研究报告
NCM 811和NCA两条路线 企业该如何选择?
2018-06-11

日前,天津力神研发出一种NCA三元高比能量动力电池,能量密度超过300wh/kg,引发业界关注。

据悉,天津力神开发出的NCA电芯单体比能量达到302wh/Kg,体积能量密度大于642Wh/L,25℃下1C充放电循环710次(100%DOD),容量保持率达到80%;同时通过优化电解液配方,循环性能明显改善,目前循环285次(100%DOD)容量保持率高达96%。这一工作为开发出比能量300Wh/kg、循环寿命1500次的锂离子电池单体奠定了基础。

在国家政策要求、新能源汽车续航里程提高和钴价不断高涨的多重刺激之下,高镍体系的NCM 811和NCA材料已经成为国内动力电池企业积极布局的热点,而从市场情况来看,大多数企业选择了NCM 811路线,而非NCA路线。

据悉,当升科技NCM 811产品目前年产能为4000吨,三期工程计划1.8万吨/年高镍多元材料产能,将于2018年至2020年间陆续建成投产;国轩高科表示已经开发出三元811材料软包电芯,能量密度能够达到302wh/kg;杉杉能源2017年底宣布月产100吨的宁乡基地NCM 811产线顺利投产;亿纬锂能表示,自从2012年起就已开始推广非车用NCM 811;天津巴莫2017年年产5000吨高镍材料产线投产,目前已经实现向国际大客户批量提供NCM 811。据了解,宁波金和、厦门钨业、天力锂能等高镍811项目也在稳步推进。

而三元NCA 材料,由于国内起步比较晚,技术水平较国外企业有很大的差距,NCA目前产能主要集中在日本和韩国。NCA主要的供应商有日本的住友金属、日本化学产业株式会社和户田化学,韩国的Ecopro和GSEM也有少量产品销售。其中,户田化学主要供应日本AESC和韩国LGC,住友金属主要供应松下和PEVE,韩国的Ecopro对应客户为SDI。数据显示,2017年中国电动汽车市场实现锂离子电池装机总量33.55GWh,其中磷酸铁锂电池装机16.33GWh,NCM三元电池实现装机15GWh,而NCA三元电池装机量仅为286.5MWh。

国内NCA技术路线没有发展起来,除了起步晚,还与三元NCA 材料的生产技术壁垒较高有很大关系。在NCA材料中以Al代替锰,实际是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性,离子掺杂可以增强材料的稳定性,提高材料的循环性能。但是在制作过程中,由于Al为两性金属,不易沉淀。NCA电池需要纯氧环境、加工成本较高,在电池生产全过程均要控制湿度在10%以下,这些对国内企业都存在很大挑战。

除天津力神外,国内企业如贝特瑞NCA技术已具备量产条件,目前在深圳有3000吨高镍正极材料产能,已实现向松下等客户销售,后续将在江苏常州新建1.5万吨高镍正极材料生产线。另外,上海德朗能、杉杉能源和容百锂电也都对外宣称,具备规模化生产NCA材料的能力。

 
标签:NCA电池 , NCM811 , 动力电池
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