三元鋰電池中“811”爭論點究竟是什么？

最近新能源汽車領域關于當代Amperex科技有限公司是否應該放棄NCM811路線的討論還在發酵。盡管當代安培科技有限公司官方已經正面回應“811短期內仍將是當代安培科技有限公司的主攻策略”，但這并未平息外界的爭論。

許多國際組織預測，高鎳三元電池將成為未來幾年的主要動力電池，能量已經達到300Wh/kg的水平。未來隨著鈷含量的降低和鎳含量的增加，能量密度會進一步增加。在全球電氣化的趨勢下，動力電池行業對高鎳三元電池的呼聲越來越高，電池能量密度、循環壽命和成本控制成為電池廠商關注的核心。

高鎳電池的路線有問題嗎？電池安全問題怎么解決？誰將是未來動力電池的主導力量？對外界來說已經成了一個謎。

一個

高鎳路線有問題嗎？

最新電池數據顯示，2020年1-7月，我國動力電池加載量共計22.5GWh，市場上已全面商業化的磷酸亞鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料四條電池路線中，三元電池總加載量為15.9GWh，占整車載荷的70.6%；磷酸鐵鋰電池總裝載量為6.5GWh，占總組裝量的28.8%。

可以發現，三元材料電池已經占據了動力電池加載的絕對份額。什么是三元材料？以當代安培科技有限公司811為例，即正極材料為鎳鈷錳，含量比為8: 1: 1。除了NCM811，還有以NCM523(鎳鈷錳比5:2:3)和NCM622(6:2:2)為代表的三元鋰電池，是電池廠的主流路線。

以上成分的區別在于鎳的含量。一般來說，鎳可以提高材料的活性，從而提高能量密度，也就是說鎳含量越大，電池性能越好。在實際應用中，搭載NCM811電池的車載系統能量密度可以達到170Wh/kg以上，對應的續航里程可以接近700KM。所以電池類型是根據市場上的車型細分的。NCM811是續航700KM以上電動車的首選，NCM523供應500-700KM車型。

當然，磷酸亞鐵鋰的市場空間不可否認。對于目前的環境，磷酸亞鐵鋰安全性更好，續航時間更長，車型更耐用，車企更容易向消費者傳遞價值。所以磷酸亞鐵鋰更適合城市公交和500KM純電動汽車，磷酸亞鐵鋰在儲能方面更有優勢。

相關數據顯示，2019年高鎳電池裝機量已超過3GWh。相關機構預測，隨著寶馬、大眾、通用宣布推出高鎳電池，未來市場對高鎳電池的需求將進一步增加。在此背景下，韓國電池公司SK Innovation準備生產NCM 9/0.5/0.5電池。與此同時，LG、三星和松下等日韓電池企業也在加快無鈷電池的研發和量產。其中，LG將在2021年為通用提供90%的鎳三元鋰電池。

除了市場導向，三元材料中鈷的成本上升也促使企業通過“減固增鎳”來緩解成本壓力。2017年以來，鈷原料價格不斷上漲。目前，硫酸鈷和氯化鈷國內成交價在5.4-6.6萬元/噸，電解鈷均價曾高達67.4萬元/噸。據業內人士透露，在電芯層面，無鈷疊層電池的成本價比811低8%-10%左右。總的來說，高鎳電池的路線沒有問題。

二

電池安全匹配是多方合作的事情。

因為鎳的比重越高，對應電池的能量密度越高，可以提高電池壽命。鎳作為金屬活性相對較高的元素之一，意味著比重越高，電池的穩定性和安全性越差。所以811電池的配套主被動安全方案也是對整個供應鏈的巨大挑戰。

在業內人士看來，高鎳陽極必須與硅碳陰極、陶瓷隔膜、高壓電解質等技術壁壘較高的配套材料相匹配，才能充分發揮高能量密度的優勢。國家新能源汽車創新工程專家組組長王炳剛在接受《汽車預言家》采訪時表示:“對于電動汽車，要考慮整車的安全架構，通過傳感器、電控系統、絕緣材料、更硬的外殼來避免熱失控。如今新能源汽車已經有400萬輛，市場推廣程度證明三元材料的電池是安全的。電動車起火的具體原因還不能完全證明是三元材料的原因。”

業界不斷反思安全問題，盲目追求高能量密度一度成為眾矢之的。而新能源汽車的安全事故主要是由熱失控引起的，熱失控不僅是結果，而且很復雜，事故來源也很難明確，因此安全問題應該引起高度重視。高，中國科學院院士……Sciences曾介紹，電動汽車動力電池的安全性包括本質安全、被動安全和主動安全。正如王炳剛所說，400萬的市場容量已經證明電池的本質安全已經在逐步提升，所以在被動安全和主動安全方面還有很大的提升空間。

如何解決電池組的被動安全和主動安全問題，也是業界面臨的巨大挑戰。隨著鎳含量的增加，正極材料的穩定性降低，循環充放電容量損失和高溫環境下容量衰減加快。對此，中國動力電池創新聯盟副秘書長王子東指出，電池組充電的安全管理是關鍵，尤其是快速充電時，電池組內電池的差異性增大，沒有完善的電池組安全管理和熱管理技術，電池的安全性和長壽命周期無法得到保障。

目前，降低電極厚度、改變電池結構、選擇更適合快速充電的材料是動力電池領域加速探索的領域。然而，從成本角度來看，上述所有變化都會增加動力電池的生產成本，同時，降低能量密度也會降低動力電池系統的壽命。因此，電池安全問題不能僅僅停留在選材層面上討論，還需要綜合各行業的力量從整體上進行優化考慮。“多方合作和完善是動力電池良性發展的基礎，”王子東告訴《汽車預言家》。與此同時，包括高在內的許多業內人士認為，可以將人工智能、大數據和云平臺引入主動安全。為了提高電池管理、電池預警、電池充電控制和電池壽命預測評估的技術水平，隨著應用的普及，整車廠和電池廠將積累更多的數據，有利于安全預警技術的進一步提高。

三

高鎳三元鋰更有提升空間。

可以肯定的是，三元材料電池確實提升了新能源汽車的性能。從最初的NEDC 300KM續航里程到現在的NEDC 650KM續航里程，三元材料電池的推廣效果顯而易見。

清華大學汽車工程發展研究院常務副院長、汽車安全與節能國家重點實驗室副主任宋健在接受《汽車預言家》采訪時表示:“從材料的角度來看，磷酸鐵鋰電池目前的能量密度已經接近其物理極限。長期來看，高鎳三元鋰更適合長期發展。”

車先知通過梳理三元鋰和高鎳三元鋰的區別，結合專業人士的意見，發現動力電池的安全問題可以通過“軟手段”解決。目前，從全球電池企業和整車廠商推進“無鈷電池”的研發進程來看，鈷作為最不穩定的三元材料，是可以被其他材料替代的。通過降低鈷的比例，增加鎳的含量，未來續航可以達到800km和1000km。

與130℃結構崩塌的鈷相比，鋰、錳、鋁的耐受性更高。雖然某種程度上，業界對三元材料電池的使用趨于謹慎，但不變的是，高性能始終是電動車戰勝燃油車的核心。同時需要注意的是，當代安培科技有限公司作為頭部電池企業，不僅以NCM811為技術路線，還透露下一代將瞄準無金屬電池，即不含鎳鈷的鋰電池。最近新能源汽車領域關于當代Amperex科技有限公司是否應該放棄NCM811路線的討論還在發酵。盡管當代安培科技有限公司官方已經正面回應“811短期內仍將是當代安培科技有限公司的主攻策略”，但這并未平息外界的爭論。

許多國際……據有關機構預測，高鎳三元電池將成為未來幾年的主要動力電池，能量已經達到300Wh/kg的水平。未來隨著鈷含量的降低和鎳含量的增加，能量密度會進一步增加。在全球電氣化的趨勢下，動力電池行業對高鎳三元電池的呼聲越來越高，電池能量密度、循環壽命和成本控制成為電池廠商關注的核心。

高鎳電池的路線有問題嗎？電池安全問題怎么解決？誰將是未來動力電池的主導力量？對外界來說已經成了一個謎。

一個

高鎳路線有問題嗎？

最新電池數據顯示，2020年1-7月，我國動力電池加載量共計22.5GWh，市場上已全面商業化的磷酸亞鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料四條電池路線中，三元電池總加載量為15.9GWh，占整車載荷的70.6%；磷酸鐵鋰電池總裝載量為6.5GWh，占總組裝量的28.8%。

可以發現，三元材料電池已經占據了動力電池加載的絕對份額。什么是三元材料？以當代安培科技有限公司811為例，即正極材料為鎳鈷錳，含量比為8: 1: 1。除了NCM811，還有以NCM523(鎳鈷錳比5:2:3)和NCM622(6:2:2)為代表的三元鋰電池，是電池廠的主流路線。

以上成分的區別在于鎳的含量。一般來說，鎳可以提高材料的活性，從而提高能量密度，也就是說鎳含量越大，電池性能越好。在實際應用中，搭載NCM811電池的車載系統能量密度可以達到170Wh/kg以上，對應的續航里程可以接近700KM。所以電池類型是根據市場上的車型細分的。NCM811是續航700KM以上電動車的首選，NCM523供應500-700KM車型。

當然，磷酸亞鐵鋰的市場空間不可否認。對于目前的環境，磷酸亞鐵鋰安全性更好，續航時間更長，車型更耐用，車企更容易向消費者傳遞價值。所以磷酸亞鐵鋰更適合城市公交和500KM純電動汽車，磷酸亞鐵鋰在儲能方面更有優勢。

相關數據顯示，2019年高鎳電池裝機量已超過3GWh。相關機構預測，隨著寶馬、大眾、通用宣布推出高鎳電池，未來市場對高鎳電池的需求將進一步增加。在此背景下，韓國電池公司SK Innovation準備生產NCM 9/0.5/0.5電池。與此同時，LG、三星和松下等日韓電池企業也在加快無鈷電池的研發和量產。其中，LG將在2021年為通用提供90%的鎳三元鋰電池。

除了市場導向，三元材料中鈷的成本上升也促使企業通過“減固增鎳”來緩解成本壓力。2017年以來，鈷原料價格不斷上漲。目前，硫酸鈷和氯化鈷國內成交價在5.4-6.6萬元/噸，電解鈷均價曾高達67.4萬元/噸。據業內人士透露，在電芯層面，無鈷疊層電池的成本價比811低8%-10%左右。總的來說，高鎳電池的路線沒有問題。

二

電池安全匹配是多方合作的事情。

因為鎳的比重越高，對應電池的能量密度越高，可以提高電池壽命。鎳作為金屬活性相對較高的元素之一，意味著比重越高，電池的穩定性和安全性越差。所以811電池的配套主被動安全方案也是對整個供應鏈的巨大挑戰。

在業內人士看來，高鎳陽極必須與硅碳陰極、陶瓷隔膜、高壓電解質等技術壁壘較高的配套材料相匹配，才能充分發揮高能量密度的優勢。國家新能源汽車創新工程專家組組長王炳剛在接受《汽車預言家》采訪時表示:“對于電動汽車，要考慮整車的安全架構，通過傳感器、電控系統、絕緣材料、更硬的外殼來避免熱失控。如今新能源汽車已經有400萬輛，市場推廣程度證明三元材料的電池是安全的。電動車起火的具體原因還不能完全證明是三元材料的原因。”

業界不斷反思安全問題，盲目追求高能量密度一度成為眾矢之的。而新能源汽車的安全事故主要是由熱失控引起的，熱失控不僅是結果，而且很復雜，事故來源也很難明確，因此安全問題應該引起高度重視。高，中國科學院院士……Sciences曾介紹，電動汽車動力電池的安全性包括本質安全、被動安全和主動安全。正如王炳剛所說，400萬的市場容量已經證明電池的本質安全已經在逐步提升，所以在被動安全和主動安全方面還有很大的提升空間。

如何解決電池組的被動安全和主動安全問題，也是業界面臨的巨大挑戰。隨著鎳含量的增加，正極材料的穩定性降低，循環充放電容量損失和高溫環境下容量衰減加快。對此，中國動力電池創新聯盟副秘書長王子東指出，電池組充電的安全管理是關鍵，尤其是快速充電時，電池組內電池的差異性增大，沒有完善的電池組安全管理和熱管理技術，電池的安全性和長壽命周期無法得到保障。

目前，降低電極厚度、改變電池結構、選擇更適合快速充電的材料是動力電池領域加速探索的領域。然而，從成本角度來看，上述所有變化都會增加動力電池的生產成本，同時，降低能量密度也會降低動力電池系統的壽命。因此，電池安全問題不能僅僅停留在選材層面上討論，還需要綜合各行業的力量從整體上進行優化考慮。“多方合作和完善是動力電池良性發展的基礎，”王子東告訴《汽車預言家》。與此同時，包括高在內的許多業內人士認為，可以將人工智能、大數據和云平臺引入主動安全。為了提高電池管理、電池預警、電池充電控制和電池壽命預測評估的技術水平，隨著應用的普及，整車廠和電池廠將積累更多的數據，有利于安全預警技術的進一步提高。

三

高鎳三元鋰更有提升空間。

可以肯定的是，三元材料電池確實提升了新能源汽車的性能。從最初的NEDC 300KM續航里程到現在的NEDC 650KM續航里程，三元材料電池的推廣效果顯而易見。

清華大學汽車工程發展研究院常務副院長、汽車安全與節能國家重點實驗室副主任宋健在接受《汽車預言家》采訪時表示:“從材料的角度來看，磷酸鐵鋰電池目前的能量密度已經接近其物理極限。長期來看，高鎳三元鋰更適合長期發展。”

車先知通過梳理三元鋰和高鎳三元鋰的區別，結合專業人士的意見，發現動力電池的安全問題可以通過“軟手段”解決。目前，從全球電池企業和整車廠商推進“無鈷電池”的研發進程來看，鈷作為最不穩定的三元材料，是可以被其他材料替代的。通過降低鈷的比例，增加鎳的含量，未來續航可以達到800km和1000km。

與130℃結構崩塌的鈷相比，鋰、錳、鋁的耐受性更高。雖然某種程度上，業界對三元材料電池的使用趨于謹慎，但不變的是，高性能始終是電動車戰勝燃油車的核心。同時需要注意的是，當代安培科技有限公司作為頭部電池企業，不僅以NCM811為技術路線，還透露下一代將瞄準無金屬電池，即不含鎳鈷的鋰電池。

標簽：發現寶馬大眾

汽車資訊熱門資訊