通用LG合作推出的NCMA电池有“前途”吗？

近日，通用汽车在EVDay宣布与LG化学合作，计划2021年量产NCMA四元锂离子电池，其成本实现超过30%的降幅，进而引发行业对NCMA的关注。

其实NCMA四元锂离子电池，国内相关电池或材料公司早就展开了研究，并取得了一定的进展。

NCMA四元锂离子电池最早概念诞生，是在2016年，由韩国汉阳大学及韩国本土动力锂电池公司共同提出。

该技术路线是在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素，抑制钴元素的不稳定杂质生成，从而显著提升电池的循环寿命。

和目前的三元材料523、811、NCA相比，NCMA四元材料的镍含量逼近90%，同时钴含量进一步降低。这种NCMA四元锂离子电池，在一定程度上可以实现提升电池能量密度、降低成本、改善充放电性能的多维度平衡。

具体实际的改进和提升方面，重要是成本和安全性。

一方面Al的加入进一步降低钴的含量，进而实现成本的优化。另一方面，四元材料的体系稳定性，循环性，安全性也表现出一定的性能优势。

从降低钴含量，提升电池性能的角度看，高镍低钴的NCMA四元锂离子电池是未来的发展趋势之一。

不过就现在技术进展来看，国内市场应用方面，还是NCM三元锂离子电池占主流，而且持续时间将比较长。重要原因是锂离子电池材料体系每多掺入一种元素，控制和生产难度会大幅提升。

高工锂电获悉，在布局NCMA电池材料方面，国内重要有宁德时代、比亚迪、国轩高科、格林美、容百科技等公司。其中格林美的NCMA正在给国内客户进行吨级认证，镍元素含量高达90%，容百科技的NCMA进程也处于批量验证测试。

就在近日，格林美通告称，其NCMA前驱体材料已经获得吨级认证。

格林美内部人士表示，这意味着已经到中试阶段，技术方面已经取得重大进展，NCMA的性能相比NCM811而言，其能量密度、稳定性、循环性、充放电倍率、安全性要好很多。与此对应的成本，要低很多。

假如中试没问题，短时间内进行大批量生产供给，满足市场对高能量密度电芯材料体系的需求。

在NCMA四元锂离子电池量产方面，暂时还没有公司宣布已经实现大规模量产，进入市场应用阶段。

其中，研发起点相对较高的韩国电池公司LG化学，也只是宣布在镍钴锰电池中掺入氧化铝制备NCMA四元电池，最快也到2021年才配套通用汽车生产。

业内对NCMA的主流观点认为，现阶段镍和钴含量保持甚至优于NCA同等水平的替代方法，重要是采用NCM811高镍电池向NCMA（镍钴锰铝）四元电池进阶，并逐渐实现低钴或无钴电池的目标。

NCMA量产一旦成功，不但会降低电池生产成本，实现综合性能的提升，还会增强电池公司和新能源车企的竞争力，进一步抢占燃油车的市场，获得更多发展机会。

从产业化的角度看，NCMA还重要面对着材料体系、生产工艺、相关配套设施的难题。

材料体系上，跟传统的三元正极523、622、811、NCA相比，NCMA在镍含量很高的情况下，铝元素的掺杂及包覆量很难精准控制，制造难度较大，实验较为复杂。

生产工艺上，由于NCMA的镍含量比NCM811的还要高，钴含量又比较低，因此对批量制造的环境要求较高。再加上高镍材料体系易膨胀，对设备精度和耐腐蚀性，要求较高。

相关配套设施上，由于NCMA的高充电倍率，高能量密度，发生热失控后进行控制的难度大，与此对应的BMS电池管理系统，车载应用模块方面，相关应用还不足够成熟。

总之，NCMA是一种新的四元材料体系，上下游相关公司在性能指标，生产工艺等各方面，肯定还要一按时间的摸索。