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誰在搶奪四元鋰電池市場？

時間:2020-12-24 09:45來源:電動公會 作者:金不換
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       頻發(fā)的電動汽車起火事故，讓三元鋰電池的安全性飽受質(zhì)疑。近年來，業(yè)界開始不斷探索安全性、能量密度更高，且成本更低的新型電池。
 
       2016年，韓國漢陽大學(xué)和韓國本土動力電池企業(yè)LG化學(xué)（已改名為LG新能源）共同提出一個新型電池概念：
 
       NCMA四元電池。
       NCMA四元電池是指正極采用鎳、鈷、錳、鋁四種金屬材料的電池。相比三元鋰電池，四元鋰電池最大的兩個優(yōu)勢是：
 
       安全性更高和成本更為低廉。
 
       公開資料顯示，LG新能源的四元鋰電池是在三元鋰電池基礎(chǔ)之上，用鋁元素（AI）部份取代鈷元素，從而降低鈷在鋰電池中的使用量。
 
       鈷是一種稀有又有毒的元素，決定電池的充放電速度與效率，也起到延長電池的壽命作用，其重要性不言而喻。
 
       然而，由于全世界近三分之二的鈷來自非洲的剛果民主共和國，且一般作為鎳或銅的副產(chǎn)品，導(dǎo)致其開采成本高企，譬如現(xiàn)階段鈷的價格超過26萬/噸，而鋁的價格不過1.6萬/噸，兩者價格差異，一目了然。
 
       通用汽車電池工程和電氣化戰(zhàn)略總監(jiān)Tim Grewe很早就對四元鋰電池表示了極大認可：
 
       “在保證了性能和續(xù)航能力的同時，又將電池中的鈷含量降低了70%，這是向低成本電池進一步邁進。”
 
       另外一個優(yōu)勢是安全性更高。在動力電池材料中，鎳含量越高，在高倍率充放電時枝晶產(chǎn)生的概率就越大，那么穩(wěn)定性、安全性就越差，這個問題一直困擾著高鎳三元鋰。
 
       鎳決定電池的能量密度，為續(xù)航里程的提升關(guān)鍵所在，一味追求高能量密度，安全性又難以保證。而四元鋰電池與增加硅碳層的石墨負極搭配，一定程度上或可解決這個棘手的難題。
       幾天前，LG新能源宣布，已研發(fā)出采用鎳、鈷、錳、鋁四種金屬作為正極材料的NCMA四元鋰電池，其中鎳的含量提升至90%，鈷含量已降低至5%以下，一次充電可以提供至少600公里的續(xù)航里程。
 
       按照計劃，LG新能源將在明年第二季度開始大規(guī)模生產(chǎn)NCMA四元電池，并在下半年開始向特斯拉供貨，主要交付給特斯拉在中國的工廠，預(yù)計將用于中國產(chǎn)Model Y以及下一代電動汽車車型。
 
       這也意味著，LG新能源在四元鋰電池大規(guī)模商業(yè)化上拔得頭籌。
 
       今年8月，有外媒消息稱，通用汽車與LG化學(xué)的NCMA電池研發(fā)量產(chǎn)計劃也有望提前至明年，前者正計劃為預(yù)計明年上市的兩款電動車配備NCMA電池，后者也在為量產(chǎn)NCMA電池做必要準備。
 
       SKI此前也表示，已商業(yè)化了其研制的全球首款鎳含量為90%的NCM9電池，美國福特汽車計劃于2023年發(fā)布的F-150電動皮卡有望搭載該電池登陸市場。
 
       據(jù)了解，SKI研發(fā)的NCM9電池，在將鎳含量提高至90%的同時，還將鈷含量降低到了5%，將電動車續(xù)航里程增加到700公里，而且減少了充電時間，重要的是成本大大降低。
       國內(nèi)動力電池企業(yè)也在不斷研究四元電池的可行性。
 
       2019年，蜂巢能源就發(fā)布了包括無鈷材料電池和NCMA四元材料電池在內(nèi)的“疊時代”產(chǎn)品。
 
       在今年12月2日舉辦“蜂巢電池日”上，蜂巢能源表示，公司的四元NCMA正極材料在提高安全性的同時，可以做到與811電池相當?shù)哪芰棵芏�。此外，由于四元材料中鎳的使用比例下降，成本進一步下降。
 
       格林美在此前回答投資者提問時也表示，公司已完成了NCMA四元前驅(qū)體量產(chǎn)技術(shù)儲備，做好了量產(chǎn)準備，公司研發(fā)的NCMA四元前驅(qū)體材料已在進行客戶噸級認證。
 
       12月8日，華友鈷業(yè)子公司華友新能源科技（衢州）有限公司年產(chǎn)5萬噸高鎳型動力電池三元前驅(qū)體項目舉行開工儀式。
 
       從降低鈷含量，提升電池性能的角度看，高鎳低鈷的NCMA四元鋰電池被很多人認為是未來的發(fā)展趨勢之一。但就現(xiàn)在技術(shù)進展來看，暫時還沒有企業(yè)能夠在NCMA四元電池方面實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。
 
       要知道，四元鋰電池量產(chǎn)工藝比三元鋰電池更為復(fù)雜，NCMA不僅對生產(chǎn)環(huán)境的要求較高，對于設(shè)備的耐腐蝕度及精準度也是個極大的考驗。至于耗時多久才能達到降本提效的實際效果，仍有待觀察。
 
       不過，性能優(yōu)異的四元電池一旦正式投入市場，必將使新能源車型在未來有更強的競爭力。而LG新能源已經(jīng)率先突破與量產(chǎn)，自然可先一步搶占技術(shù)高地，爭奪更大的市場份額。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
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