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松下、LG新能源、三星SDI、SKI等日韓電池巨頭，都已經(jīng)宣布即將量產(chǎn)甚至已經(jīng)量產(chǎn)鎳含量90%的新型電池產(chǎn)品，這意味著高鎳動力電池即將進入9系時代。

頭部動力電池企業(yè)下一代高鎳電池量產(chǎn)競賽已經(jīng)打響。

目前，鎳含量達80%的NCM811電池和NCA電池已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)供應(yīng)，為進一步降低成本和提升競爭力，鎳含量90%以上的新型高鎳電池成為了電池企業(yè)的研發(fā)重點。

一個顯著信號是，包括松下、LG新能源、三星SDI、SKI等日韓電池巨頭，都已經(jīng)宣布即將量產(chǎn)甚至已經(jīng)量產(chǎn)鎳含量90%的新型電池產(chǎn)品，這意味著高鎳動力電池即將進入9系時代。

不過，相比8系高鎳電池，9系高鎳電池的量產(chǎn)難度更大，裝車驗證周期更長，對其上游原材料提出了更高的要求，同時也對電池企業(yè)在超高鎳電池的生產(chǎn)工藝控制和材料體系配方優(yōu)化等方面提出了挑戰(zhàn)。

在此情況之下，含鎳90%的前驅(qū)體和正極材料的產(chǎn)業(yè)化率先取得了突破，動力電池企業(yè)“備戰(zhàn)”9系高鎳電池日漸升溫。

9系NCM/NCA/NCMA材料齊頭并進

目前，三元電池是動力電池市場的主流，正極材料體系包括NCM532、NCM622、NCM811和NCA等。

上述正極材料的鈷含量較高，導致三元電池的成本居高不下，且面臨鈷原料供應(yīng)短缺的壓力。

提升材料中的鎳含量，降低鈷含量，成為了電池企業(yè)降低電池成本和提升能量密度的主要路徑。

目前，包括寧德時代、松下、LG新能源、三星SDI、SKI等頭部電池企業(yè)已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)供應(yīng)鎳含量超過80%的NCM和NCA電池，同時正在加快超高鎳電池的研發(fā)進展。

其中，鎳含量達90%及以上的NCM9系、NCA9系和NCMA電池，可以將鈷含量降低至10%甚至5%以內(nèi)，成為了眾多電池企業(yè)的下一代拳頭產(chǎn)品。

不過，相較于常規(guī)三元材料和前驅(qū)體，9系高鎳前驅(qū)體和正極材料的技術(shù)壁壘更高，導致9系高鎳電池產(chǎn)業(yè)化進程緩慢。

高工鋰電了解到，目前國內(nèi)頭部三元前驅(qū)體企業(yè)和正極材料企業(yè)都在積極研發(fā)Ni90/NCMA前驅(qū)體和正極材料，但絕大部分都還處于小試或中試階段，還不具備大規(guī)模量產(chǎn)供貨的能力。

不過，在市場需求升溫和提升企業(yè)競爭力的作用下，也有一些企業(yè)在超高鎳前驅(qū)體和正極材料的產(chǎn)業(yè)化方面率先取得了突破。

“公司高鎳低鈷9系高鎳前驅(qū)體已經(jīng)批量供貨，NCMA前驅(qū)體也具備了大規(guī)模量產(chǎn)的能力，正在進行客戶噸級認證。”格林美集團副總經(jīng)理潘驊對高工鋰電表示，格林美已經(jīng)掌握了超高鎳前驅(qū)體與四元前驅(qū)體的制備技術(shù)，進入了產(chǎn)業(yè)化階段。

潘驊指出，9系高鎳前驅(qū)體和正極材料的產(chǎn)業(yè)化難度在于如何保障產(chǎn)品的批次穩(wěn)定性和一致性，存在較高的技術(shù)壁壘，國內(nèi)少有企業(yè)可以進行大規(guī)模量產(chǎn)。

格林美表示，公司在2020年實現(xiàn)NCA9系超高鎳前驅(qū)體出口量超過1.8萬噸，同比增長超過35%，同時Ni含量達到96%的超高鎳低鈷（含鈷1.5%）前驅(qū)體實現(xiàn)商用化，NCM91多晶、NCM90單晶與NCMA四元前驅(qū)體進入量產(chǎn)階段，Ni98前驅(qū)體產(chǎn)品已經(jīng)進入量產(chǎn)認證階段。

此外，有報道稱，中偉股份的NCMA前驅(qū)體材料已大規(guī)模量產(chǎn)；華友鈷業(yè)旗下華友新能源NCMA四元前驅(qū)體材料項目已于去年年底啟動建設(shè)。

9系前驅(qū)體成功量產(chǎn)也給正極材料企業(yè)生產(chǎn)9系高鎳正極材料提供了保障。

巴莫科技相關(guān)人員也對高工鋰電表示，公司的9系NCM和NCMA材料都已經(jīng)進入了量產(chǎn)階段，產(chǎn)能正在爬坡。

而作為國內(nèi)高鎳正極的頭部企業(yè)，容百科技也在加快9系高鎳前驅(qū)體和正極材料的研發(fā)量產(chǎn)進程。

據(jù)悉，容百科技高鎳新產(chǎn)品及研發(fā)方向包括高鎳單晶型Ni90、多元高能量密度NCMA、NCM90前驅(qū)體開發(fā)、Ni96新品開發(fā)、無鈷層狀正極材料開發(fā)等，分別處于試生產(chǎn)、中試、指標達到客戶要求、小試、準備放大量驗證等階段。

業(yè)內(nèi)人士指出，9系高鎳前驅(qū)體和正極材料的制備難度和成本都比常規(guī)三元材料更高，需要經(jīng)過長期的驗證測試，實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有一定距離。

除了國內(nèi)頭部材料企業(yè)之外，包括浦項化學、L&F、EcoPro BM、住友金屬、優(yōu)美科等外資品牌也在積極研發(fā)9系高鎳前驅(qū)體和正極材料，市場競爭逐漸升溫。

中日韓下一代高鎳電池量產(chǎn)競賽開啟

盡管上游9系高鎳前驅(qū)體和正極材料的產(chǎn)業(yè)化進程還比較緩慢，但頭部動力電池企業(yè)卻已經(jīng)打響了下一代高鎳電池的量產(chǎn)競賽。

目前，日韓電池企業(yè)都非常堅定高鎳路線，普遍制定了明確的量產(chǎn)計劃表甚至已經(jīng)量產(chǎn)供貨，整體產(chǎn)業(yè)化速度比較快，而國內(nèi)電池企業(yè)普遍還未大規(guī)模量產(chǎn)NCM811電池，與日韓電池存在較大差距。

從材料體系來看，中日韓電池企業(yè)的高鎳材料體系略有差異，中國企業(yè)偏向NCM體系，日韓電池企業(yè)則兼顧NCM/NCA體系。

其中，寧德時代和SKI的下一代高鎳電池采用NCM體系，松下和三星SDI則走NCA體系，而LG新能源和蜂巢能源則是NCMA體系。

業(yè)內(nèi)人士指出，9系高鎳電池相比8系電池在對水分控制、材料配方優(yōu)化和生產(chǎn)工藝控制方面的要求更高，這與各家電池企業(yè)自身的技術(shù)實力有關(guān)。

相對而言，日韓電池企業(yè)在高鎳電池的工藝控制和理解更高，良品率比中國電池企業(yè)更高。

具體來看，盡管寧德時代并未透露其9系高鎳電池的研發(fā)計劃，但已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)供貨第一代NCM811電池，第二代NCM811電池將加入硅碳負極，并且制造出了比能量為304Wh/kg的NCM811電池樣品，或?qū)⒃?021年量產(chǎn)。

此外，包括國軒高科、比亞迪、力神、比克電池、捷威動力、塔菲爾等多家中國電池企業(yè)也已經(jīng)量產(chǎn)其NCM811電池。

和寧德時代的技術(shù)路線相比，SKI的目標則是開發(fā)鎳含量90%以上的下一代NCM電池。

早在2019年，SKI就宣布將在年內(nèi)開發(fā)鎳含量達90%的下一代高鎳電池，最早將從2021年開始實現(xiàn)商用化。

2021年年初，SKI透露了新的“SK Inside”品牌戰(zhàn)略，并展示了最新的NCM 9/0.5/0.5體系，將鈷含量降低至5%。

外媒報道稱，SKI宣布目前已經(jīng)做好了量產(chǎn)NCM 9/0.5/0.5電池的準備，并在等待汽車制造商的訂單，可以提供700km的續(xù)航和更短的充電時間，有望成為世界上第一家將含90％鎳的NCM電池商業(yè)化的公司。

在9系NCA電池產(chǎn)業(yè)化方面，松下走在了行業(yè)前列。

在特斯拉降成本和提升能量密度的要求下，松下率先實現(xiàn)了高鎳NCA電池的量產(chǎn)供貨。與此同時，松下也在進一步研發(fā)鈷含量更低的NCA電池，目標是將鈷含量降低至5%以下。

目前，松下已經(jīng)向特斯拉大規(guī)模供應(yīng)鈷含量低于5%的NCA電池，并表示將在未來五年內(nèi)向特斯拉提供的2170圓柱電池的能量密度提高20%，計劃在2022年至2023年之間交付無鈷電池。

三星SDI則在韓國2021年InterBattery上展示其最新的電池技術(shù)，包括鎳含量90%以上的NCA電池。

三星SDI的執(zhí)行副總裁兼研究主管Chang Hyuk已經(jīng)證實，三星SDI已經(jīng)開始生產(chǎn)鎳含量達91%的NCA圓柱電池，將應(yīng)用在電動汽車領(lǐng)域。

該款電池與三星SDI在2015年公布的鎳含量88%的版本相比，鈷含量更低，因而成本更低，能量密度達670 Wh/L，而鎳含量91%方形NCA電池的商業(yè)化時間則要推遲幾年。

三星SDI表示，未來其高鎳電池的鎳含量還將進一步提升至94%甚至更高。

在NCMA電池產(chǎn)業(yè)化方面，LG新能源和蜂巢能源成為了“領(lǐng)跑者”。

LG新能源亞洲營銷總經(jīng)理樸鎮(zhèn)庸對外表示，LG新能源研發(fā)的采用高鎳四元（NCMA）作為正極材料的新一代動力電池將于不久的將來在其南京基地量產(chǎn)，從而為中國國內(nèi)客戶提供更本地化的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。

此前韓國媒體報道稱，今年7月開始，特斯拉在中國生產(chǎn)的Model Y將采用LG新能源提供的NCMA四元電池。

此外，LG新能源還與通用汽車在美國成立一家名為Ultium Cells的合資電池公司，在 2022 年前為通用汽車生產(chǎn)供應(yīng)NCMA四元電池。不過該計劃有可能提前至2021下半年。

蜂巢能源則在其2019年品牌戰(zhàn)略規(guī)劃及產(chǎn)品發(fā)布會上，對外發(fā)布了無鈷材料和NCMA四元材料電池。其NCMA四元材料電池是在NCM體系的基礎(chǔ)上摻雜Mx，使其循環(huán)性能優(yōu)于NCM811材料，同時能實現(xiàn)耐熱更好、產(chǎn)氣少、安全性更高的特點，或?qū)⒃?021年實現(xiàn)量產(chǎn)。

總體來看，中日韓頭部電池企業(yè)已經(jīng)將下一代電池的目標瞄準鎳含量90%以上甚至完全無鈷的高鎳電池或固態(tài)電池，并且制定較為明確的量產(chǎn)計劃表。

在此情況之下，國際高鎳電池市場上的競爭也將進一步升級，從而帶動高鎳電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 

原標題：高鎳電池“備戰(zhàn)”9系時代