動力電池攻關(guān)300wh/kg！國內(nèi)NCA材料布局起底

時間:2019-01-28 14:30來源:起點(diǎn)鋰電大數(shù)據(jù) 作者:綜合報道
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       起點(diǎn)研究（SPIR）數(shù)據(jù)顯示，2018年三元電池裝機(jī)量為30.7GWh，其中NCA電池裝機(jī)量為64MWh，配套車輛1849臺，全部為純電動乘用車，主要是力神電池為江南汽車眾泰牌轎車拍套1808臺，聯(lián)動天翼為小鵬汽車配套41臺。
 
       在動力電池向高能量密度方向發(fā)展的趨勢下，三元電池大行其道，然而國內(nèi)廠家大都選擇NCM技術(shù)路線，鮮少有企業(yè)布局NCA。
 
       有業(yè)內(nèi)人士表示，相比NCM811，NCA更容易實(shí)現(xiàn)300wh/kg的攻關(guān)目標(biāo)。
 
       目前國內(nèi)主流三元電池NCM523能量密度在160~200wh/kg左右，NCM622在230wh/kg左右、NCM811在280wh/kg。松下與特斯拉聯(lián)合推出的21700NCA電池，單體能量密度接近300Wh/kg左右，是目前量產(chǎn)的能量密度最高的鋰電池。
 
       據(jù)了解，NCA電池具有能量密度高、倍率特性好、低溫性能良好、可逆比容量高等優(yōu)點(diǎn)，是目前最具發(fā)展前景的高能量密度鋰電池正極材料之一。
 
       但是NCA的工藝要求更苛刻、技術(shù)壁壘被日韓企業(yè)掌握，國內(nèi)部分企業(yè)已經(jīng)開始了布局NCA，但是產(chǎn)量相對較少。國內(nèi)NCA電池要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，還面臨NCA材料制備技術(shù)難度較大、生產(chǎn)設(shè)備要求特殊、材料生產(chǎn)成本高、NCA電池設(shè)計和制造難度較高等諸多的技術(shù)挑戰(zhàn)。
 
       在2018年12月28日工信部發(fā)布的2018年版《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄》中，鎳鈷鋁酸鋰三元材料（NCA）作為重點(diǎn)材料入選，目錄指出，這款材料要符合保險補(bǔ)償機(jī)制需要滿足比容量≥190mAh/g(0.5C)，循環(huán)壽命≥1000周(80%，0.5C)的性能要求。
 
       國內(nèi)高鎳NCA材料在研發(fā)和應(yīng)用方面已邁出了關(guān)鍵的一步。目前包括力神、天鵬電源、德朗能、卡耐在內(nèi)的電池企業(yè)以及貝特瑞、格林美、當(dāng)升科技等材料企業(yè)都在布局NCA，未來隨著產(chǎn)業(yè)鏈配套形成、技術(shù)獲得突破，NCA和NCM誰能笑到最后也未可知。
 
      NCA電池：力神領(lǐng)跑，能量密度突破300wh/kg
 
       2018年，天津力神在氧化鎳鈷鋁鋰(NCA)正極材料前期研究基礎(chǔ)上，開發(fā)高比能量、長循環(huán)壽命、良好安全性能的鋰離子動力電池用高鎳系正極材料；通過納米制備、納米分散、包覆及預(yù)嵌鋰等多種技術(shù)，研制容量高、首次效率高、循環(huán)穩(wěn)定性及倍率性能好的硅碳負(fù)極材料。
 
       基于該體系，天津力神研發(fā)的NCA高比能量電池能量密度達(dá)到302wh/kg。據(jù)了解，該電池體積能量密度大于642Wh/L，25℃下1C充放電循環(huán)710次(100%DOD)，容量保持率達(dá)到80%；同時通過優(yōu)化電解液配方，循環(huán)性能明顯改善，目前循環(huán)285次(100%DOD)容量保持率高達(dá)96%。這一工作為開發(fā)出比能量300Wh/kg、循環(huán)壽命1500次的鋰離子電池單體奠定了基礎(chǔ)。
 
       應(yīng)用方面，2018年力神NCA電池裝機(jī)量有62MWh，主要為江南汽車的眾泰牌轎車提供配套。
 
       天鵬電源是國內(nèi)為數(shù)不多的NCA電池實(shí)現(xiàn)裝車的企業(yè)之一，目前NCA電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到142Wh/kg以上，同時18650型號3.5AH產(chǎn)品已完成技術(shù)儲備，可以根據(jù)客戶要求投產(chǎn)系統(tǒng)能量密度超過160Wh/kg的高能量密度電池。
 
       2018年，天鵬電源生產(chǎn)的NCA動力電池已經(jīng)配套了上汽通用五菱的寶駿E100、寶駿E200以及知豆D2等暢銷車型，并進(jìn)入2018年的新能源汽車推薦目錄。
 
       2018年聯(lián)動天翼NCA電池裝機(jī)量1.95MWh，主要為小鵬汽車提供配套。2016年10月，松下電器戰(zhàn)略投資了聯(lián)動天翼，雙方在高性能鋰電池領(lǐng)域達(dá)成了深度戰(zhàn)略合作。依托松下在新能源鋰電的絕對技術(shù)優(yōu)勢，聯(lián)動天翼完成對新能源行業(yè)的深度布局。
 
       除此之外，德朗能也在2017年量產(chǎn)了3.2Ah的NCA電芯，能量密度達(dá)到250Wh/kg，主要為東風(fēng)、小鵬汽車等企業(yè)提供配套。剛被恒大收購58%股權(quán)的卡耐NCA電芯產(chǎn)品也已完成研發(fā)，具備量產(chǎn)條件。
 
      NCA材料：多家布局、主要供應(yīng)國外
 
       國內(nèi)國內(nèi)前驅(qū)體企業(yè)和正極材料生產(chǎn)企業(yè)會加大研發(fā)投入力度，加快提升在高端鋰電正極材料方面的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力，多家正極材料企業(yè)都在布局NCA材料，不過主要是銷往國外。
 
       2018年12月24日，格林美公告稱，公司與韓國ECOPRO簽訂了合作協(xié)議，ECOPRO將在2019年到2023年期間，從公司采購總計17萬噸的高鎳NCA三元前驅(qū)體。此前，格林美就與ECOPRO合資建立年產(chǎn)1萬噸NCA項(xiàng)目，并已建成2萬噸/年三元材料高鎳前驅(qū)體生產(chǎn)線。
 
       ECOPRO是全球第二大NCA正極材料生產(chǎn)商，格林美與ECOPRO合作，將進(jìn)一步提升公司NCA高鎳三元材料的全球市場占有率。
 
       貝特瑞NCA技術(shù)已具備量產(chǎn)條件，年產(chǎn)能約3000噸左右，已實(shí)現(xiàn)向松下等客戶銷售，后續(xù)將在江蘇常州新建1.5萬噸高鎳正極材料生產(chǎn)線。
 
       當(dāng)升科技NCA材料已完成中試工藝定型，容量和循環(huán)保持率具有明顯優(yōu)勢，預(yù)計今年年內(nèi)批量推向市場。
 
       杉杉股份規(guī)化在寧夏建設(shè)的正極項(xiàng)目產(chǎn)能約7200噸，可生產(chǎn)NCA高鎳三元材料，材料產(chǎn)品已送樣特斯拉、松下。
 
       巴莫科技的NCA產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，目前已與國內(nèi)電池廠家進(jìn)行配套，年產(chǎn)能約300噸左右。
 
       巴斯夫的高鎳NCA已經(jīng)成功被當(dāng)前全球領(lǐng)先的電動汽車主機(jī)生產(chǎn)商特斯拉所采納并應(yīng)用于其主要車型。
 
       長遠(yuǎn)鋰科NCA目前正在送樣中，年產(chǎn)能約在200噸左右，寧波金和產(chǎn)能約500噸左右。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 三元電池 NCA材料 NCA電池
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