NCMA四元鋰電池具有提升電池能量密度、改善充放電性能等優(yōu)點。出于降本增效的考慮,不少廠商開始研究四元鋰電池的可能性。
據(jù)外媒報道,LG化學(xué)計劃在明年第二季度開始大規(guī)模生產(chǎn)NCMA電池,并在下半年開始向特斯拉供應(yīng)電池,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。
消息稱,該電池正極材料中的鎳含量已提高到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,高于目前市面上常見的500公里。
那么,NCMA電池具有哪些特點,有哪些企業(yè)布局,量產(chǎn)還要克服哪些難題?以下一一為您梳理。
NCMA電池的特點
NCMA電池是指正極采用鎳、鈷、錳、鋁四種金屬材料的四元電池。該概念最早于2016年由韓國漢陽大學(xué)及韓國本土動力電池企業(yè)共同提出。
目前,三元電池仍然為大部分長續(xù)航新能源汽車的首選,但是,作為稀缺資源的“鈷”,又制約著新能源汽車的降本能力。NCMA四元材料的鎳含量逼近90%,同時鈷含量進一步降低。研究資料顯示,理想狀態(tài)下,NCMA電池有望將鈷含量降低10%以內(nèi),同時使電池成本大大降低。
此外,NCMA四元鋰電池具有提升電池能量密度、改善充放電性能等優(yōu)點。出于降本增效的考慮,不少廠商開始研究四元鋰電池的可能性。
哪些企業(yè)布局NCMA
國外方面,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。
當(dāng)時有相關(guān)人士透露,LG化學(xué)和通用汽車合作的NCMA電池,有望將鈷含量較NCM電池降低70%,同時增加90%的鎳含量,鋁元素的加入則將在高鎳的前提下,幫助提高電動汽車的續(xù)航里程和穩(wěn)定性,電池容量可以實現(xiàn)從50-200KWh不等,可支持高達400英里(約644公里)的續(xù)航里程,已經(jīng)接近特斯拉Model 3長續(xù)航后輪驅(qū)動板的續(xù)航里程。
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)方面,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(dāng)?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。
格林美在之前回答投資者提問時表示,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四元鋰電池是未來的發(fā)展趨勢之一。不過就現(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)。
量產(chǎn)還要克服哪些難題?
業(yè)內(nèi)普遍的觀點是,現(xiàn)階段,鎳和鈷含量保持與NCA相同水平,要通過NCM811高鎳電池向NCMA(鎳鈷錳鋁)四元電池轉(zhuǎn)化,最終電池低鈷甚至無鈷的。
從各方面來看,NCMA在前進的道路上還有很多難題待解決:
如和傳統(tǒng)的三元正極相比,因為NCMA鎳含量很高,因此對于鋁元素的摻雜及包覆量很難控制,加大了制造難度。
此外,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。
總之,NCMA量產(chǎn)成功,無論是對于降低電池生產(chǎn)成本,還是提高電池企業(yè)競爭力,都是有很大好處的,但還需要經(jīng)受時間的考驗。
原標題:鎳含量90% NCMA四元電池要來了?