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从韩系电池看高镍三元化

时间:2020-02-29 13:26来源:中国电池联盟 作者:苏客
点击: 次
       新能源汽车产业高速发展之际，动力电池是永远绕不开的话题。
 
       目前，常见的动力锂电池主要有三元锂、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂等。钴酸锂在能量密度方面有着非常明显的优势，但是安全性方面却存在短板，因此使用的范围非常小。
 
       而锰酸锂虽然抗过充能力强，且成本低，但循环性能较差，高温性能也不怎么好，因此多在低端或低速车辆上使用，所以市场份额越来越小。相比锰酸锂和钴酸锂技术的不如意，三元锂和磷酸铁锂则是当前市场上的主流方向。
 
       三元锂和磷酸铁锂没有绝对的好坏之分，各有千秋。磷酸铁锂的优势在于，安全性高，循环寿命长，制造成本低。目前，磷酸铁锂主要使用在公交车上，而乘用车由于续航和客户体验要求较高，因此主要选择的是三元锂电池。
 
       三元锂的优势在于，能量密度高，抗低温能力强，但因为热失控温度较低，所以对制作工艺要求高，且成本较高。
 
       就三元电池领域而言，由于镍材料在提升能量密度方面的优势，高镍化已然成为当前产业研发的重点。目前，国内对NCM电池的研发，按照三元材料比例不同，分为111、523、622和811四种，其中881高镍电池成为重点突破方向，因为其是提升电芯能量密度的关键。
 
       在动力电池领域，目前主要由中日韩三分天下。其中，韩国企业主要走的是高镍锂电池路线。因此高镍锂电池被认为是今后几年内动力电池的主力方向。所以，韩系动力电池企业的地位，一直都是举足轻重。
 
       2020年1月，我国三元电池装机量1.58GWH，其中高镍三元（包托811及NCA）装机量为0.5GWH，市场份额占比达到32%，继续保持高速增长。
 
       由于高镍三元可以提供更贴近消费者需求的续航能力、且能量密度高，因此高镍三元电池的发展趋势早已不是新闻了，国内外多种新能源车型都已先后搭载上了811电池。
 
       据电池联盟了解，2020年元月，采用高镍三元电池的新能源车企有特斯拉、理想、蔚来、小鹏、威马、零跑、长江、广汽、东风、海马、江淮等。
 
        从高镍三元电池生产供应商来看，目前，宁德时代、比亚迪、国轩高科、LG化学、SKI、三星SDI、比克、力神、远景AESC、蜂巢能源、塔菲尔、亿纬锂能、孚能科技、桑顿新能源、远东福斯特、鹏辉能源、卡耐新能源等电池企业，都有对NCM 811布局。
 
       此外，国内材料厂容百科技的高镍三元材料出货量较为领先。据容百科技董事长白厚善表示，其NCM811高镍正极材料已经是技术成熟的产品，未来2至3年内，高镍产品仍会保持领先的市场份额，会成为其主要的业绩来源。
 
       另外，LG化学是高镍三元电池供应商中的佼佼者，其通过高镍三元电池，成功导入了全球化顶尖汽车动力电池产业链。在全球范围内，LG化学主要的客户有，特斯拉、奥迪、大众、雷诺、通用、现代、福特、克莱斯勒、沃尔沃等。
 
       2019年，全球锂离子动力电池出货总量为116.6GWh，其中LG化学实现出货量12.30GWh，同比增长64.00％，位列出货量排名第3位，全球市场份额为10.55％。
 
       据外媒报道，前不久LG化学与浦项化工签署了一份供货合同，从2020年开始为期三年内，浦项化工将向LG化学提供12.5万吨高镍三元正极材料，合同金额高达15.9亿美元。
 
       相比韩企，目前，我国高镍产品加速应用放量仍存在原材料稀缺、安全问题、制造能力制约、设备选型周期长等问题。
 
       首先，我国的锂、钴、镍资源相对稀缺，高镍原材料现阶段主要依赖进口，容易受外部因素牵制。随着动力电池产业的增长，锂、钴、镍很有可能在2021年、2022年出现短缺。
 
       其次，在高镍材料中，镍比例越高，正极材料的热稳定性就越差，在遇到高温、外力冲击等情况时，高镍电池会存在安全隐患。
 
       此外，高镍电池充电时产气会导致电池鼓胀。作为应用到汽车产品中的关键部件，高镍产品在安全方面仍然需要有更大程度的改进。
 
       另外，高镍三元材料的生产工艺较为复杂，对生产设备和环境要求较高，现有的生产线无法直接作为NCM811或NCA产线应用，需要重新设计和建造，增加大量资金投入。而我国目前尚不具备成熟的制备技术和大规模批量生产能力。
 
       最后，整车企业对新技术和新产品应用在车型时非常审慎，各大车企对电池供应商都有严格而复杂的认证程序，电池企业和产品都需要接受高难度的测试和验证，所需时间较长。
 
       而高镍正极材料的优势在于克容量较高，从各国动力电池技术路径规划来看，2020年动力电池电芯能量密度普遍将达到300Wh/kg以上，在现有技术体系中，高镍三元是最可行的商业化方案，三元正极高镍化趋势明朗。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 高镍三元 韩系电池
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