳NCM811的量產(chǎn)工藝開發(fā)，并對客戶進行了送樣測試認證，開始批量供貨。
雖然LG化學和SKI都推遲了NCM811批量生產(chǎn)計劃，但他們的技術實力不容小覷，或許正醞釀“更大的招”也未可知。攀登全球高鎳電池技術“珠穆朗瑪峰”的競賽，容不得半點懈怠，要承受住高鎳之“寒”，還要從加強自身鍛煉做起，給自己多“充點電”吧，同仁們!
