钜大LARGE | 点击量：2498次 | 2022年01月19日
我国NCA体系充电锂电池发展现状及趋势
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。
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、材料使用上还是和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。
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%
3、误认为NCA电池安全性能较差，要很好的BMS、模组、电池包的设计方法，这也是为何目前只有TSLA能够大规模应用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。
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装机量同比上升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。
从电动工具市场的NCA用量来看，装机量由2016年的0.95GWh，上升到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TSLA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动力锂电池生产厂商，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TSLA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M505000mAh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，和TSLA同类型的高比能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量最大（3000吨NCA材料产量），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材料的产量布局。
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。
