中國儲能網(wǎng)訊：過去10年，動力電池性能提升了3倍，主流電池的單體能量密度已經(jīng)達到或超過250Wh/kg，其配套車型續(xù)航里程也已經(jīng)邁入500km門檻。但是，隨著新能源汽車的普及，消費者對于車輛續(xù)航、耗電的需求仍然在增加。誠然，這種需求也在倒逼電池生產(chǎn)企業(yè)努力繼續(xù)提升電池能量密度。三元材料從最初的NCM111，到目前主流的NCM523和622，并有部分NCM811材料開始商業(yè)化應用，材料體系正大踏步向高鎳方向突進。
事實上，由于動力電池業(yè)尚處于行業(yè)發(fā)展初期，其技術(shù)路線、產(chǎn)品方向仍具有不確定性，從某種意義上說，目前動力電池業(yè)尚處于技術(shù)路線、產(chǎn)品路線“押注”的階段。因而，對于眾多電池生產(chǎn)企業(yè)來說，誰率先成功掌握下一代技術(shù)路線和產(chǎn)品，誰就有可能扭轉(zhuǎn)目前市場的格局。這不，今年以來，多家企業(yè)正積極在超高鎳電池（鎳含量在80%以上）的技術(shù)研發(fā)方向上“下注”，超高鎳電池賽道上的“前哨戰(zhàn)”已經(jīng)打響。
國外企業(yè)紛紛“押注”超高鎳電池賽道
12月17日，據(jù)外媒報道，LG新能源計劃在2021年向特斯拉供應超高鎳四元鋰NCMA電池。據(jù)介紹，該電池中正極材料中的鎳含量已提高至90%，鈷含量則降低至5%以下。消息人士稱，LG新能源將大規(guī)模生產(chǎn)這款電池的時間定在了2021年第二季度，并計劃在2021年下半年開始向特斯拉供應，主要交付對象是特斯拉（上海）工廠，預計將用于特斯拉（上海）產(chǎn)Model Y以及下一代電動汽車車型。
緊接著在12月22日，外媒援引消息人士稱，三星SDI也計劃向其電動汽車客戶供應超高鎳電池。據(jù)悉，三星SDI已計劃在2021年大規(guī)模生產(chǎn)鎳含量為88%的電動汽車電池，之后還考慮將鎳含量逐步提高到90%或以上。值得注意的是，三星SDI已經(jīng)開始向一家國際大型電動工具制造商供應鎳含量為90%的NCA圓柱形21700電池。
韓國另一位動力電池巨頭SKI在超高鎳電池布局上更早。早在今年8月，就有媒體報道稱，SKI正在研究并計劃于今年年底前推出一款新型NCM電池，該電池的鎳含量88%，鈷含量6%。同月，SKI還宣布全球首個鎳含量為90%的NCM9（9/0.5/0.5）電池已經(jīng)量產(chǎn)。
不難看出，動力電池巨頭們已經(jīng)紛紛殺入超高鎳電池的賽道，準備“大干一場”。
除了電池企業(yè)，作為目前全球電動汽車領(lǐng)頭羊的特斯拉等車企，也對超高鎳電池“情有獨鐘”。
近期，有媒體報道，特斯拉將于2021年1月派代表團前往印尼，與當?shù)卣逃戞嚥少徥乱??！爸灰?印尼的）鎳開采高效且環(huán)保，我計劃提供一份‘長期的巨額合同’”，特斯拉CEO馬斯克表示。而早在今年特斯拉的電池日上，馬斯克還宣布，計劃使用超高鎳終極狀態(tài)電池。據(jù)介紹，該電池的鎳含量將達到100%。顯然，超高鎳電池將是特斯拉未來重要的研發(fā)內(nèi)容之一。
俗話說得好，英雄所見略同。多家國外電池及電動汽車企業(yè)紛紛瞄準并進入超高鎳電池賽道，必定有其深層原因。
超高鎳電池“雙管齊下” 提高電池性能
據(jù)悉，目前市場主流的新能源汽車續(xù)航段位是500公里。但有調(diào)查顯示，消費者期望的新能源汽車續(xù)航里程應在550公里以上?？梢?，消費者在新能源汽車續(xù)航里程方面，“夢想”與“現(xiàn)實”仍有一定差距。
說到續(xù)航里程，就不得不提到電池能量密度。在鋰電池的材料中，鎳，作為提高電池能量密度的關(guān)鍵元素，其含量越多，越能增加電池單位的容積，從而有效提高新能源汽車的續(xù)航里程。無疑，超高鎳電池在續(xù)航里程方面是“佼佼者”。以LG新能源即將推出的超高鎳電池NCMA電池為例，其相關(guān)負責人稱，該款電池單次充電可以提供不低于600公里的續(xù)航里程。600公里的續(xù)航下限顯然可以階段性滿足消費者對續(xù)航里程的期望了。
除了要提高鎳元素含量，在超高鎳電池的生產(chǎn)工藝中，還會降低其中鈷元素的含量。而這也成為超高鎳電池降低生產(chǎn)成本的“奧秘”之一。
鈷作為可以穩(wěn)定電池材料層狀結(jié)構(gòu)、提高材料循環(huán)和倍率性能的主要元素，其重要性顯而易見。但鈷元素由于其全球產(chǎn)量低且不穩(wěn)定，其價格極大影響了電池的生產(chǎn)成本。同時，因為鎳元素比鈷元素更廉價，超高鎳電池在采用“高鎳低鈷”的生產(chǎn)工藝后，就能讓動力電池生產(chǎn)成本有了更可觀的下降。
“跑得更遠，價格更低”正是超高鎳電池越來越受到新能源行業(yè)青睞的緣由。
值得注意的是，超高鎳電池雖然“看起來很美”，但也并非完全無后顧之憂。
事實上，由于鎳比例越高，電池正極材料的熱穩(wěn)定性就越差，這導致超高鎳電池相比高鎳電池而言，需要有更強的電池安全技術(shù)做護航。此前，LG化學和SKI等海外電池巨頭正是基于安全性考慮，對推行超高鎳電池路線比較謹慎。而此次LG化學等企業(yè)被媒體報道出即將量產(chǎn)超高鎳電池的消息，似乎預示其超高鎳電池技術(shù)已經(jīng)有了相當程度的積累。
業(yè)內(nèi)人士預計，超高鎳電池一旦量產(chǎn)，其通過增強動力電池的綜合性能，無疑能有效提升電池企業(yè)和新能源車企的競爭力，助力新能源汽車進一步搶占燃油車的市場，讓新能源汽車業(yè)獲得更多發(fā)展機會。超高鎳電池的未來值得期待。
