在過(guò)去的兩年里，一場(chǎng)爭(zhēng)奪"能量密度和續(xù)航里程"已經(jīng)在中國(guó)乃至全球新能源汽車市場(chǎng)上演。

新能源汽車領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊特斯拉，依然是最新的一個(gè)。

據(jù)外媒報(bào)道，特斯拉首席執(zhí)行官馬斯克表示，特斯拉在電池技術(shù)方面取得了突破，能量密度又增加了30%，生產(chǎn)成本大幅下降。特斯拉車型續(xù)航里程可達(dá)640km以上。如果電池原材料價(jià)格穩(wěn)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(shí)。

在年初的投資者會(huì)議上，特斯拉宣布與松下聯(lián)合研發(fā)的新型21700電池開(kāi)始量產(chǎn)，并強(qiáng)調(diào)這是目前量產(chǎn)電池中能量密度最高、成本最低的電池。根據(jù)特斯拉披露的信息，在現(xiàn)有條件下，其21700電池系統(tǒng)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(dòng)力電池已經(jīng)是330Wh/kg了。

特斯拉使用的是國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)幾乎無(wú)法量產(chǎn)的三元鋰NCA正極材料。

對(duì)于國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)或者新能源汽車企業(yè)來(lái)說(shuō)，隨著6月12日新補(bǔ)貼政策的到來(lái)，與續(xù)航里程直接相關(guān)的電池能量密度再次受到行業(yè)關(guān)注，三元?jiǎng)恿﹄姵卣诔蔀橹髁鳌Ｔ谌囍?，NCM622甚至NCM811已經(jīng)取代了原來(lái)的NCM523。

三元與磷酸亞鐵鋰之爭(zhēng)

中國(guó)化學(xué)與物理動(dòng)力工業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)數(shù)據(jù)顯示，根據(jù)電池材料類型不同，2017年1-12月三元鋰電池裝機(jī)容量為16.04 GWh，占比44.01%；磷酸鐵鋰電池裝機(jī)容量為17.97 GWh，占比49.29%；錳酸鋰電池裝機(jī)容量為1.48 GWh，占比4.06%。

從數(shù)據(jù)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(gè)月的情況來(lái)看，三元鋰已經(jīng)開(kāi)始超越磷酸亞鐵鋰，并且有加速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

業(yè)內(nèi)人士表示，正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜是動(dòng)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(jù)正極材料的技術(shù)路線，動(dòng)力電池可分為磷酸亞鐵鋰、NCA/NCM和錳酸鋰電池三種。

根據(jù)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)主流的三元鋰為NCM，其中量產(chǎn)型號(hào)主要為NCM523和NCM622。NCM811在國(guó)內(nèi)量產(chǎn)的并不多，但網(wǎng)上對(duì)新材料的調(diào)查顯示，目前并沒(méi)有大規(guī)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(lái)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(lǐng)域。三元鋰的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。"一位熟悉動(dòng)力電池企業(yè)的人士告訴新材料在線記者，磷酸亞鐵鋰現(xiàn)在更多用于電動(dòng)公交車和電動(dòng)專用車領(lǐng)域，安全性更好。

合富郭萱高科動(dòng)力能源有限公司工程研究院副院長(zhǎng)楊續(xù)來(lái)在接受記者采訪時(shí)也坦言，現(xiàn)階段三元鋰電池的發(fā)展趨勢(shì)是因?yàn)閲?guó)家政策對(duì)高比能量電池的要求，要求能量密度高，續(xù)航里程長(zhǎng)。三元鋰電池比能量、比功率更高，更符合乘用車需求。

根據(jù)GGII公布的數(shù)據(jù)，2018年1-5月動(dòng)力電池總裝機(jī)量為

當(dāng)三元鋰NCM動(dòng)力電池開(kāi)始占據(jù)主導(dǎo)地位時(shí)，NCM不同類型的系統(tǒng)相互競(jìng)爭(zhēng)。從目前的情況來(lái)看，NCM523無(wú)疑占據(jù)了主導(dǎo)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(jù)新材料在線知識(shí)，提高動(dòng)力鋰電池能量密度的途徑主要有兩種：一種是通過(guò)改善鋰電池材料體系的機(jī)理和性能來(lái)提高電芯的比能量，對(duì)材料的研發(fā)和匹配要求很高。第二，通過(guò)型號(hào)和工藝的生產(chǎn)控制，放大電池規(guī)格，增加容量。這是國(guó)內(nèi)三元電池企業(yè)進(jìn)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(guó)的三元NCM一直從最早的111進(jìn)化到現(xiàn)在的622，小批量的811。"李馮在研發(fā)中心工作。某動(dòng)力電池企業(yè)d部人士告訴新材料在線記者，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)622產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)，811產(chǎn)品部分企業(yè)產(chǎn)能較小，811產(chǎn)品部分企業(yè)仍處于試點(diǎn)階段。

根據(jù)市場(chǎng)信息，目前主流的NCM523能量密度可以達(dá)到160-200wh/kg，而NCM622和NCM811分別可以達(dá)到230wh/kg和280wh/kg。因此，為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的高能量密度和延長(zhǎng)續(xù)航里程，必須加快高鎳三元材料的開(kāi)發(fā)。

軒高科董秘馬貴福在接待機(jī)構(gòu)最近的一次調(diào)查中說(shuō)，公司新建的三元622升級(jí)版電池生產(chǎn)線目前正在緊張安裝調(diào)試，進(jìn)展順利，計(jì)劃7月投產(chǎn)。"目前三元622升級(jí)電池組系統(tǒng)能量密度已經(jīng)達(dá)到140wh/kg以上。與此同時(shí)，R 三元811電池d進(jìn)度符合預(yù)期，預(yù)計(jì)2019年實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。"

5月28日，黨生科技發(fā)布公告稱，公司與江蘇省常州市金壇金城科技產(chǎn)業(yè)園管委會(huì)簽署合作協(xié)議，擬在金壇金城科技產(chǎn)業(yè)園新建鋰電池材料產(chǎn)業(yè)基地。一期項(xiàng)目規(guī)劃年產(chǎn)能5萬(wàn)噸，計(jì)劃投資30億元，分三期建設(shè)。項(xiàng)目總體規(guī)劃用地面積約1600畝，擬建設(shè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸鋰電池新材料產(chǎn)業(yè)基地。

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

LG化學(xué)首席財(cái)務(wù)官(CFO)鐘浩榮(Chung Ho-Young)在接受采訪時(shí)表示，NCM 811正極材料量產(chǎn)的電池用于電動(dòng)公交車，軟包電池仍然是NCM622，這是大多數(shù)新能源汽車使用的電池。

SKI還計(jì)劃在8月開(kāi)始量產(chǎn)用于電動(dòng)汽車的NCM811電池。起亞 Niro電動(dòng)汽車可能成為第一款采用這種電池的電動(dòng)汽車。

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