鉅大LARGE | 點擊量：936次 | 2021年05月07日
高能量密度的高鎳電池將成為動力鋰電池組的發(fā)展方向?
高能量密度的高鎳電池將成為動力鋰離子電池組的發(fā)展方向？眾所周知，新能源汽車尤其是純電動汽車要想真正獲得市場認可，其中一個重要指標就是解決消費者的里程焦慮。要想解決里程焦慮，必須供應高能量密度的鋰離子電池組。隨著國際鈷價的節(jié)節(jié)攀升，出于降低成本和提升能量密度雙重考慮，提高三元材料體系中鎳的比例似乎已成最佳選擇。
高能量密度的高鎳電池將成為動力鋰離子電池組的發(fā)展方向？
鈷在整個電池成本中僅占10%左右，但隨著鈷元素供需失衡，電池產量擴大，使許多公司對成本難以負擔。而從能量密度來看，NCM523能量密度最高為200Wh/Kg，可見高鎳正極材料在能量密度上有明顯的優(yōu)勢。隨著能量密度要求的提升以及消費者對續(xù)航里程的延長，三元鋰離子電池組正極材料技術路線在不久的將來必然會向NCM622和NCM811轉移。
目前磷酸鐵鋰受到材料自身性能和技術的限制，電芯的能量密度無法達到2020年300Wh/kg的要求。而目前市場上主流的三元523材料和三元622材料的電池能量密度分別只能達到160－200wh/kg和230wh/kg，距離2020年的目標有一定差距，所以發(fā)展高鎳的三元NCM811和NCA材料成為電池公司的不二選擇。
高能量密度的高鎳電池發(fā)展面對的問題
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
從高鎳三元鋰離子電池組材料合成技術來看，首先是目前的合成高鎳三元材料的方法重要是高溫固相燒結合法，安全性、穩(wěn)定性等性能差強人意，并且儲存和加工條件非常苛刻。
其次是高鎳三元電池的制備工藝難度都很大，對動力鋰電池公司的技術創(chuàng)新和產線改造提出了更高的要求，這是因為高鎳三元材料的產業(yè)化并不僅僅取決于正極材料的突破，其他材料的合理搭配、電池制造工藝和包覆工藝升級、電池安全性、穩(wěn)定性和一致性等問題解決都有很大的影響。
最后是高鎳三元材料在前驅體燒結和材料的生產環(huán)境方面的要求都較為苛刻，產品在儲存和使用過程中容易吸潮成果凍狀，不易調漿和極片涂布。因此，目前高鎳三元材料生產重要采用密封輥道窯，國內生產的公司比較少，重要依賴進口。
面對鈷價飛漲，公司要加快技術進步。盡管高鎳電池是未來發(fā)展方向，且不少大的鋰離子電池廠家也在積極研發(fā)和量產，但是高鎳技術路線卻有著很高的技術門檻。高鎳路線對材料純度、含氧量、濕度、潔凈度等要求很高，這些都成為技術壁壘。假如中小公司切入高鎳路線，不管是在資金投入還是技術指標上，都是很大的負擔。
除了政策推動高鎳811電池的發(fā)展，鈷成本的上漲也使得公司通過“降鈷增鎳”來緩解成本壓力。高鎳811正極材料里面鈷的比例較其他三元材料的鈷比例低，受到鈷價上漲的影響較小，價格也比鈷酸鋰價格低很多。各鋰離子電池組制造商開始將選材重心從鈷轉換到價格較為便宜、性能更為穩(wěn)定的鎳金屬。
小編認為，高鎳811材料電池屬于新型技術，在實際生產制造的某些環(huán)節(jié)還不盡成熟，還要動力鋰離子電池組公司不斷加大科研投入，在產品和工藝上進行優(yōu)化。高鎳811材料電池的量產表明，我國動力鋰離子電池組業(yè)整體進入高能量密度時代已經不遠了。
