钜大LARGE | 点击量：1067次 | 2018年07月19日
国内电池厂准备好低钴三元电池量产了吗？
日前，外媒体报道称日本松下公司将研发全新动力电池。全新动力电池将逐步降低目前锂离子电池中的钴元素。不仅为了降低动力电池的制造成本。并且在未来几年内将实现量产应用。
大家都知道目前在国内新能源汽车市场上，动力电池已经成为电动汽车的核心技术之一。也是各大汽车厂家竞相争夺的主要决定性市场。而三元锂离子电池中，正极电芯中的钴元素由于产量不高，而且多集中在刚果(金)等非洲国家，所以价格昂贵。作为三元锂离子电池领域技术引领者的松下公司自然将成本更低，电池能量密度更高，而且可靠性更好的产品推向市场。松下表示未来目标是开发无钴元素电池，但在这个目标实现前尽量降低电池中的钴含量占比仍是首要目标。
作为三元动力电池NCM的811配比方案的动力电池已经成为各大电池厂研发的重点。高镍三元动力电池不仅可以有效的降低钴元素的使用量而且也可以进一步降低动力电池的成本，而且动力电池的安全性和可靠性相比于现阶段电池更加突出。而松下目前和特斯拉进行合作研发和生产车用动力电池。未来的高镍动力电池也很有可能在特斯拉车型上应用。
目前技术水平下三元电池实际平均能量密度能够达到180-190Wh/kg之间，且在后续也拥有较大的提升空间。
高镍三元产能布局和量产进度
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
具体到三元电池正极材料领域，高镍材料具有能量密度较高的优势。其次，据测算，采用高镍材料后，电池综合单位成本下降幅度最高约在8%以上，成本优势明显。
供需矛盾带来的钴价波动也正在助推厂商向低钴高镍产品的转向。钴原料在三元正极材料中的成本占比较高，其价格在2018年持续走高，相比第一季度初期的52万元/吨，4月份上涨幅度超过20%，截至4月13日，钴价已经达到67.40万元/吨。
在降本增效的需求下，最有优势支撑前述300Wh/kg目标的高镍三元NCM811产品带着光环闪亮登场。
国内动力电池企业方面，CATL、BYD、江西孚能、比克电池、国轩高科、天津力神、鹏辉能源等企业都已开展NCM811电池研发和生产。其中比克电池宣布已量产NCM811圆柱动力电池，能量密度可以达到232Wh/kg，并称300Wh/kg的产品也即将面世。鹏辉能源也透露，公司使用NCM811材料的圆柱电池已经量产并供货给相关整车厂。
加速放量的几大制约因素
首先是制造能力不足。高镍三元材料的生产工艺较为复杂，对生产设备和环境要求较高，现有的生产线无法直接作为NCM811或NCA产线应用，需要重新设计和建造，增加大量资金投入。可以说目前国内尚不具备成熟的制备技术和大规模批量生产能力，甚至未来三年将出现一定数量的产能缺口。
安全问题突出，亟待解决。高镍三元动力电池中，镍比例越高，正极材料的热稳定性就越差。在遇到高温、外力冲击等情况时，高镍电池会存在安全隐患。且高镍电池充电时产气会导致电池鼓胀也是一个待解的问题。作为应用到汽车产品中的关键部件，高镍产品在安全方面仍然需要有更大程度的改进。
原材料供应严重不足。我国目前对锂矿、钴矿和镍资源的储备和开发都相对不足，目前主要依赖进口，容易受到其他因素制约。动力电池的数量增加也将迎来新一轮的原材料短缺现象。
设备选型周期长。整车企业对新技术和新产品应用在车型时非常审慎，各大车企对电池供应商都有严格而复杂的认证程序，电池企业和产品都需要接受高难度的测试和验证，所需时间较长。
总结：在目前的市场情况下，高镍三元已经成为未来电动汽车中动力电池的发展方向，而此次松下将在未来两到三年内实现量产高镍三元动力电池，也可以看出松下目前也在受到国内电池企业的销量方面的冲击。
