高镍电池潮信起，辨材仍须待后年

作为目前被认为比较有希望在2020年实现电池单体能量密度300瓦时/公斤目标的技术，高镍电池的研发和生产步伐对新能源汽车市场发展至关重要。EVProbe在今年4月拜访威马汽车在上海的总部时，一位高管说在他们自己的市场调研中发现，续航里程达到至少300公里以上是普通消费者愿意考虑采购电动车而非传统燃油车的关键因素。要达到这样的续航里程，电池系统的能量密度就要在260瓦时/公斤。而依次论之，电池单体的能量密度也必须实现这个系统水平。总而言之，如果说高镍电池能否如期量产将决定电动车是否能够成功进入寻常百姓家、最终获得市场接纳亦不算危言耸听。

今年年初，国内电池材料供应商宁波容百锂电的总裁助理刘德贤就曾预测高镍三元材料将在2019年迎来爆发期。

三元电池里提高镍比例，从而相应地降低价格昂贵的钴的使用量，不仅可以降低制造成本，而且能够突破材料的物理性能瓶颈，使能量密度能够显著提升。根据电池中国网的一位专家测算，如果企业采用811正极材料，其电池的制造成本可以降低7％。市场成熟的18650动力电池采用532正极材料，电芯容量为2．5AH，而采用811正极材料，容量可达2．75AH。采用811正极材料单位千瓦时（kWh）成本为390元，而采用532正极材料单位千瓦时成本为414元，成本下降6％。采用811单个电芯的正极材料重量下降9％，而对应隔膜、电解液、铜箔等成本也将有所下降。经综合测算，如采用811材料生产的三元电芯，单位成本将下降约7％，而考虑到PACK后，综合单位瓦时成本下降幅度可达8％以上，降幅非常可观。

另外，因为811材料电池的能量密度比较高，所以装载811材料电池的新能源汽车补贴额度也要比装载622和532的高，这样高镍电池的综合性价就具备了相当大的优势。

高镍电池潮信渐起▼

虽然去年开始就有公开报道国内一些龙头材料企业开始布局高镍产能，也有一些电池生产企业传说今年开始陆续已有产品面市，但是甚少有具体确凿的数据佐证。

此次EVProbe从原材料供应商，车企和设备供应商等获得直接反馈，证实目前国内真正在高镍三元电池（主要指NCM811和NCA）生产技术方面有切实进展的电池企业主要有比亚迪、远东福斯特、JEVE、天津力神、CATL、比克、北京当升科技和国轩高科等八家，而生产高镍材料的企业有宁波容百（原宁波金和）、林奈新能源、杉杉能源、厦门钨业、天津巴莫、北京当升科技、林奈新能源，贝特瑞（BTR）和新乡天锂等。此外，我们也确认至少七家车企已经在他们的部分型号上试装高镍电池。其中，据库卡的一位项目经理所知，江淮，上汽大通，北汽新能源，小鹏和云度使用的是比克所产的NCM811。（注：部分使用高镍电池的车企不便公布其名称）。

江淮汽车的一位高管透露，他们今年至今已经在5000多台车安装了比克和力神的NCA高镍电池，明年的安装量将增加30%甚至50%。根据使用经验，这类高镍电池的能量密度目前达到260~270瓦时/公斤，可支持续航里程250~350公里左右。这种评价跟我们在其他渠道获知的信息相符。

河北一家生产特种电动车的车企表示，目前他们安装的NCA购自国轩高科，采购价格大约是1340元/千瓦时，而NCM811的价格是1360元/千瓦时。他们的评价是性能很好和能量密度很高。另外一家在江苏的车企也以1315元/千瓦时的价格从北京当升科技采购高镍电池。同样认为其性能相当于其他电池的成倍增加。在我们的调研中，江淮目前的采购价格与其他车企相比最低，仅为1200元/千瓦时。

根据这些车企的反馈，目前高镍电池（包括NCM811和NCA）模组的采购价格平均是1304元/千瓦时，与此对比，EVProbe跟踪的NCM523电池模组价格目前大约是1,460元/千瓦时，比前者高约11%。这显示出高镍电池令人印象深刻的成本优势，而且随著规模效应的出现和技术不断成熟完善，这种优势应该会更加明显。鉴于目前车企掌握电池采购的话语权，因此有能力要求电池厂商以更优惠的价格供货，因此也能够享受到这种成本优势。

总体而言，这些车企都认为高镍电池在充电速度、电容量、功效方面都很出色。“电池续航力比其他类型电池强不少，输出功率大、充电更快，”腾势的一位经理说。

高镍材料供应商们表示，现阶段电池企业主要在生产工艺比较成熟的高镍圆柱电池上面实现了量产，而方型和软包电池现在都还处在研发和测试阶段。广州鹏辉能源科技股份有限公司的一位研发经理认为，2018年各大圆柱厂商的811产线经过设备调试和人员培训后会布局到位。进入2019年，811材料在方型和软包电池上的应用将会更加成熟，811材料的需求量也会不断增长。

成都建中的一位电池研发经理告诉EVProbe，该公司生产的NCM811模组毛利率在25%左右。他承认NCM811的能量密度高，确实稳定性不足，快速充放电也会降低电池循环寿命，目前的应对之策是在电解液上加入一些特种添加剂处理。总体而言，他相信NCM811价格会根据市场需求和原材料变化调整，应该是逐渐下降的趋势。

辩材仍须留待后年

但是EVProbe在调研中发现并非所有的业界专家都对高镍信心满满。三星在中国的一位高管对EVProbe说，虽然他相信高镍电池一定会跻身主流，但是任何产品都需要很多时间去验证，现在产业发展的比过去快很多，很多东西没有充分的验证。

金沙江动力的一位资深专家指出，目前高镍电池如811在循环寿命和安全性上还很差，技术上还是很有门槛的。他认为国内还没有大规模投产，技术上的一个瓶颈应该是在负极材料环节，比如碳硅薄膜的硅含量正常应该在5%，但是很多工厂为了提供能量密度，冲击300WH/kg把硅含量提升到10%，这时候会造成电化学反应，造成不安全性。

因此他对NCM811的进展不甚乐观，认为这个是政策导致的问题。“政策要求2020年电池单体的能量密度要达到300wh/kg，这个数值没有意义，因为就算单体达到了，Pack不一定能够达到。”而国际其他电池厂都没有这样的要求，大家还是认为安全更重要。但是在这种政策引导下，大家猜会剑走偏锋，带来很多不安全因素。CATL在高镍上面也没有多大的进步，在他们的电池路线图上，2017年的电池能量密度也才在230wh/kg，不相信他们2020年可以达到300wh/kg。很多企业牺牲了安全去走高镍路线。

他个人更看好日韩公司，LG是有技术做811，但是因为有一些问题没有解决，所以推迟电池上市。但是国内企业的态度却不是这样。他认为现在国内的技术还处在试验阶段，技术成熟需要在2022年左右。

领先电池生产企业欣旺达的一位产品经理也向EVProbe表达了类似的观点。他明确表示“高镍的声音很大，但是市场上没有很大动静，实际上不会有那么快实现批量化”。目前很多配套的材料和工艺还不行，除了正极材料还有负极材料、电解液、隔膜都需要升级配套。所以说811或者NCA的量产是一个系统性的提升，不是简单的使用特殊材料就可以一蹴而就。

根据EVProbe的调研反馈，目前国内研发高镍电池的企业仍然面临下面三个主要挑战：

1：高镍811的高温稳定性和结构稳定性较差，生产工艺比较难掌控：一是颗粒表面的相转变，容易引起电池容量、循环性能的衰减。二是循环后颗粒碎裂，引起电池电化学性能衰减，导致热稳定性、安全性能下降。

2：高镍三元对设备选型要求高，无法与低镍正极产线通用。由于高镍正极材料核心设备工艺涉及升级调整，且生产工艺控制比常规正极材料要求更为严格，因此目前国内NCM811/NCA产线核心设备以进口为主。高镍三元材料需要纯氧气气氛，对生产设备的密封性要求较高，生产常规多元材料的窑炉完全不能满足要求，因此需要全新的设计革新。而创新在大部分国内企业属于稀缺资产。

3：生产成本效益问题。在实验室里捣鼓出来跟商业化量产的成本会有云泥之别。

有鉴于此，最近中科院杨裕生院士呼吁应该重视磷酸铁锂的发展，其中一个关键理由也就是认为电动汽车必须把安全性放在第一位，其他问题为之让路。因此他认为作为经过市场验证具备高度安全系数的磷酸铁锂电池仍是最佳之选。技术路线之争未有止期，但是这里侧面反映出的是三元电池安全问题仍然是最大软肋。

产能扩张正当时▼

尽管技术瓶颈依然在攻关阶段，但是高镍电池的原材料和电池产能扩张早已经是百舸争流。根据EVProbe的实证调研，至少有下面这些原材料巨头在建设高镍产能。他们目前的高镍材料总产能大约是66,000吨，未来两年内会至少翻一番达到13万吨左右。

在电池生产方面，目前的全国产能和产量都没有官方统计数据，不过力神的一位经理告诉EVProbe,他们在武汉已经有一条4GWH的NCA生产线在产，明年将扩张到8GWH。“目前的产品主要是18650和26700两种圆柱形电池。其中一个供应客户是江淮，”他补充说。考虑到其他企业的实力和投产进展，EVProbe估计目前的高镍电池产能（仅指NCM811和NCA,不包括NCM622这种被认为是过渡性产品）大约在20GWH，未来两年内至少会翻一番。

应该说，这个估计是比较保守的，特别是考虑到高镍电池如果真的成为未来实现能量密度要求唯一靠谱的技术，那么现在大约200多GWH的动力电池总产能中除掉被市场淘汰湮灭的，哪怕只有一半的市场空间被高镍电池生产线占据也预示巨大的潜力。

设备商先饮头啖汤

潮信方起，判断谁能独立潮头中游击水尚待时日。但是EVProbe认为设备供应商将会是首批国内高镍市场发展的受益者。在以前的太阳能产业风口下多晶硅大批建厂，生产反应炉、晶硅切割及封装检测等设备的企业先获订单增长，天然气投资成长先利好运输储气以及仪表之类的设备供应商，计算机网络数据服务爆发令过光模块生产企业早见红利，机器人制造企业未敢奢谈利润之时生产减速器的企业已经飞速成长。总而言之，所谓卖苹果不如卖装苹果的筐。

目前高镍材料供应商和电池生产企业都在扩张产能。其中材料生产的核心工艺流程包括自动化配料—反应—陈化—洗涤—中和—再洗涤—干燥—筛分—批量混合”的全流程自动化，以及氨水除尘，烧碱燃料除尘，多种配料配罐，除铁、过滤等全套流程。业界专家告诉EVProbe一些他们采购的设备品牌包括：

1：炉具：前锦炉业、赛德丽、万鑫炉业、中亚电炉；

2：控制系统：全自动气氛保护推板窑、全自动氧气保护推板炉，进排气系统全自动推进系统触摸屏+PLC自动控制监控系统（三菱品牌）中控智能制造系统；闭环循环零排放设计的（湿法前驱体+火法正极材料）一体化全智能自动控制产线，主要是进口德国西门子品牌和韩国ECOPRO品牌。

不得不承认，EVProbe访问的业界人士都表示，目前国内高镍三元产线虽然也结合了部分国产设备，但是主要以进口设备为主，其中日韩品牌是主流。湖南杉杉的那位经理指出，三元NCM的基础专利由美国3M公司持有，目前三元材料的相关专利主要集中在日韩手中，排名前三的分别是丰田、索尼和东芝，而这些专利技术壁垒阻碍了我国三元材料的厂商很难进入国际大厂。现在外国设备供应商已经在国内布点，比如日本则武NORITAKE集团与深圳的时代高科在2017年达成战略合作，在四川成都建设生产高镍正极粉料全自动真空干燥系统。

最后，高镍电池的成败不仅是技术路线谁输谁赢，而是会促进整个行业的整合。正如优科能源（漳州）有限公司的一位销售经理所说：高镍市场将集中掌握在拥有长期积累、实力雄厚的少数几家领军企业手中。而排名靠后的企业或中小企业在市场竞争中的筹码微乎其微，直至“被洗牌”。

行文终了，胡诌一首：高镍电池潮信起,舟行前方下急滩。朔风吹浪打船头，水流东去江如练。