動(dòng)力鋰電池已經(jīng)成為電動(dòng)汽車性能對(duì)比的標(biāo)桿。然而，很多人不知道，決定鋰電池性能的關(guān)鍵是正極材料。

“正極材料才是動(dòng)力鋰電池最為關(guān)鍵的原材料，它的性能直接決定了鋰電池的主要性能指標(biāo)，在總成本中占據(jù)30%以上的比例。”北京當(dāng)升材料科技股份有限公司副總經(jīng)理陳彥彬告訴記者。

長(zhǎng)期以來(lái)，缺乏高性能的正極材料是我國(guó)新能源汽車及其動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“痛點(diǎn)”。作為國(guó)內(nèi)專注于鋰電正極材料研發(fā)的上市公司技術(shù)創(chuàng)始人，陳彥彬率領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)于2014年在國(guó)內(nèi)率先開發(fā)成功并量產(chǎn)的車用動(dòng)力鋰電正極材料，其具有比容量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、壓實(shí)密度高、低溫性能優(yōu)異等四大性能優(yōu)勢(shì)，相應(yīng)的動(dòng)力電池單體能量密度達(dá)到230Wh/kg，循環(huán)壽命達(dá)到4000次，低溫充放電性能優(yōu)勢(shì)也十分突出，已成為國(guó)內(nèi)外高端電動(dòng)車用動(dòng)力鋰電池的首選正極材料。在2017年度北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)選中，該項(xiàng)目榮獲二等獎(jiǎng)。

高鎳型高能量，電動(dòng)汽車長(zhǎng)續(xù)航

據(jù)了解，目前已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和NCM(鎳鈷錳)三元材料等產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車發(fā)展初期，動(dòng)力電池由采用磷酸鐵鋰正極材料的電池主導(dǎo)，雖然這種正極材料制作的電池的循環(huán)壽命較好，但能量密度比較低，這就導(dǎo)致電動(dòng)汽車的續(xù)航里程相對(duì)較短。

“能量密度、循環(huán)壽命、高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性、低溫特性、安全性、成本是動(dòng)力鋰電池的幾項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。”陳彥彬說(shuō)。

隨著乘用車對(duì)長(zhǎng)續(xù)航里程的需求越來(lái)越迫切，必須開發(fā)更高能量密度的鋰電池正極材料。

“高鎳三元材料可以顯著提升鋰電池的能量密度,在單位體積或單位重量的電池中可儲(chǔ)存的電量更多,因而逐漸成為乘用車動(dòng)力電池市場(chǎng)的主流。”陳彥彬說(shuō)，從技術(shù)角度來(lái)看，三元材料能量密度、輸出特性、循環(huán)壽命、存儲(chǔ)穩(wěn)定性、安全性等主要性能指標(biāo)相對(duì)而言比較均衡，因此是未來(lái)動(dòng)力電池正極材料的主流方向。與常規(guī)三元材料NCM111、NCM523相比，NCM622比容量高，用其制作的電池能量密度可達(dá)到230Wh/kg以上。

“更高鎳含量的NCM811和NCA盡管能量密度高，但制備難度大、生產(chǎn)成本高、安全風(fēng)險(xiǎn)大，目前主要用于小尺寸的圓柱電池（5Ah以下），應(yīng)用于大型的方形電池和鋁塑膜軟包裝電池（50Ah以上）還面臨諸多的技術(shù)挑戰(zhàn)。”陳彥彬說(shuō)，“因而NCM622是當(dāng)前乃至未來(lái)幾年內(nèi)高端大型動(dòng)力電池的首選正極材料。”

相關(guān)資料顯示，2018年大眾、寶馬在其配套的動(dòng)力電池選擇上，采用了高鎳NCM622，未來(lái)會(huì)采取更高鎳含量的三元材料。動(dòng)力電池企業(yè)中，包括松下、LG、SK、三星等國(guó)際企業(yè)都在向高鎳三元材料動(dòng)力鋰電池進(jìn)軍。