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浅析高镍NCM 811:真的“高处不胜寒”?

导读: 近日,据境外媒体爆料,韩国两大电池巨头LG化学和SKI分别证实,将推迟量产高镍NCM811电池的计划。LG化学表示将小规模生产仅用于电动公交车的NCM 811电池,而SKI则表示公司的NCM 811动力电池将推迟发布。这是啥情况?放鸽子,酝酿的“大招”不放了?

如果世界上有一种动力电池,能够让所有电池企业都为之疯狂,那一定是高能量密度电池。如果要在高能量密度电池中,找出一个“高冷”的明星,我想当下那一定是高镍NCM 811了。

动力电池中的“网红”

近年来,“高镍NCM 811”逐渐成为动力电池业的“网红产品”。随着新能源汽车市场的迅猛发展,对于动力电池续航能力和能量密度的要求越来越高。与此同时,钴金属等原材料供应紧缺导致价格不断上涨。高镍三元电池,特别是NCM 811,在能量密度和成本方面具有巨大优势,吸引了全球众多电池巨头争相研发。但也正由于“镍之高”,让不少企业颇感“高处不胜寒”。

搞事情?你们不是说,要在2018年放大招么?

近日,据境外媒体爆料,韩国两大电池巨头LG化学和SKI分别证实,将推迟量产高镍NCM811电池的计划。LG化学表示将小规模生产仅用于电动公交车的NCM 811电池,而SKI则表示公司的NCM 811动力电池将推迟发布。这是啥情况?放鸽子,酝酿的“大招”不放了?

原来事情是这样的。今年年初,韩国现代正式发布了 Kona EV 纯电动SUV,采用LG化学生产的NCM 811软包电池,这也是全球首款搭载NCM 811软包电池的新能源汽车,双方达成协议将在年内投入市场。据悉,该车型将提供两个版本,续航里程分别为300公里和470公里,对应的电池包容量为39.2kwh和64kwh。

而早在2017年,SKI就很得意地宣布首次在韩国开始量产了可用于能量储存系统的NCM 811电池,到2018年第三季度能够实现规模化供应车企,并且还信誓旦旦表示,其生产的NCM 811电池有望使电动汽车的续航里程达到500公里。

而如今,作为全球动力电池领域的重要领军者,他们俩却都不约而同地“食言”,曾经吹过的牛逼都不兑现,这不仅让合作伙伴大呼“不靠谱”“坑爹”,也让准备了大额银行卡、要驾着“全球首款搭载NCM 811软包电池纯电动SUV”炫酷、把妹的土豪们大失所望。

牛逼真的吹大了!

电池中国网了解到,高镍NCM 811电池的技术壁垒非常高,在制备工艺、设备、生产环境,以及配套高压电解液等方面的要求都远远高于普通三元电池。截至目前,国际上仅有少数几家公司拥有高镍NCM 811量产技术,而此次LG化学、SKI纷纷推迟NCM 811量产计划,可能是牛逼真的吹大了,手有点潮,技术还“欠点火候”。

而在国内,虽然早就有关于“2018年是高镍NCM 811电池量产元年”的声音,但也都领教了高镍NCM 811 的“高冷”。业内专业人士表示,目前高镍NCM 811体系的产品制作工艺相当苛刻,对环境要求相当高,对材料生产企业和电池生产企业要求都很严格。这导致当前国内布局NCM 811电池的企业很多,而能量产的却寥寥无几。

高镍NCM 811技术瓶颈导致其商业化之路进展缓慢,目前国内极少有搭载NCM 811电池的新能源车型面世。通常来讲,随着镍含量的增加,动力电池的循环性、安全性和倍率性能都会迅速恶化。实验数据表明,动力电池容量每提升10%,循环寿命大约会降低20%,充放电倍率降低30~40%,同时电芯会有约20%的温升。由于安全性问题没有很好解决,认证难度高,国内的新能源车企不敢贸然尝试使用。

目前,合成高镍三元材料的方法主要是高温固相烧结法,稳定性和安全性能差,储存和加工条件苛刻。当前国内高镍NCM 811材料存在的主要技术问题:一方面是颗粒表面的相转变,容易引起电池容量、循环性能的衰减;另一方面是循环后颗粒碎裂,引起811电池电化学性能衰减,导致热稳定性、安全性能下降。所以,国内高端高镍三元材料还主要依赖进口。

“其实除了技术门槛高、安全性较低以外,NCM 811电池还有包括热管理系统、供应体系重塑等问题需要解决。目前,国内有企业已经开发出NCM 811材料,但距实际的商业化应用还有不少差距。NCM 811电池如要进入到规模化推广,还需要很长时间。”业内不愿具名的某专业人士表示。

另外,高镍三元电池的产业化并不仅仅取决于正极材料的突破,其它材料的合理搭配、电池制造工艺和包覆工艺升级、电池的安全性和一致性问题解决等都有很大的影响。高镍三元材料电池的制备工艺难度较大,这对动力电池企业的技术创新和产线改造提出了很高的要求。

“前线”传来了“捷报”!

虽然存在诸多障碍,但是要达到国家2020年,动力电池单体能量密度达到300Wh/kg以上,系统能量密度力争达到260Wh/kg的目标,并满足日益挑剔的消费者的胃口,攻破高镍NCM 811电池技术高地,是国内电池企业未来发展的必由之路。如今,在高镍NCM 811技术“攻坚战”中,国内业界“前线”已经出现了不少振奋人心的消息。

电池中国网了解到,国内企业的高镍“攻坚战”是从技术相对成熟的圆柱电池领域打响的。力神电池副总工程师苏金然表示,包括力神电池在内的部分电池企业基本解决了NCM 811在圆柱电池应用的技术难题。从2017年以来,国内的力神电池、鹏辉能源、比克动力、当升科技等为数不多的企业,差不多已经完成从NCM 811小批量生产,再到客户送样认证测试的过程。

到目前为止,比克电池生产的高镍NCM 811电池已成功应用于江淮汽车、上汽大通、北汽新能源、小鹏汽车等电动汽车的相关车型上,并入围国家新能源推荐目录。当升科技则表示,目前已经完成高镍NCM 811的量产工艺开发,并对客户进行了送样测试认证,开始批量供货。

电池中国网认为,虽然LG化学和SKI都推迟了NCM 811批量生产计划,但他们的技术实力不容小觑,或许正酝酿“更大的招”也未可知。攀登全球高镍电池技术“珠穆朗玛峰”的竞赛,容不得半点懈怠,要承受住高镍之“寒”,还要从加强自身锻炼做起,给自己多“充点电”吧,同仁们!

作者:金东

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