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国内 “大跃进”式导入NCM811电池 是否操之过急?

2020-10-18   点击量:14

近日,一篇关于宁德时代计划明年推出高镍811电池的新闻,以及一张宁德时代能量密度发展路线图,让不少业内人士看到了解决电动汽车里程焦虑的曙光,同时也将目光聚焦到了高镍811电池上。


所谓高镍811电池其实是指三元锂电池中正极材料的镍钴锰比例为8:1:1,其中镍的比例达到了惊人的8成。高镍意味着更高的能量密度以及更低的钴含量(钴价昂贵且不稳定),这两点都是当前车用动力电池极为渴望的,既能增加续航又能大幅度降低成本。


当前国内普遍使用的三元锂电池型号为523(镍钴锰比例为5:2:3),与811之间还隔了一个622。跳过622直接导入NCM811电池,无疑是一次“大跃进”式的技术升华。值得一提的是,不仅仅是宁德时代,国内排名靠前的电池企业几乎都对这条大跃进式的技术路线情有独钟,以至于2018年被戏称为高镍三元量产元年。


但事实上,高镍三元这条路线并不好走。高镍体系在降本提质的同时,还意味着更高的化学活性以及更为苛刻的工艺环境。这不仅对电池企业提出了更高的要求,对整个供应链都是一次巨大的挑战,因为高镍正极必须搭配技术壁垒极高的硅碳负极、陶瓷隔膜以及高电压电解液等配套材料才能充分发挥高能量密度的优势。


而近日,工艺和原料来源都处于领先地位的韩国两大电池巨头LG化学和SKI分别证实,将推迟量产高镍NCM811电池的计划,让不少业内人士开始担心,国内“大跃进”式导入NCM811电池是否太操之过急了?


国际动力电池企业NCM811导入“遇冷”


目前在高镍三元动力电池领域,几乎是松下一家独秀的局面。其应用在特斯拉Model3上的21700圆柱型电池,通过改良高镍正极材料和硅碳负极材料的应用,使电池能量密度达到20%的提升。


除松下外,韩国锂电巨头LG化学、SKI、三星SDI都在积极备战高镍811,但在产业化进展上却呈现出节节败退的局面。


2017年8月30日,SKI对外宣布,已经在韩国工厂开始量产NCM811电池,并将在当年12月供应储能市场,预计2018年8月开始批量生产用于电动汽车的NCM811电池。然而时至8月,SKI却只是宣布将推迟量产高镍NCM811电池的计划。


LG化学的情况与SKI极其类似,今年年初,韩国现代正式发布了KonaEV纯电动SUV,采用LG化学生产的NCM811软包电池,双方达成协议将在年内投入市场。而事实上,LG化学只是计划于2018年小规模生产用于电动公交车的NCM811圆柱形电池,至于乘用车使用的软包电池,只是计划2-3年内实现712三元软包的规模化应用。


至于三星SDI,目前只是在小型电池中使用了NCM811,而在动力电池领域,三星SDI则一直声称2018年将要供给宝马i3和i8的电池只是NCM622,而NCM811则要到2021年以后了。


诚然,相较于松下使用的圆柱电池,LG化学、SKI所生产的软包电池以及三星SDI擅长的方形电池在导入NCM811上技术难度更高,毕竟圆柱电池应对失效办法较多,小电池的连锁反应相对较容易控制。但造成韩系电池企业NCM811导入滞后的根本原因还是韩系电池在技术实力上与日系存在差距,值得一提的是,这种差距不仅仅体现在电池企业上,还包括整个锂电供应链,尤其是材料体系。


国内电池企业“大跃进”式导入NCM811


在动力电池行业中、日、韩三国争霸的格局中,中国一直都贴着低端产能、以量取胜的标签,在国际普遍导入NCM622三元体系的时候,国内动力电池却还停留在NCM523的层面。但在“导入NCM811电池”的这一波国际浪潮中,国内电池企业却呈现出集体“大跃进”的趋势,即跳过622直接量产811。


据悉,自2017年下半年以来,国内动力电池企业在高镍811的导入明显提速。包括比克动力、力神电池、鹏辉能源、亿纬锂能、远东福斯特在内的诸多动力电池厂家都表示,基本已经完成从产品技术突破到小批量生产再到客户送样认证测试的过程。


其中,比克电池更是表示,公司的高镍811电池已成功应用于江淮、上汽大通、北汽新能源、小鹏、云度等品牌车型,车型均已入围新能源推荐目录。当升科技也表示,目前已经完成高镍NCM811的量产工艺开发,并对客户进行了送样测试认证,开始批量供货。


事实上,国内“大跃进”式导入NCM811,并非电池企业的一意孤行。正极、负极、隔膜、电解液、甚至包括粘结剂在内的整个锂电供应链都在向高镍三元发起冲锋,并频频传来捷报。不过国内设备依然还是短板,当前国内NCM811/NCA产线核心设备以进口为主。


但当技术、工艺和原料来源都处于领先地位的韩系企业在NCM811上处处碰壁的时候,国内电池企业选择跳过622直接量产811的做法是否过于冒进,要知道动力电池是一个讲究综合性能的产品,一味的追求能力密度在短期内带来的高收益,必然会在长期的竞争中被市场淘汰。


此外,固然2018年被称为高镍三元量产元年,但即便量产也不代表应用,保质保量的高效率量产才是商业化基础,至少目前除了特斯拉还没有任何一款畅销车型搭载高镍三元电池。笔者个人对短期内大规模应用NCM811电池深表怀疑,但内心深处依然希望国内动力电池企业的这条“大跃进”之路能取得成效。


钜大特种电池工程研究院

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