钜大LARGE | 点击量：769次 | 2022年01月22日
CATL"811风波"带来的思考
NCM811目前正在经历的"风波"，已经成熟应用的523以前也有过，我们确信未来的镍9系，甚至其他新技术都会有类似"波澜"。
2019年被称为是NCM811电池（下称"811"）元年。不曾想，刚爆发的第二年，811电池技术就被媒体质疑，引起不小的舆论风波。
持续几起的电动汽车"自燃"，令电动汽车乃至动力锂电池在这个夏天显得有些难熬。同时，社会各界也将矛头直接指向了动力锂电池新应用的技术产品——811电池。
枪打出头鸟，第一个吃螃蟹的人往往容易成为众矢之的。国内力推811电池技术的CATL，成为业界关注的焦点，同时一张来历不明的微信群聊截图把其主推的811产品推向了风口浪尖。和此同时，电池、汽车产业界又有一则流言流出：CATL将放弃"811"电池，内部已将研发重心重新转向"523"体系。
流言往往最容易搅动人心，坊间有关CATL将要放弃811的声浪不断放大，CATL不得不出来辟谣："肯定不会放弃811，这是动力锂电池争取主导权和话语权的必选之路。假如（谁）放弃了811，那就是放弃了高端市场。"
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811电池：车企、电池公司都避不开的"选择"
续航里程、电池成本是消费者关于电动汽车最明显的"焦虑"，为推动电动汽车普及，车企、电池公司一直在努力追求更高能量密度、更长续航里程，同时积极研发高镍低钴材料，以期降低电池材料中稀有金属的含量，进而降低电池成本。在这种市场需求导向下，同时也是为了满足消费者的诉求，近年来电池技术一直在向高镍方向发展。电池正极材料从最初的钴酸锂、磷酸铁锂转向三元锂体系，后来三元锂体系又从111、523、622，一步步发展至现在的811，技术路线的"向上"也正表明了这一点。
事实上，为了追求更高续航里程，满足中高端电动乘用车性能需求，国内外电池头部公司近年来都在加大高镍技术路线布局。
在实地产业调研中，我们发现，几乎所有电池公司、正极材料公司，乃至车企，在高能量密度动力锂电池技术路线规划上，都有811这一技术路线，这也表明811电池是产业界认为实现更高能量密度、更高续航里程的重要途径，甚至是必经渠道。
值得注意的是，假如因为几起"自燃"事件，业界就要否定或者摒弃这种路线，因噎废食，很显然会让我们在和国外电池公司争夺811的赛道上距离越拉越大。
图为国外某头部电池公司技术路线规划图
国外动力锂电池四巨头正在高镍路线上狂奔。2019年十月，LG化学南京厂811电池正式下线，并且开始大批量导入TSLA（上海）Model3产线。在批量生产811电池之后，LG化学还在积极布局更高镍含量的电池技术研发，如LG化学计划明年向通用供应镍含量达90%的NCMA四元电池。
同样在2019年，SKI和北京汽车成立的电池合资公司——位于常州市金坛经济开发区的北电爱思特（江苏）科技有限公司正式投产。据电池我国网了解，这家合资公司生产的也是811电池，并且已经批量供应国内主机厂。此外，SKI同时已准备好生产镍钴锰比例为9/0.5/0.5的更高镍含量的电池。
被TSLA牵着鼻子走的松下电池，2018年就推出了圆柱21700高镍电芯，使得当时电芯，体能量密度就接近300Wh/kg。据悉，目前松下已经将TSLA电芯的钴含量降低到5%以下，镍含量足够高。根据松下电池最新技术路线规划，其将在未来2-3年内将无钴电池商业化，实现更高镍含量。
综上可以看出，为实现更高能量密度，国外头部电池公司没有一家不选择高镍811甚至更高镍含量的电池技术路线。
短续航用铁锂，长续航用三元，高端车用高镍
在市场、政策的导向下，动力锂电池技术进步的速度已肉眼可见，并且技术路线的多元化也超出预期。
2019年，CATL和比亚迪在电池结构、pACK工艺上的创新，使得在电池化学材料未明显突破的情况下，动力锂电池系统能量密度明显提升，整车带电量和续航里程明显加大。CATL的CTp技术、比亚迪的刀片电池技术被业内称为是2019年电池工艺结构上"最漂亮的创新"。
进入2020年，两家公司工艺和结构上的创新已经大规模投入应用，CATLCTp电池包已经在北汽新能源、合众新能源、吉利汽车、戴姆勒等众多主流车企上批量导入；比亚迪磷酸铁锂刀片电池也配套其新车——比亚迪·汉。电池pACK工艺结构上的创新正加速电动汽车型的降本和性能提升，推动电动化普及。
不过，假如要想彻底消除消费者对电池、电动汽车的焦虑，仍然要从材料端着手。
动力锂电池技术经过多年发展，目前多元化材料技术路线格局对应的市场已经逐渐清晰。如目前业界普遍认为，500km以下续航车型采用磷酸铁锂更佳，磷酸铁锂不仅可以做到这种续航，而且更便宜，可以帮助这类车型节省不少成本；500~700km左右的续航车型往往采用NCM523或NCM622电池，目前技术已经比较成熟。假如追求更高续航里程，如700km、800km甚至1000km的续航，那么短时间来看高镍（以811为主）甚至无钴是必然方向，具备技术、经济的可行性。
电动化之路，首先要解决的是续航里程问题，当续航里程满足600km、700km，甚至800km的时候，我们还要关注未来电动化、智能化、网联化以及个性化等高端电动汽车多元化需求关于汽车电池的要求。
在这种趋势下，从电池技术本身来看，提升电池能量密度这条路是要一直向前走的，"技术进步的追求是为了满足人们关于更美好生活的需求。"
正如前述，在提升动力锂电池能量密度方面，目前高镍低钴甚至无钴的技术路线在国内外已渐成共识，无论是松下电池、LG化学、SKI等电池公司，还是TSLA、大众汽车、通用汽车等车企，都在密集布局高镍低钴技术路线。这也表明，现阶段为代表的高镍811没有哪一家公司考虑过放弃。
当然，假如放眼长远，未来可能还有固态电池、锂金属电池、锂硫电池能解决长续航难题。
谈安全，我们要谈什么？
回头来看，CATL811风波始于"安全焦虑"。今年夏天，广汽新能源AionS发生了自燃，其搭载的正是由CATL配套的"811"电芯。
事实上，由于镍元素的活性高，811材料的热稳定性不如523，811电池的安全性被认为不如后者。因而接连几起广汽新能源AionS自燃之后，业内的关注点一下子聚焦到811电池上了。
回到811材料本身来看，随着镍含量提高，三元材料的热分解温度降低，放热量增大，带来电池的热稳定性变差，这是材料的本征特性。为此要从正极材料、电芯结构设计、电解液配方、隔膜、模组和电池包的安全设计、生产过程控制等一系列相关因素协同"升级"，方能进一步突破其安全瓶颈。
同时，在制作生产环节，811材料受其高镍含量、表面残碱高、热稳定性差等因素的制约，对正极材料生产厂商及电池公司的生产制造环境及技术水平，提出了更高的要求，要整个产业链共同努力。
不仅如此，关于电动汽车来说，安全本身就是个系统工程，整车的安全要考虑从电芯到模组，到电池管理系统，以及整车的系统性匹配应用能力。早前几年就开始应用高镍21700圆柱电池的松下和TSLA，也是基于TSLA出色的BMS电池管理系统支持。
事实上，去年TSLA（上海）厂开始批量导入LG化学的811电池，并运行良好，TSLA的BMS电池管理系统在最后一道安全屏障上的角色也不容忽略。
从国内来看，不少车企已经意识到这一点，开始将811电池的研发和应用匹配过程直接提前到研发阶段，以求更深度的"契合"。
相信，从材料、电芯、工艺、制造、pACK、BMS到车企等，在整个产业链的协同努力和试错下，811电池技术会愈加成熟，并且未来也将会成为主流电池技术路线之一。
流言终将止于智者。无论是811，还是未来镍9系甚至无钴电池，在汽车产业变革的大潮下，尽管电动化之路会有些曲折，也会很艰难，但动力锂电池技术进步的脚步会一直向前，电动化之势不可阻挡。当然电池技术的发展有个过程，但因噎废食要不得。每一次变革，都要多次"摸着石头过河"的试验，假如一出问题就想退回去，电池技术的提升从何谈起呢？电动汽车和燃油车凭什么相抗衡呢？811目前正在经历的"风波"，已经成熟应用的523以前也有过，我们确信未来的镍9系，甚至其他新技术都会有类似"波澜"。当然，我们也应珍惜这种关注和讨论，唯有此，技术才能进步得更稳健，产业发展方能行稳致远。
