中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：應(yīng)該說(shuō)，2017年是三元電池和磷酸鐵鋰電池應(yīng)用的轉(zhuǎn)折年。隨著新能源汽車(chē)的發(fā)展，對(duì)動(dòng)力電池提出了更高的要求，能量密度、成本、安全性、熱穩(wěn)定性、循環(huán)壽命是動(dòng)力電池的5個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)。在此背景下，2018年，鋰電池行業(yè)正在發(fā)生積極變化，技術(shù)迭代速度明顯加快，并逐漸步入高鎳三元時(shí)代。
鈷價(jià)堅(jiān)挺加速高鎳應(yīng)用趨勢(shì)
目前，新能源汽車(chē)用動(dòng)力電池的主流技術(shù)路線為三元電池，即以NCM或NCA為正極材料的鋰電池。在三元正極中，鈷的作用在于可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，并且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能，是不可或缺的一部分。
然而，不時(shí)“瘋長(zhǎng)”的鈷價(jià)讓中游電池企業(yè)倍感壓力。目前，鈷市供需再度緊張。據(jù)了解，華友鈷業(yè)已暫停對(duì)氧化鈷等產(chǎn)品的報(bào)價(jià)，且明確要求“款到發(fā)貨”。供需緊張也反映在價(jià)格上，自2017年11月份以來(lái)，鈷價(jià)持續(xù)上漲。以電池級(jí)四氧化三鈷為例，最新報(bào)價(jià)在43萬(wàn)元／噸左右，較兩個(gè)月前36萬(wàn)元上漲約20％。電鈷最新報(bào)價(jià)則在55萬(wàn)元／噸至56萬(wàn)元／噸之間。從現(xiàn)在形勢(shì)看，鈷價(jià)易漲難跌，預(yù)計(jì)未來(lái)一段時(shí)間會(huì)保持高位震蕩，甚至有望突破60萬(wàn)元／噸。
也因此，國(guó)內(nèi)眾多生產(chǎn)三元電池的企業(yè)正在從NCM 111向523、622，甚至NCM 811過(guò)渡?？傮w來(lái)看，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)三元技術(shù)成熟度較高的是NCM 523，其次是NCM 622。
據(jù)了解，國(guó)軒高科NCM 622三元產(chǎn)線已于2017年10月份開(kāi)始向眾泰乘用車(chē)正式供貨，2018年上半年還將新建5GWh三元622動(dòng)力電池產(chǎn)線。同時(shí)，該公司目前已經(jīng)具備6000 噸三元622正極產(chǎn)能。
憑借高端人才的引進(jìn)，豐元股份在高鎳三元領(lǐng)域大展拳腳。2017年11月，豐元股份聘請(qǐng)金佑成（曾任韓國(guó)LG．GSEM首席技術(shù)官兼研究所所長(zhǎng)）為公司高鎳三元材料首席技術(shù)官，為公司提供高鎳三元材料（NCM811和NCM622）及NCA項(xiàng)目的技術(shù)研發(fā)、前驅(qū)體設(shè)備部署、技術(shù)交底、人員培訓(xùn)等服務(wù)。
而目前只有比克電池聲稱(chēng)具備了量產(chǎn)NCM 811圓柱形動(dòng)力電池的能力。此外，杉杉能源、寧波金和、天津巴莫、鵬輝能源等企業(yè)的NCM 811正極材料項(xiàng)目也已投產(chǎn)，當(dāng)升科技和天力鋰能項(xiàng)目進(jìn)入中試。
高鎳化技術(shù)突破并不簡(jiǎn)單
日前，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)的一場(chǎng)“熱點(diǎn)問(wèn)題交流會(huì)”上表示，根據(jù)2017年動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)，“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車(chē)科技專(zhuān)項(xiàng)總體專(zhuān)家組對(duì)電池技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做了一次優(yōu)化迭代（不作為國(guó)家電池技術(shù)路線圖的依據(jù)，僅供參考），具體如下：
當(dāng)前的技術(shù)變革是，到2020年，動(dòng)力電池比能量達(dá)到300瓦時(shí)／公斤，循環(huán)1000次以上，成本在0．8元／瓦時(shí)以?xún)?nèi)，這個(gè)是確定的。而這個(gè)目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的正極材料正是高鎳三元。
然而要實(shí)現(xiàn)高鎳三元電池的量產(chǎn)并不容易。由于鎳是活性金屬，隨著三元中鎳含量的提升以及鈷含量的降低，材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)降低，并導(dǎo)致循環(huán)壽命和安全性大幅降低。據(jù)上海捷新動(dòng)力工程部副總工程師朱玉龍介紹，鎳比例越高，整個(gè)正極材料的熱穩(wěn)定性就越差。在遇到高溫、外力沖擊等情況，高鎳電池會(huì)存在安全隱患。并且，高鎳電池充電時(shí)產(chǎn)氣會(huì)導(dǎo)致電池鼓脹也是一大問(wèn)題。
此外，高鎳三元電池在組裝時(shí)不能接觸空氣，需要純氧環(huán)境。而國(guó)內(nèi)電池企業(yè)都是從制作NCM 111（不需要純氧環(huán)境）起步，所以國(guó)內(nèi)電池企業(yè)幾乎沒(méi)有氧燒工藝。為了量產(chǎn)NCM 622、811電池，就必須重新設(shè)計(jì)廠房和設(shè)備。
福建猛獅新能源總經(jīng)理王少平也曾表示，圓柱電池的發(fā)展，在正極材料領(lǐng)域，高鎳材料容量高、成本低，性?xún)r(jià)比最優(yōu)，是目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流走向。但是，現(xiàn)有的LFP以及NCM111甚至NCM523產(chǎn)線是不能夠直接切換成NCM811或NCA產(chǎn)線的。
值得一提的是，高鎳路線對(duì)技術(shù)、設(shè)備都提出了更高要求，這也將加速中小型電池企業(yè)的淘汰。同時(shí)，對(duì)于優(yōu)勢(shì)電池企業(yè)來(lái)說(shuō)，持續(xù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，不斷砥礪前行，才是企業(yè)決勝未來(lái)的長(zhǎng)久之計(jì)。
在鋰電領(lǐng)域，一般而言，一種新材料從首次被發(fā)現(xiàn)報(bào)道到實(shí)際產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，基本上都得一二十年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于人們預(yù)期，這其中總是充滿(mǎn)了無(wú)數(shù)艱辛和微小的技術(shù)進(jìn)步。新能源動(dòng)力電池行業(yè)景氣度高，需求增加幾乎是全產(chǎn)業(yè)鏈共同預(yù)期，鈷價(jià)上漲并不會(huì)影響產(chǎn)業(yè)不斷向前的腳步。決戰(zhàn)高鎳三元時(shí)代，需要全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)對(duì)現(xiàn)有材料進(jìn)一步改進(jìn)并進(jìn)行新材料的探索。
