特斯拉“直奔”640公里 三元動力電池NCM激戰NCA

在過去的兩年里，一場爭奪"能量密度和續航里程"已經在中國乃至全球新能源汽車市場上演。

新能源汽車領域的領頭羊特斯拉，依然是最新的一個。

據外媒報道，特斯拉首席執行官馬斯克表示，特斯拉在電池技術方面取得了突破，能量密度又增加了30%，生產成本大幅下降。特斯拉車型續航里程可達640km以上。如果電池原材料價格穩定，特斯拉可以在2018年底將電池電芯的成本降至100美元/千瓦時。

在年初的投資者會議上，特斯拉宣布與松下聯合研發的新型21700電池開始量產，并強調這是目前量產電池中能量密度最高、成本最低的電池。根據特斯拉披露的信息，在現有條件下，其21700電池系統的能量密度約為300Wh/kg。

特斯拉模型3

增加30%的能量密度意味著特斯拉動力電池已經是330Wh/kg了。

特斯拉使用的是國內動力電池企業幾乎無法量產的三元鋰NCA正極材料。

對于國內動力電池企業或者新能源汽車企業來說，隨著6月12日新補貼政策的到來，與續航里程直接相關的電池能量密度再次受到行業關注，三元動力電池正在成為主流。在三元鋰中，NCM622甚至NCM811已經取代了原來的NCM523。

三元與磷酸亞鐵鋰之爭

中國化學與物理動力工業協會動力電池應用分會數據顯示，根據電池材料類型不同，2017年1-12月三元鋰電池裝機容量為16.04 GWh，占比44.01%；磷酸鐵鋰電池裝機容量為17.97 GWh，占比49.29%；錳酸鋰電池裝機容量為1.48 GWh，占比4.06%。

從數據上看，似乎三元鋰與磷酸亞鐵鋰平分天下，磷酸亞鐵鋰的份額更高。但從2018年前4個月的情況來看，三元鋰已經開始超越磷酸亞鐵鋰，并且有加速增長的趨勢。

業內人士表示，正極材料、負極材料、電解液和隔膜是動力電池的四大主要材料，其中正極材料占總成本的40%，也直接決定了電池電芯的能量密度。

根據正極材料的技術路線，動力電池可分為磷酸亞鐵鋰、NCA/NCM和錳酸鋰電池三種。

根據正極材料的組成，三元鋰電池可分為NCA和NCM。NCM是由鎳、鈷、錳按一定比例組成的正極材料，而NCA的正極材料由鎳、鈷、鋁組成。

目前國內市場主流的三元鋰為NCM，其中量產型號主要為NCM523和NCM622。NCM811在國內量產的并不多，但網上對新材料的調查顯示，目前并沒有大規模的NCM811電池出貨。

在三元材料中，鎳的主要作用是提供容量。含量越高，電池的能量密度越大，所以鎳在三元鋰中的比例越來越大，從523年的50%到622年的60%再到811年的80%。

"磷酸亞鐵鋰受材料特性限制，難以滿足高能量密度的要求，尤其是在乘用車領域。三元鋰的優勢越來越明顯。"一位熟悉動力電池企業的人士告訴新材料在線記者，磷酸亞鐵鋰現在更多用于電動公交車和電動專用車領域，安全性更好。

合富郭萱高科動力能源有限公司工程研究院副院長楊續來在接受記者采訪時也坦言，現階段三元鋰電池的發展趨勢是因為國家政策對高比能量電池的要求，要求能量密度高，續航里程長。三元鋰電池比能量、比功率更高，更符合乘用車需求。

根據GGII公布的數據，2018年1-5月動力電池總裝機量為

當三元鋰NCM動力電池開始占據主導地位時，NCM不同類型的系統相互競爭。從目前的情況來看，NCM523無疑占據了主導地位，而NCM622和NCM811則憑借其更高的鎳含量，也就是高能量密度殺手，迅速趕上。

根據新材料在線知識，提高動力鋰電池能量密度的途徑主要有兩種：一種是通過改善鋰電池材料體系的機理和性能來提高電芯的比能量，對材料的研發和匹配要求很高。第二，通過型號和工藝的生產控制，放大電池規格，增加容量。這是國內三元電池企業進軍高鎳系普遍采用的第一種方式。

"鎳含量越高，電池的能量密度越大，這也是為什么中國的三元NCM一直從最早的111進化到現在的622，小批量的811。"李馮在研發中心工作。某動力電池企業d部人士告訴新材料在線記者，目前國內企業622產品已經量產，811產品部分企業產能較小，811產品部分企業仍處于試點階段。

根據市場信息，目前主流的NCM523能量密度可以達到160-200wh/kg，而NCM622和NCM811分別可以達到230wh/kg和280wh/kg。因此，為了實現動力電池的高能量密度和延長續航里程，必須加快高鎳三元材料的開發。

軒高科董秘馬貴福在接待機構最近的一次調查中說，公司新建的三元622升級版電池生產線目前正在緊張安裝調試，進展順利，計劃7月投產。"目前三元622升級電池組系統能量密度已經達到140wh/kg以上。與此同時，R 三元811電池d進度符合預期，預計2019年實現小批量生產。"

5月28日，黨生科技發布公告稱，公司與江蘇省常州市金壇金城科技產業園管委會簽署合作協議，擬在金壇金城科技產業園新建鋰電池材料產業基地。一期項目規劃年產能5萬噸，計劃投資30億元，分三期建設。項目總體規劃用地面積約1600畝，擬建設年產10萬噸鋰電池新材料產業基地。

當盛科技董秘辦工作人員表示，上述項目主要是基于NCM811的高鎳三元正極材料。

LG化學首席財務官(CFO)鐘浩榮(Chung Ho-Young)在接受采訪時表示，NCM 811正極材料量產的電池用于電動公交車，軟包電池仍然是NCM622，這是大多數新能源汽車使用的電池。

SKI還計劃在8月開始量產用于電動汽車的NCM811電池。起亞 Niro電動汽車可能成為第一款采用這種電池的電動汽車。

特斯拉甚至聲稱其NCA電池的能量密度是市場上最高的，其鈷含量低于其他公司的NCM811電池。