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突破更多烧结应用场景
发布时间：2020.09.30
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根据最新电池数据，从2020年1月至7月，中国动力电池总负载量为22.5gwh。在市场上有足够商业化的磷酸铁锂、锂钴氧化物、锂锰氧化物和三元材料四种电池中，三元电池的总负载量为15.9gwh，占车辆总负载量的70.6%；磷酸铁锂电池累计装载量为6.5gwh，占电池总负载量的28.8%。
可以发现，三元电池已经占据了动力电池负载的绝对份额。什么是三元材料？以宁德811倍为例，阴极材料为Ni-Co-Mn，含量比为8:1:1。除ncm811外，市场上还有以ncm523（镍钴锰比5:2:3）、ncm622（6:2:2）为代表的三元锂电池，是电池厂的主流路线。
上述成分的区别在于镍的含量。一般来说，镍能提高材料的活性，从而提高能量密度，即镍含量越高，电池性能越好。在实际应用中，配备ncm811电池的车辆系统能量密度可达到170wh/kg以上，相应的行驶里程可接近700km。因此，根据市场上的车型级别对电池类型进行细分。Ncm811成为700公里以上电动车的首选，ncm523则提供500-700公里的车型。
当然，我们不能否认LiFePO4的市场空间。在目前的环境下，LiFePO4拥有更好的安全性、更长的电池寿命、更耐用的车型，汽车企业更容易将价值传递给消费者。因此，LiFePO4更适合城市公共交通，也适用于500km纯电动汽车。在储能方面，LiFePO4更具优势。
据相关数据显示，2019年高镍电池装机容量已超过3gwh。相关机构预测，随着宝马、大众和通用汽车推出高镍电池，未来市场对高镍电池的需求将进一步增加。在此背景下，韩国电池公司SK innovation准备生产ncm9/0.5/0.5电池。与此同时，LG、三星、松下等日韩电池企业也在加快无钴电池的研发和量产进程。其中，LG将在2021年向通用提供90%的镍三元锂电池。
除了市场导向外，三元材料中钴成本的上涨也推动企业通过“降固增镍”的方式缓解成本压力。自2017年以来，钴原料价格不断上涨，目前，国内硫酸钴、氯化钴成交价格在5.4万-6.6万元/吨，电解钴均价更是曾高达67.4万元/吨。按照行业人士说法，无钴叠片电池比811在电芯层级的成本价格要低约8%-10%。综合来看，高镍电池路线并没有问题。
由于镍的比重越高，对应电池的能量密度越高，电池续航得以提升外。镍作为金属活性相对较高的元素之一，意味着比重越高，电池的稳定性和安全性就越差。因此，811电池的配套主被动安全方案，也是对整个供应链也是一次巨大的挑战。
业内人士认为，高镍正极必须与硅碳阳极、陶瓷隔膜、技术壁垒高的高压电解液配套，才能充分发挥高能量密度的优势。国家新能源汽车创新工程专家组组长王炳刚在接受汽车预报员采访时表示：“对于电动汽车，要考虑整车的安全架构，通过传感器、电控系统等可以避免热失控，绝缘材料和硬壳。如今，新能源汽车已达400万辆，市场推广程度已经证明三元材料电池是安全的，而电动车起火的具体原因还不能完全证明，这就是三元材料的原因。
业界不断反思安全问题，盲目追求高能量密度一度成为众矢之的。但新能源车安全事故主要是由热失控引起，热失控不仅仅是结果，原因也错综复杂，事故源头难以明确，安全性问题应得到高度重视。中国科学院院士欧阳明高曾介绍，电动汽车动力电池的安全包括本征安全、被动安全、主动安全。”也正如王秉刚所说，400万市场容量已经证明电池本征安全已经逐步完善，因此在被动安全和主动安全环节，依然还有很大的改善空间。
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