和NCM811電池裝機量大幅增長相比，動力NCA的應(yīng)用卻沒有太大起色。
當(dāng)前，在新能源乘用車領(lǐng)域，三元電池已經(jīng)成為主流。而從技術(shù)路線來看，中日韓都在往高鎳方向發(fā)展，但日本企業(yè)主要以NCA為主；韓國企業(yè)為NCM+NCA；中國企業(yè)則以NCM為主，極少涉及NCA。
多位業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為，國內(nèi)動力NCA產(chǎn)業(yè)化進程緩慢，一方面是由于NCA電池的制造工藝要求更高，技術(shù)壁壘高。在制造工藝、材料使用等方面，中國電池企業(yè)與日韓企業(yè)還存在一定差距。
另一方面，當(dāng)前能夠規(guī)模量產(chǎn)供貨NCA材料的主要為日韓企業(yè)，主要供應(yīng)日韓電池企業(yè)，對中國企業(yè)比較提防，且價格昂貴。而國產(chǎn)NCA材料在制造工藝、原材料制備等方面還有待突破。
此外，當(dāng)前國內(nèi)新能源乘用車使用的三元電池主要以523和811為主，主機廠對NCA電池的使用熱情并不高，下游市場需求不足。
同時，在高鎳形態(tài)下，NCA和NCM811的能量密度差距并不明顯，但NCA材料價格高于NCM811，這也阻礙了NCA在國內(nèi)動力市場上的應(yīng)用步伐。
當(dāng)前，國產(chǎn)NCA僅在高端電動工具、小動力等領(lǐng)域有批量應(yīng)用，但在電動汽車領(lǐng)域卻沒有太大發(fā)展，甚至有部分NCA電池企業(yè)已經(jīng)退出動力市場。
客觀來看，國產(chǎn)NCA產(chǎn)業(yè)化進程能否加速主要取決于上游原材料成熟量產(chǎn)和電池制造工藝突破，以及下游市場需求升溫。從當(dāng)前情況來看，NCA在國內(nèi)動力市場大規(guī)模應(yīng)用還存在一定的距離。
三星SDI試水方形NCA 能量密度提升20%
在新能源汽車?yán)m(xù)航里程提高和鈷價不斷高漲的雙重刺激之下，高鎳體系的NCM811和NCA電池已經(jīng)成為市場競逐的熱點。
從電池制造來看，NCM811主要以方形和軟包為主，而NCA則以圓柱為主。目前NCA電池做得最好，供應(yīng)量最大的是日本松下，其NCA電芯主要供貨特斯拉。
不過，近期三星SDI宣布將擴建其匈牙利工廠，并采用堆疊工藝生產(chǎn)方形NCA電池，實現(xiàn)能量密度進一步提升和制造成本進一步降低。
外媒報道稱，三星SDI計劃向韓國的Philoptics公司采購20臺設(shè)備擴充其匈牙利哥德電池工廠的產(chǎn)能，計劃在2030年之前在匈牙利投資12萬億韓元（約9.94億美元），將其月產(chǎn)能逐漸提升到1800萬個電芯。
值得注意的是，三星SDI將在該工廠生產(chǎn)高鎳NCA方形電池，也就是被稱為下一代電池的“Gen5”電池，計劃于2021年實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
據(jù)了解，這是三星SDI首次將鎳含量超過80%的NCA材料用于方形電池，采用堆疊的方法取代之前的卷繞方法。
三星SDI表示，得益于這些新材料和新技術(shù)，Gen5電池的能量密度將比目前量產(chǎn)的電池高出20%以上，每千瓦時的電池成本降低約20%或更多，充滿電一次續(xù)航或超過600km。
“方形電池用NCA在技術(shù)上沒有問題，其能量密度更高，容量更大，所以會比圓柱電池有優(yōu)勢。”一位動力電池企業(yè)技術(shù)高層對高工鋰電表示，方形電池采用NCA體系沒有問題，都是高鎳體系，但能量密度能夠提升多少還不好說。
相比NCM，NCA電池的制造難度更大，由于高鎳材料荷電狀態(tài)下的熱穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致電池的安全性下降，因此NCA電池需要從電芯設(shè)計、電源系統(tǒng)設(shè)計、電源使用等環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)可靠的安全設(shè)計。
此外，NCA在充放電過程存在嚴(yán)重的產(chǎn)氣，這會導(dǎo)致電池鼓脹變形，循環(huán)及擱置壽命下降，電池存在安全隱患，所以通常采用耐壓的圓柱電池殼制作。
當(dāng)前，包括松下、LG化學(xué)、三星SDI、天鵬、力神、德朗能等中日韓電池企業(yè)，基本都采用圓柱形式生產(chǎn)NCA電池，這主要是基于生產(chǎn)工藝和成本的考量。
而三星SDI此次采用疊片方式生產(chǎn)方形NCA電池，并宣稱在能量密度和制造成本等方面都進行了優(yōu)化，或?qū)⒔o其它電池企業(yè)在量產(chǎn)NCA方面提供一些借鑒參考，從而提升NCA電池的在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。
日韓壟斷國際市場 國產(chǎn)NCA仍需努力
事實上，除了制造工藝難度大之外，成熟原材料供應(yīng)缺失也是阻礙國產(chǎn)NCA大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。
高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2019年中國鋰電正極材料出貨量40.4萬噸，同比增長32.5%。其中，三元正極材料出貨量19.2萬噸，占比47.6%，同比增幅40.7%。
三元材料出貨量增加主要受國內(nèi)動力電池端以及小動力（電動工具、自行車）等領(lǐng)域增長帶動，加之國外主要動力電池企業(yè)出貨量增長，帶動國內(nèi)三元材料出口量增加導(dǎo)致。
在高鎳材料方面，2019年國內(nèi)NCM811出貨量超過20000噸，主要應(yīng)用在動力電池領(lǐng)域。其中僅寧德時代裝機就達2GWh；而NCA出貨量僅3500噸左右，主要應(yīng)用在電動工具、3C數(shù)碼電池領(lǐng)域。
多位業(yè)內(nèi)人士對高工鋰電表示，國產(chǎn)NCA產(chǎn)業(yè)化進程緩慢的一個主要原因是原材料配套供應(yīng)缺失，國產(chǎn)NCA材料還沒形成大規(guī)模量產(chǎn)供貨的能力。
當(dāng)前，國際上實現(xiàn)NCA材料批量供貨的有住友金屬、日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社和戶田化學(xué)和韓國ECOPRO，主要供應(yīng)松下、索尼、LG化學(xué)和三星SDI。
而國內(nèi)NCA出貨量最大的是貝特瑞，小批量供應(yīng)的有天津巴莫、容百科技、長遠(yuǎn)鋰科、杉杉能源、當(dāng)升科技等。
天津巴莫總經(jīng)理吳孟濤對高工鋰電表示，巴莫具備NCA產(chǎn)能1萬噸，三元材料2萬噸的生產(chǎn)能力，目前已經(jīng)實現(xiàn)NCA批量供貨。
吳孟濤指出，NCA材料的生產(chǎn)工藝更高，技術(shù)難度更大，因此在產(chǎn)業(yè)化方面進展比較緩慢。再加上下游市場需求比較小，價格比較昂貴，導(dǎo)致國產(chǎn)NCA供應(yīng)較少。
目前，國內(nèi)量產(chǎn)NCA電池的企業(yè)主要有天鵬電源、力神電池、上海德朗能、創(chuàng)明電池等少數(shù)幾家。但當(dāng)前NCA基本上都用在電動工具和數(shù)碼等領(lǐng)域，只有力神和德朗能在電動汽車上實現(xiàn)少量裝車應(yīng)用。
例如，天鵬電源NCA體系圓柱電池已經(jīng)于2017年實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，并在上汽通用五菱、知豆等電動微型車上實現(xiàn)批量配套，成為動力NCA電池裝機的代表。
但在2019年，天鵬電源將鋰電池業(yè)務(wù)重心轉(zhuǎn)為堅持以小型動力電池（包含電動工具、電動二輪車/摩托車/叉車/AGV車，及掃地機器人/吸塵器等配套的動力電池）為主，大幅減少新能源汽車行業(yè)產(chǎn)品供貨。
“國內(nèi)本身能量產(chǎn)NCA材料的企業(yè)比較少，加上價格比較貴，市場需求小，所以很難做起來?！鄙掀菽茈姵叵到y(tǒng)部主任工程師朱玉龍認(rèn)為，國內(nèi)NCA材料想要發(fā)展起來需要有龍頭電池企業(yè)的帶動，形成穩(wěn)定的供需供應(yīng)鏈。
朱玉龍指出，三星SDI此前就確定了方形NCA的技術(shù)路線，其NCA材料由三星和Ecoprobe成立的合資公司供應(yīng)，電池主要供應(yīng)給寶馬，形成了較為完整的供應(yīng)鏈。
業(yè)內(nèi)人士表示，由于目前國內(nèi)主機廠還沒有大規(guī)模市場NCA的需求，國產(chǎn)NCA材料也還需在產(chǎn)品性能方面進一步提升。而電池企業(yè)也要根據(jù)市場需求選擇自身的技術(shù)路線，不能盲目發(fā)展。
