日前，一則寧德時代計劃明年量產(chǎn)NCM811動力電池的消息，將動力電池行業(yè)新一輪的技術(shù)競賽擺在了人們眼前。稍早時候，比亞迪也以非官方公開發(fā)言的形式，表示其NCM811動力電池會在2019年下半年投入使用。

NCM811，即正極材料中鎳鈷錳的含量比例為80%：10%：10%的三元鋰電池，代表目前動力電池領(lǐng)域最高能量密度與最高技術(shù)含量的路線。

然而，在現(xiàn)下的語境，兩大動力電池龍頭齊齊放話要上NCM811，核心用意卻不是要在此時爭出個你死我活。

兩年后，國產(chǎn)新能源車退坡、動力電池產(chǎn)業(yè)放開后，在技術(shù)與產(chǎn)業(yè)布局上領(lǐng)先的外資電池將真正卷土重來，屆時，或?qū)⒂幸粓龈鼮閼K烈的動力電池三國殺。國內(nèi)的動力電池企業(yè)最有效的應(yīng)對方式，唯有以先進的技術(shù)回應(yīng)挑戰(zhàn)。

高鎳材料體系成動力電池必由之路

如果說在2017年，動力電池企業(yè)對三元鋰電池的正極材料選擇還有所疑慮的話，那么一年過后，兩股強大的力量：鈷的價格，以及政策和市場提出的能量密度要求，基本將企業(yè)的選擇鎖定在了高鎳三元材料。

根據(jù)倫敦貴金屬交易所的今年2月的數(shù)據(jù)，從當時往前倒推的18個月里，作為動力電池中尤為關(guān)鍵的材料，鈷的價格上漲了3倍，最高時價格達到了8萬美金/噸。根據(jù)全球第四大鈷生產(chǎn)商金川國際財報披露，其鈷平均售價上半年上升至每噸74243美元，同比上升118%。這兩天，鈷價（電解鈷）則稍稍回落到了50萬元人民幣/噸以下。然而，一噸電解鎳的價格，目前就11萬出頭。

正極材料在動力電池的成本占比最高，最高可以達到30%。一路瘋漲的鈷價與相對低廉的鎳價兩相對比，動力電池企業(yè)們決定Pick鎳。這是高鎳三元材料崛起的第一重因素。

與此同時，電動汽車的里程焦慮，到如今仍然廣泛存在。日前蔚來ES8120公里時速續(xù)航里程200公里出頭的消息引發(fā)了廣泛關(guān)注，就是最好的例子。消費對電動車續(xù)航里程的期待通過車廠傳導(dǎo)到了動力電池企業(yè)，必然要求電池能量密度更高，帶電量更大，能夠跑更遠。

恰好，鎳在鋰離子電池內(nèi)的主要作用就是拉高克容量，讓電池的能量密度更高。公開數(shù)據(jù)顯示，NCM811材料的克容量能夠達到190mAh/g，顯著高于鈷含量更高、國內(nèi)目前最主流的NCM523。

同樣，國家政策也在強化對動力電池能量密度、成本的要求。2017年2月出臺的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》》明確提出了到2020年動力電池單體能量密度300Wh/kg、系統(tǒng)能量密度260Wh/kg，成本1元/Wh的目標。標準不斷走高的新能源車補貼標準，比如今年純電動乘用車系統(tǒng)能量密度達到140Wh/kg才能拿到足額補貼的條款，也在推動動力電池產(chǎn)業(yè)往高鎳三元材料路線進發(fā)。

在2018年，NCM811一時成為國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)的寵兒。不僅是比亞迪、寧德時代表示2019年量產(chǎn)的計劃，國軒高科、億緯鋰能等也計劃在2019年量產(chǎn)，比克、力神、鵬輝新能源更是表示，其NCM811動力電池已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn)供貨。其中比克還列出了一份客戶表，北汽新能源、上汽大通、云度等均在其列。而原本計劃在NCM523基礎(chǔ)上發(fā)展、推廣的NCM622，此時聲量已經(jīng)小了下去。

多方合力之下，中國動力電池技術(shù)似乎又要迎來一輪“一步到位”的跨越式發(fā)展。

高鎳動力電池之戰(zhàn)：日本領(lǐng)先，國產(chǎn)已落后

然而，在中國動力電池行業(yè)刮起一片NCM811之風(fēng)時，韓國那邊卻傳來了“壞消息”：

去年，韓國動力電池行業(yè)的老三SKI宣布量產(chǎn)NCM811軟包動力電池，將為起亞的電動車供貨。然而今年，SKI卻宣布推遲量產(chǎn)NCM811的計劃。

而韓國的另一動力電池巨頭LG，今年初LG配套電池的現(xiàn)代KonaEV亮相時，一度被傳為是”首款使用NCM811電池的電動車”，而后韓國媒體卻辟謠，KonaEV采用的是NCM622三元電池。LG化學(xué)CFO在接受采訪時也表示，LG生產(chǎn)的NCM811僅限于圓柱形鋰電池、僅應(yīng)用在電動大巴上。

不過，技術(shù)要求稍低的NCM622技術(shù)路線，國內(nèi)的廠商也尚未實現(xiàn)大規(guī)模上量。在面向未來的技術(shù)儲備上，國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)在中日韓三國中最弱勢。

三元鋰動力電池的各項屬性之間，一直存在相互制約的關(guān)系——能量密度高了，溫控和安全性就更難保障；要保障電池循環(huán)壽命，能量密度就會相對受限。

三元材料中鎳含量與電池各屬性關(guān)系：左邊為失控溫度，中部為克容量，右邊為容量保持性能NCM811中提升了鎳的占比，拉高了電池的能量密度，然而卻要付出電池循環(huán)壽命減少、電池熱穩(wěn)定性變差、功率性能下降等諸多代價，這便要求在動力電池的其他關(guān)鍵材料（負極材料、隔膜、電解液）以及電芯成組、成系統(tǒng)的環(huán)節(jié)予以找補。

僅有日本的松下，以圓柱形電池的形式真正解決了高鎳三元材料動力電池的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用問題。雖然松下采用的正極材料是NCA（鎳鈷鋁），三種材料配比為80%：15%：5%，但本質(zhì)上它和NCM811路線同源。在特斯拉Model3采用的21700圓柱形電池上，松下實現(xiàn)了單體電芯能量密度300Wh/kg的指標。

松下提供的電池超高能量密度并不只歸功于高鎳正極材料。在負極上，松下使用了碳硅材料。硅的克容量為4200mah/g，而純石墨負極克容量僅為373mah/g，摻入了硅的碳硅負極材料克容量能夠達到400-650mah/g的水平，進一步推高了電池的能量密度。

特斯拉此前更是在生產(chǎn)報告中指出，其電池的部分性能指標已經(jīng)比競爭對手下一代還強，和寧德時代的路線圖比起來，似乎確實是這樣。

看寧德時代的技術(shù)路線圖，他們使用NCM811配合碳硅負極實現(xiàn)300Wh/kg能量密度的產(chǎn)品，要在2020年才推出。

這意味著，松下在高鎳三元鋰動力電池的產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用于乘用車的節(jié)奏上，至少領(lǐng)先了中國動力電池龍頭企業(yè)2-3年。盡管寧德時代與比亞迪在去年的動力電池出貨量排名上分列第一、第三，但在技術(shù)上，松下仍然是公認的第一。

而國內(nèi)雖然也有不少動力電池企業(yè)推出NCM811圓柱形鋰電池并開始推向市場，但在規(guī)模上完全無法和松下高達數(shù)GWh的供貨量相比。

高鎳電池量產(chǎn)需要全產(chǎn)業(yè)進步

據(jù)悉，寧德時代頻繁與車廠進行合資的舉動中，有較大成分是因其技術(shù)深度與國外巨頭相比并不領(lǐng)先，希望以此舉來綁定車企，分擔風(fēng)險。而比亞迪，日前也在動力電池領(lǐng)域和長安合資。

不過，技術(shù)不占優(yōu)也并非全然是寧德時代、比亞迪們不夠努力。由于動力電池牽一發(fā)而動全身的屬性，對NCM811的應(yīng)用，其實需要整個產(chǎn)業(yè)體系的通力配合。而國內(nèi)動力電池生產(chǎn)廠商的上下游、中國的動力電池產(chǎn)業(yè)乃至新能源車產(chǎn)業(yè)，本就處在追趕者的角色。

在整個產(chǎn)業(yè)上游，動力電池的四大關(guān)鍵材料（正極材料、負極材料、隔膜、電解液），目前日韓公司居于技術(shù)主導(dǎo)地位，更尖端的高鎳三元材料和其配套材料更是如此。

本文摘自：車東西