我国NCA体系锂离子电池发展现状及趋势

锂离子电池按照使用正极材料的不同,重要可以分为钴酸锂离子电池、三元电池、锰酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池，从发展前景来看，不管是国家政策，还是市场需求，三元电池似乎都占据先天性的优势，也就是高能量密度，再从各大电池公司的研发投入来看，三元电池的占比也是要远远超过其它类型的锂离子电池。

三元电池又可以细分成NCM路线和NCA路线，NCM是指正极材料由镍钴锰三种材料按一定比例组合而成，产品类型从NCM111（N:C:M=1:1:1）到，532，622，811，随着镍含量的新增，电池能量密度也相应得到了提升，而NCA的正极材料是由镍钴铝构成，三种材料通常的配比为8：1.5：0.5，相对更高能量密度的NCA规模化应用也在日韩普遍展开。

由于目前锂离子电池产业重要集中在中日韩三国，从路线的选择上，日本重要以NCA路线为主，韩国则是NCM和NCA齐头并进，我国目前来看是以NCM路线为主，NCA的产量相对较小。

表1NCM和NCA电池基本信息比较

来源：公开资料整理

图1NCA电池与NCM811电池在过充滥用测试情况下比较

目前，我国还没有大规模生产NCA电池的原因重要有以下几点：

1、我国电池公司关于NCA的研发起步相比于日韩要晚，在制造工艺、专利、材料使用上还是与日韩公司有一定差距。

2、NCA的生产工艺相较于NCM811更加严格，比如NCA在制造过程中要求湿度要控制在10%以下，而NCM以及其它类型电池目前只要在注液工序对湿度进行严格控制。这种高标准的生产环境对国内公司形成了很大的挑战。

3、误认为NCA电池安全性能较差，要很好的BMS、模组、电池包的设计方案，这也是为何目前只有特斯拉能够钜大锂电大规模应用NCA的原因。其实从上图可以看到，在过充滥用测试的情况下，NCM811的安全性是比不上NCA的。

图22016-2020E我国电动汽车NCA电池装机量预测

从NCA的重要应用来看，首先来看电动汽车领域，从数据上可以看到，2017年NCA装机量同比增长326%，2018年虽同比有所下降，但到2019年，前七个月的装机量已经超过了2017年、2018年全年的装机量，增速较快，目前我国电动汽车市场NCA电池重要的供应商有松下、三星、江苏天鹏、德朗能、力神。

图32016-2020E我国电动工具NCA电池装机量预测

从电动工具市场的NCA用量来看，装机量由2016年的0.95GWh，增长到2018年1.71GWh，由于电动工具市场使用的全部都是圆柱形锂离子电池，更加适合NCA体系，预计到2020年电动工具NCA电池装机量能够达到2.44GWh，占整个电动工具总装机量的40%以上。目前，电动工具NCA电池重要供应商有三星SDI、LG、松下、江苏天鹏。

目前NCA电池做的最好的无疑是松下，早期推出的18650NCA电池能量密度就已经达到250Wh/kg，2018年初，由松下和特斯拉联合推出的21700NCA锂离子电池，单体能量密度已经达到340Wh/kg，超过目前NCM811的280Wh/kg的能量密度。三星SDI是除松下外最重要的NCA动力锂电池生产厂家，他们的21700主力产品48G4800mAh能量密度也已经达到260Wh/kg。LG化学为了进入特斯拉供应链，也在积极研发NCA体系的21700电池，2018年已经成功实现了量产，最新产品M50锂离子电池5000mAh能量密度达到270Wh/kg。

我国国内在NCA电池方面做的最好的公司应该是江苏天鹏，江苏天鹏在NCA电池方面，与特斯拉同类型的锂离子电池厂家高比能NCA/硅体系产品早在2017年底就已实现批量并大规模稳定出货，尤其在电动工具市场锂离子电池供应上占据国内锂离子电池龙头地位。其它做的比较好的公司还有天津力神、德朗能等。

除了上述已经实现量产的公司，目前我国锂离子电池龙头公司CATL和BYD都有NCA电池的研公布局，而在NCA材料方面，国外市场NCA材料重要被住友金属、日本化学产业株式会社和户田化学三家所垄断，我国市场目前贝特瑞的产能最大（3000吨NCA材料产能），其它比如杉杉能源、容百锂电、巴莫、长远锂科等都有少量的NCA材料的产能布局。

总的来说，由于技术、成本等原因，目前我国三元锂离子电池市场还是以NCM为主，NCA规模并不大，但是随着国内电池公司和车企对NCA电池的认知提升，国产化正极材料的综合性能和稳定性的提高，NCA材料成本的下降，国产NCA一定能够突破日韩公司的技术、工艺壁垒，大规模的量产NCA锂离子电池，未来我们相信三元锂离子电池的市场将会是NCM和NCA并存前进。

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