和NCM811電池裝機(jī)量大幅增長(zhǎng)相比，動(dòng)力NCA的應(yīng)用卻沒(méi)有太大起色。
當(dāng)前，在新能源乘用車(chē)領(lǐng)域，三元電池已經(jīng)成為主流。而從技術(shù)路線來(lái)看，中日韓都在往高鎳方向發(fā)展，但日本企業(yè)主要以NCA為主；韓國(guó)企業(yè)為NCM+NCA；中國(guó)企業(yè)則以NCM為主，極少涉及NCA。
多位業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為，國(guó)內(nèi)動(dòng)力NCA產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢，一方面是由于NCA電池的制造工藝要求更高，技術(shù)壁壘高。在制造工藝、材料使用等方面，中國(guó)電池企業(yè)與日韓企業(yè)還存在一定差距。
另一方面，當(dāng)前能夠規(guī)模量產(chǎn)供貨NCA材料的主要為日韓企業(yè)，主要供應(yīng)日韓電池企業(yè)，對(duì)中國(guó)企業(yè)比較提防，且價(jià)格昂貴。而國(guó)產(chǎn)NCA材料在制造工藝、原材料制備等方面還有待突破。
此外，當(dāng)前國(guó)內(nèi)新能源乘用車(chē)使用的三元電池主要以523和811為主，主機(jī)廠對(duì)NCA電池的使用熱情并不高，下游市場(chǎng)需求不足。
同時(shí)，在高鎳形態(tài)下，NCA和NCM811的能量密度差距并不明顯，但NCA材料價(jià)格高于NCM811，這也阻礙了NCA在國(guó)內(nèi)動(dòng)力市場(chǎng)上的應(yīng)用步伐。
當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)NCA僅在高端電動(dòng)工具、小動(dòng)力等領(lǐng)域有批量應(yīng)用，但在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域卻沒(méi)有太大發(fā)展，甚至有部分NCA電池企業(yè)已經(jīng)退出動(dòng)力市場(chǎng)。
客觀來(lái)看，國(guó)產(chǎn)NCA產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程能否加速主要取決于上游原材料成熟量產(chǎn)和電池制造工藝突破，以及下游市場(chǎng)需求升溫。從當(dāng)前情況來(lái)看，NCA在國(guó)內(nèi)動(dòng)力市場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用還存在一定的距離。
三星SDI試水方形NCA 能量密度提升20%
在新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程提高和鈷價(jià)不斷高漲的雙重刺激之下，高鎳體系的NCM811和NCA電池已經(jīng)成為市場(chǎng)競(jìng)逐的熱點(diǎn)。
從電池制造來(lái)看，NCM811主要以方形和軟包為主，而NCA則以圓柱為主。目前NCA電池做得最好，供應(yīng)量最大的是日本松下，其N(xiāo)CA電芯主要供貨特斯拉。
不過(guò)，近期三星SDI宣布將擴(kuò)建其匈牙利工廠，并采用堆疊工藝生產(chǎn)方形NCA電池，實(shí)現(xiàn)能量密度進(jìn)一步提升和制造成本進(jìn)一步降低。
外媒報(bào)道稱(chēng)，三星SDI計(jì)劃向韓國(guó)的Philoptics公司采購(gòu)20臺(tái)設(shè)備擴(kuò)充其匈牙利哥德電池工廠的產(chǎn)能，計(jì)劃在2030年之前在匈牙利投資12萬(wàn)億韓元（約9.94億美元），將其月產(chǎn)能逐漸提升到1800萬(wàn)個(gè)電芯。
值得注意的是，三星SDI將在該工廠生產(chǎn)高鎳NCA方形電池，也就是被稱(chēng)為下一代電池的“Gen5”電池，計(jì)劃于2021年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
據(jù)了解，這是三星SDI首次將鎳含量超過(guò)80%的NCA材料用于方形電池，采用堆疊的方法取代之前的卷繞方法。
三星SDI表示，得益于這些新材料和新技術(shù)，Gen5電池的能量密度將比目前量產(chǎn)的電池高出20%以上，每千瓦時(shí)的電池成本降低約20%或更多，充滿(mǎn)電一次續(xù)航或超過(guò)600km。
“方形電池用NCA在技術(shù)上沒(méi)有問(wèn)題，其能量密度更高，容量更大，所以會(huì)比圓柱電池有優(yōu)勢(shì)?！币晃粍?dòng)力電池企業(yè)技術(shù)高層對(duì)高工鋰電表示，方形電池采用NCA體系沒(méi)有問(wèn)題，都是高鎳體系，但能量密度能夠提升多少還不好說(shuō)。
相比NCM，NCA電池的制造難度更大，由于高鎳材料荷電狀態(tài)下的熱穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致電池的安全性下降，因此NCA電池需要從電芯設(shè)計(jì)、電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電源使用等環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)可靠的安全設(shè)計(jì)。
此外，NCA在充放電過(guò)程存在嚴(yán)重的產(chǎn)氣，這會(huì)導(dǎo)致電池鼓脹變形，循環(huán)及擱置壽命下降，電池存在安全隱患，所以通常采用耐壓的圓柱電池殼制作。
當(dāng)前，包括松下、LG化學(xué)、三星SDI、天鵬、力神、德朗能等中日韓電池企業(yè)，基本都采用圓柱形式生產(chǎn)NCA電池，這主要是基于生產(chǎn)工藝和成本的考量。
而三星SDI此次采用疊片方式生產(chǎn)方形NCA電池，并宣稱(chēng)在能量密度和制造成本等方面都進(jìn)行了優(yōu)化，或?qū)⒔o其它電池企業(yè)在量產(chǎn)NCA方面提供一些借鑒參考，從而提升NCA電池的在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用。
日韓壟斷國(guó)際市場(chǎng) 國(guó)產(chǎn)NCA仍需努力
事實(shí)上，除了制造工藝難度大之外，成熟原材料供應(yīng)缺失也是阻礙國(guó)產(chǎn)NCA大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。
高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)鋰電正極材料出貨量40.4萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)32.5%。其中，三元正極材料出貨量19.2萬(wàn)噸，占比47.6%，同比增幅40.7%。
三元材料出貨量增加主要受?chē)?guó)內(nèi)動(dòng)力電池端以及小動(dòng)力（電動(dòng)工具、自行車(chē)）等領(lǐng)域增長(zhǎng)帶動(dòng)，加之國(guó)外主要?jiǎng)恿﹄姵仄髽I(yè)出貨量增長(zhǎng)，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)三元材料出口量增加導(dǎo)致。
在高鎳材料方面，2019年國(guó)內(nèi)NCM811出貨量超過(guò)20000噸，主要應(yīng)用在動(dòng)力電池領(lǐng)域。其中僅寧德時(shí)代裝機(jī)就達(dá)2GWh；而NCA出貨量?jī)H3500噸左右，主要應(yīng)用在電動(dòng)工具、3C數(shù)碼電池領(lǐng)域。
多位業(yè)內(nèi)人士對(duì)高工鋰電表示，國(guó)產(chǎn)NCA產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢的一個(gè)主要原因是原材料配套供應(yīng)缺失，國(guó)產(chǎn)NCA材料還沒(méi)形成大規(guī)模量產(chǎn)供貨的能力。
當(dāng)前，國(guó)際上實(shí)現(xiàn)NCA材料批量供貨的有住友金屬、日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社和戶(hù)田化學(xué)和韓國(guó)ECOPRO，主要供應(yīng)松下、索尼、LG化學(xué)和三星SDI。
而國(guó)內(nèi)NCA出貨量最大的是貝特瑞，小批量供應(yīng)的有天津巴莫、容百科技、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、杉杉能源、當(dāng)升科技等。
天津巴莫總經(jīng)理吳孟濤對(duì)高工鋰電表示，巴莫具備N(xiāo)CA產(chǎn)能1萬(wàn)噸，三元材料2萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)NCA批量供貨。
吳孟濤指出，NCA材料的生產(chǎn)工藝更高，技術(shù)難度更大，因此在產(chǎn)業(yè)化方面進(jìn)展比較緩慢。再加上下游市場(chǎng)需求比較小，價(jià)格比較昂貴，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)NCA供應(yīng)較少。
目前，國(guó)內(nèi)量產(chǎn)NCA電池的企業(yè)主要有天鵬電源、力神電池、上海德朗能、創(chuàng)明電池等少數(shù)幾家。但當(dāng)前NCA基本上都用在電動(dòng)工具和數(shù)碼等領(lǐng)域，只有力神和德朗能在電動(dòng)汽車(chē)上實(shí)現(xiàn)少量裝車(chē)應(yīng)用。
例如，天鵬電源NCA體系圓柱電池已經(jīng)于2017年實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，并在上汽通用五菱、知豆等電動(dòng)微型車(chē)上實(shí)現(xiàn)批量配套，成為動(dòng)力NCA電池裝機(jī)的代表。
但在2019年，天鵬電源將鋰電池業(yè)務(wù)重心轉(zhuǎn)為堅(jiān)持以小型動(dòng)力電池（包含電動(dòng)工具、電動(dòng)二輪車(chē)/摩托車(chē)/叉車(chē)/AGV車(chē)，及掃地機(jī)器人/吸塵器等配套的動(dòng)力電池）為主，大幅減少新能源汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)品供貨。
“國(guó)內(nèi)本身能量產(chǎn)NCA材料的企業(yè)比較少，加上價(jià)格比較貴，市場(chǎng)需求小，所以很難做起來(lái)?！鄙掀菽茈姵叵到y(tǒng)部主任工程師朱玉龍認(rèn)為，國(guó)內(nèi)NCA材料想要發(fā)展起來(lái)需要有龍頭電池企業(yè)的帶動(dòng)，形成穩(wěn)定的供需供應(yīng)鏈。
朱玉龍指出，三星SDI此前就確定了方形NCA的技術(shù)路線，其N(xiāo)CA材料由三星和Ecoprobe成立的合資公司供應(yīng)，電池主要供應(yīng)給寶馬，形成了較為完整的供應(yīng)鏈。
業(yè)內(nèi)人士表示，由于目前國(guó)內(nèi)主機(jī)廠還沒(méi)有大規(guī)模市場(chǎng)NCA的需求，國(guó)產(chǎn)NCA材料也還需在產(chǎn)品性能方面進(jìn)一步提升。而電池企業(yè)也要根據(jù)市場(chǎng)需求選擇自身的技術(shù)路線，不能盲目發(fā)展。
