钜大LARGE | 点击量：239次 | 2023年04月24日
锂离子电池中的"三元高镍"是什么意思？
2018年1-十月我国新能源汽车生产约80.3万辆，同比上升70%，乘用车市场上升迅猛，甚至超200%，但分化严重，真正受益的仅限于几家车企及排名靠前的几家动力锂电池公司。动力锂电池行业方面，GGII统计数据显示，2018年1-十月国内动力锂电池装机总电量约34.72GWh，同比上升97%。其中电池装机总电量排名前十的公司合计产量约30GWh，占整体的86%。有关前10的座次之争，宁德时代、比亚迪稳居前两位。虽然每个单月中位于第三位的排名均有变动，却也重要被国轩高科、孚能科技、力神等不超过5家电池公司占据，越往后公司排名的变动越大。而今年以来，锂离子电池提升能量密度的发展趋势无非两种：软包降低重量、三元正极提升能量密度
效率提升的主流路径：高镍三元
与芯片行业的制程发展高度类似，锂离子电池行业发展的目标是更轻便、能量密度更大，这个标准也是国家政策对新能源汽车行业的要求。从财政部补跌的变化可以看出，关于新能源汽车，监管层最大的目标是，力促动力锂电池能量密度升级：
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与传统电池不同，锂电动力锂电池拥有一个庞大的正极、较小的负极、和较少的电解液，正极成本达到动力锂电池整体成本的40%左右。从目前技术来看，锂离子电池能量密度升级的重要攻关方向，一个是降低封装外壳的重量（软包），二个就是提升正极所能携带的能量密度。
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%
三元锂电里的三元，纯粹指代正极技术，意思是，正极材料是由三种金属制成的。上一代动力锂电池我们叫磷酸铁锂，是因为正极材料是磷酸铁锂制成的，磷酸铁锂虽然安全，但能量密度无法提升到160Wh/kg以上。
三元正极有两个方向。一个叫NCM，N=镍、C=钴、M=锰，后面往往带数字，例如NCM523是当前主流，意思是三种元素的配比是5:2:3；另一种技术叫NCA，A=铝，NCA电池的配比相对固定在8:1.5:0.5。
那么什么叫高镍三元？NCM电池三种元素中，随着镍元素占比升高，三元正极材料的比容量逐渐升高，电芯的能量密度也会随之提高。但是，随着镍元素的升高，NCM电池内的锰元素较难稳定更多的镍，导致体系能量密度稍低，所以续航表现不如NCA电池。
那么为何国内厂商不生产NCA电池？因为技术达不到。NCA电池铝的含量非常少，因此可以理解它接近二元材料，以Al代替锰，是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性，离子掺杂可以增强材料的稳定性，提高材料的循环性能。但是镍钴铝电池对制作工艺要求较高，因为，Al为两性金属（可以同时与酸和碱发生化学反应），不易沉淀，因此NCA材料在较高温度的情况下，会发生热失控，从而引发危险。
NCA技术重要集中在日韩厂商（LG、松下）手中，我国公司技术重要差在两点。一是，制程方面，NCA要求在电池生产全过程均要控制湿度在10%以下，这对国内公司形成了很大的挑战；二是NCA目前必须采用耐压的圆柱电池壳，这不是国内厂商电池包装技术发展的方向。
NCA技术和NCM技术差距多大？
2018年初，特斯拉CEO马斯克表示，特斯拉在NCA电池技术方面获突破性进展，能量密度再提升30%，并且生产成本大幅下降，特斯拉车型的续航里程可达到640km以上；六月时特斯拉强调，再次在电池技术方面获突破性进展，能量密度再提升30%，预计达到330Wh/kg水平。
国产电池当前量产的较高水平来自宁德时代，其NCM622技术在第11批推荐目录中达到了170Wh/kg水平。从目前国内技术来看，接下来NCM811装车，有望达到210Wh/kg水平。
但是，鉴于NCA暂时无法用软包技术封装，随着软包技术的发展和推广，国产动力锂电池在2019年仍有加速跟上的希望。LG化学CFO在接受采访时表示，将批量生产NCM811正极材料的电池用于电动公交车，软包电池仍是NCM622型应用于大多数新能源汽车。
