動力電池攻關300wh/kg！國內NCA材料布局起底
時間:2019-01-28 14:30來源:起點鋰電大數據 作者:綜合報道
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起點研究（SPIR）數據顯示，2018年三元電池裝機量為30.7GWh，其中NCA電池裝機量為64MWh，配套車輛1849臺，全部為純電動乘用車，主要是力神電池為江南汽車眾泰牌轎車拍套1808臺，聯動天翼為小鵬汽車配套41臺。
在動力電池向高能量密度方向發展的趨勢下，三元電池大行其道，然而國內廠家大都選擇NCM技術路線，鮮少有企業布局NCA。
有業內人士表示，相比NCM811，NCA更容易實現300wh/kg的攻關目標。
目前國內主流三元電池NCM523能量密度在160~200wh/kg左右，NCM622在230wh/kg左右、NCM811在280wh/kg。松下與特斯拉聯合推出的21700NCA電池，單體能量密度接近300Wh/kg左右，是目前量產的能量密度最高的鋰電池。
據了解，NCA電池具有能量密度高、倍率特性好、低溫性能良好、可逆比容量高等優點，是目前最具發展前景的高能量密度鋰電池正極材料之一。
但是NCA的工藝要求更苛刻、技術壁壘被日韓企業掌握，國內部分企業已經開始了布局NCA，但是產量相對較少。國內NCA電池要實現大規模應用，還面臨NCA材料制備技術難度較大、生產設備要求特殊、材料生產成本高、NCA電池設計和制造難度較高等諸多的技術挑戰。
在2018年12月28日工信部發布的2018年版《重點新材料首批次應用示范指導目錄》中，鎳鈷鋁酸鋰三元材料（NCA）作為重點材料入選，目錄指出，這款材料要符合保險補償機制需要滿足比容量≥190mAh/g(0.5C)，循環壽命≥1000周(80%，0.5C)的性能要求。
國內高鎳NCA材料在研發和應用方面已邁出了關鍵的一步。目前包括力神、天鵬電源、德朗能、卡耐在內的電池企業以及貝特瑞、格林美、當升科技等材料企業都在布局NCA，未來隨著產業鏈配套形成、技術獲得突破，NCA和NCM誰能笑到最后也未可知。
NCA電池：力神領跑，能量密度突破300wh/kg
2018年，天津力神在氧化鎳鈷鋁鋰(NCA)正極材料前期研究基礎上，開發高比能量、長循環壽命、良好安全性能的鋰離子動力電池用高鎳系正極材料；通過納米制備、納米分散、包覆及預嵌鋰等多種技術，研制容量高、首次效率高、循環穩定性及倍率性能好的硅碳負極材料。
基于該體系，天津力神研發的NCA高比能量電池能量密度達到302wh/kg。據了解，該電池體積能量密度大于642Wh/L，25℃下1C充放電循環710次(100%DOD)，容量保持率達到80%；同時通過優化電解液配方，循環性能明顯改善，目前循環285次(100%DOD)容量保持率高達96%。這一工作為開發出比能量300Wh/kg、循環壽命1500次的鋰離子電池單體奠定了基礎。
應用方面，2018年力神NCA電池裝機量有62MWh，主要為江南汽車的眾泰牌轎車提供配套。
天鵬電源是國內為數不多的NCA電池實現裝車的企業之一，目前NCA電池系統能量密度達到142Wh/kg以上，同時18650型號3.5AH產品已完成技術儲備，可以根據客戶要求投產系統能量密度超過160Wh/kg的高能量密度電池。
2018年，天鵬電源生產的NCA動力電池已經配套了上汽通用五菱的寶駿E100、寶駿E200以及知豆D2等暢銷車型，并進入2018年的新能源汽車推薦目錄。
2018年聯動天翼NCA電池裝機量1.95MWh，主要為小鵬汽車提供配套。2016年10月，松下電器戰略投資了聯動天翼，雙方在高性能鋰電池領域達成了深度戰略合作。依托松下在新能源鋰電的絕對技術優勢，聯動天翼完成對新能源行業的深度布局。
除此之外，德朗能也在2017年量產了3.2Ah的NCA電芯，能量密度達到250Wh/kg，主要為東風、小鵬汽車等企業提供配套。剛被恒大收購58%股權的卡耐NCA電芯產品也已完成研發，具備量產條件。
NCA材料：多家布局、主要供應國外
國內國內前驅體企業和正極材料生產企業會加大研發投入力度，加快提升在高端鋰電正極材料方面的技術水平和生產能力，多家正極材料企業都在布局NCA材料，不過主要是銷往國外。
2018年12月24日，格林美公告稱，公司與韓國ECOPRO簽訂了合作協議，ECOPRO將在2019年到2023年期間，從公司采購總計17萬噸的高鎳NCA三元前驅體。此前，格林美就與ECOPRO合資建立年產1萬噸NCA項目，并已建成2萬噸/年三元材料高鎳前驅體生產線。
ECOPRO是全球第二大NCA正極材料生產商，格林美與ECOPRO合作，將進一步提升公司NCA高鎳三元材料的全球市場占有率。
貝特瑞NCA技術已具備量產條件，年產能約3000噸左右，已實現向松下等客戶銷售，后續將在江蘇常州新建1.5萬噸高鎳正極材料生產線。
當升科技NCA材料已完成中試工藝定型，容量和循環保持率具有明顯優勢，預計今年年內批量推向市場。
杉杉股份規化在寧夏建設的正極項目產能約7200噸，可生產NCA高鎳三元材料，材料產品已送樣特斯拉、松下。
巴莫科技的NCA產品實現產業化，目前已與國內電池廠家進行配套，年產能約300噸左右。
巴斯夫的高鎳NCA已經成功被當前全球領先的電動汽車主機生產商特斯拉所采納并應用于其主要車型。
長遠鋰科NCA目前正在送樣中，年產能約在200噸左右，寧波金和產能約500噸左右。
(責任編輯：子蕊)
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