摘要：起點(diǎn)研究(SPIR)預(yù)測(cè)未來(lái)三年NCA材料市場(chǎng)需求將會(huì)呈現(xiàn)倍數(shù)增長(zhǎng)。

根據(jù)工信部《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》的要求，2020年動(dòng)力電池單體能量密度需要達(dá)到300Wh/kg,這成為整個(gè)鋰電行業(yè)努力攻關(guān)的目標(biāo)之一。

而國(guó)內(nèi)電池企業(yè)目前使用的主流材料，例如NCM111、NCM523等，已無(wú)法滿足更高續(xù)航里程的要求，促使國(guó)內(nèi)企業(yè)向更高比容量的電池材料布局。為了滿足能量密度的要求，并完美避開(kāi)鈷價(jià)高峰，各大鋰電池企業(yè)競(jìng)相轉(zhuǎn)向高鎳三元體系的研發(fā)。

高鎳三元的優(yōu)勢(shì)明顯，且高鎳三元擁有NCM和NCA兩種路線。據(jù)起點(diǎn)研究(SPIR)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年NCA三元電池的裝機(jī)量為286.5MWh，同比增長(zhǎng)229%，是2016年87MWh的三倍多。

雖然NCA三元電池如此高的增長(zhǎng)率赫然在目，且新能源汽車(chē)巨頭特斯拉也選擇了松下的NCA電池，但是國(guó)內(nèi)電池廠家和車(chē)企卻更多選擇了NCM的研發(fā)路線，著實(shí)令人稱(chēng)奇。

為此，鋰電大數(shù)據(jù)記者做如下分析：

NCA和NCM的孰優(yōu)孰劣?

目前，高鎳三元材料是最能夠在節(jié)省成本的同時(shí)，提升三元正極材料的比容量，并達(dá)到電芯能量密度高要求的電池材料。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)主流路線是NCM，其中NCM622和NCM811體系材料，能量密度可達(dá)到230Wh/kg和280Wh/kg。

如今NCM811進(jìn)展如火如荼且量產(chǎn)在即，讓人不禁想起同為高鎳三元的NCA材料。雖然暫無(wú)數(shù)據(jù)對(duì)比NCA和NCM材料孰優(yōu)孰劣，但是作為同樣具備優(yōu)勢(shì)NCA材料卻被國(guó)內(nèi)企業(yè)“遺忘”。

知乎上某位網(wǎng)友解釋?zhuān)?ldquo;NCA的穩(wěn)定性差，國(guó)內(nèi)雖具備生產(chǎn)NCA的條件，但是整體使用上技術(shù)還不成熟。”

其實(shí)在技術(shù)路線上，NCA材料比NCM材料的生產(chǎn)工藝和條件更為苛刻。其難點(diǎn)在于生產(chǎn)制作過(guò)程中，前驅(qū)體的制備和焙燒工藝，對(duì)相關(guān)設(shè)備的要求很高。而設(shè)備極嚴(yán)格的要求，又伴隨著成本的提高。同時(shí)NCA高鎳材料的堿性較高，需要純氧環(huán)境、濕度控制在10%以下，無(wú)疑加大量產(chǎn)難度和資金投入，對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)形成很大的挑戰(zhàn)。

資金投入意味著成本增加，而動(dòng)力電池占據(jù)新能源汽車(chē)近一半的成本。僅此一點(diǎn)，就很難讓人趨之若鶩。

業(yè)內(nèi)某電池企業(yè)博士表示：“NCA我認(rèn)為非常適合做乘用車(chē)的動(dòng)力電池，但是中國(guó)企業(yè)目前必須解決材料關(guān)、工藝關(guān)和專(zhuān)利關(guān)，難度比較大。目前，各企業(yè)都有一定布局，什么時(shí)候市場(chǎng)能夠擴(kuò)大還很難判斷。”

少有企業(yè)選NCA，該路線為何“被遺忘”

陳立泉院士表示：“更為關(guān)鍵的原因在于可能中國(guó)車(chē)企想用，但未必駕馭得了。特斯拉的整車(chē)設(shè)計(jì)和電池系統(tǒng)控制能力并非大多數(shù)中國(guó)車(chē)企短期內(nèi)可以模仿和超越。”

從全球新能源汽車(chē)的現(xiàn)狀看，能夠充分發(fā)揮NCA三元電芯的車(chē)企，就是特斯拉。特斯拉的整車(chē)設(shè)計(jì)和電池系統(tǒng)管理控制技術(shù)，能夠有效規(guī)避高能量密度引發(fā)的熱失控。

中國(guó)作為全球最大的新能源汽車(chē)生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó)，國(guó)內(nèi)鋰電池企業(yè)為了配合主機(jī)廠的需求，也在積極研發(fā)高容量電池。如卓能、力神、比克等先后進(jìn)行NCA電池的試制階段。

可事實(shí)上，在主機(jī)廠挑選符合需求的動(dòng)力電池之時(shí)，NCA電池由于其特殊性，也要擇優(yōu)“挑選”主機(jī)廠，而國(guó)內(nèi)能夠使用NCA電池的車(chē)企屈指可數(shù)。

由此可見(jiàn)，被特斯拉寵愛(ài)的NCA高鎳三元電池，不是誰(shuí)都能愛(ài)得起的。也不知，中國(guó)NCA材料市場(chǎng)何時(shí)爆發(fā)?

國(guó)內(nèi)的NCA進(jìn)展如何?

由于NCA材料的技術(shù)壁壘高，目前我國(guó)量產(chǎn)較少，產(chǎn)能主要集中在日韓企業(yè)。早在2016年，日、韓兩國(guó)的NCA產(chǎn)量就達(dá)到了2.68萬(wàn)噸。而直至2018年，我國(guó)企業(yè)幾乎處于研發(fā)或小規(guī)模中試的階段。部分電池企業(yè)進(jìn)展如下：

德朗能于2017年量產(chǎn)了NCA電池

據(jù)悉，上海德朗能已經(jīng)研發(fā)成功并大批量使用3.2Ah的NCA電芯，且能量密度達(dá)到250Wh/kg。該產(chǎn)品不僅一致性非常高，且性能良好。于2017年的出貨量大于300Mwh，主要配套東風(fēng)和小鵬汽車(chē)的乘用車(chē)。

天鵬電源拿下寶駿E200車(chē)型供貨權(quán)

據(jù)悉，澳洋順昌旗下鋰電池子公司天鵬電源已自主研發(fā)并量產(chǎn)了NCA體系電池，系統(tǒng)能量密度達(dá)160Wh/kg，在3GWh的總產(chǎn)能中，有2GWh可量產(chǎn)NCA和NCM811高鎳圓柱電池。

不久前，天鵬電源對(duì)外宣傳，將為上汽通用五菱寶駿E200車(chē)型配套NCA電池。同時(shí)，天鵬電源將加快推出NCA21700系列電芯，還將于今年年底擴(kuò)產(chǎn)2GWh，并計(jì)劃2019年繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn)3GWh。

天津力神研發(fā)NCA電芯能量密度超過(guò)300wh/kg

據(jù)悉，天津力神電池股份有限公司研發(fā)的NCA三元高比能量動(dòng)力鋰電池，單體能量密度達(dá)到302Wh/Kg，體積能量密度大于642Wh/L，25℃下1C充放電循環(huán)710次(100%DOD)，容量保持率達(dá)到80%;目前循環(huán)285次(100%DOD)容量保持率高達(dá)96%。為開(kāi)發(fā)出比能量300Wh/kg、循環(huán)壽命1500次的鋰離子電池單體奠定了基礎(chǔ)。

猛獅科技投資建設(shè)NCA三元前驅(qū)體電池正極材料

去年12月29日，猛獅科技全資子公司福建猛獅新能源科與宜城市人民政府簽署了《關(guān)于投資建設(shè)NCA三元前驅(qū)體電池正極材料項(xiàng)目合同》，福建猛獅在宜城雷大工業(yè)園區(qū)投資總額為2億元人民幣，建設(shè) NCA 三元前驅(qū)體電池正極材料項(xiàng)目。

其他企業(yè)

據(jù)悉，CATL在NCA三元鋰電方面有豐富的技術(shù)儲(chǔ)備;鵬輝能源已量產(chǎn)NCA電池用于消費(fèi)數(shù)碼領(lǐng)域，動(dòng)力的NCA電池在研發(fā)中;比亞迪的NCA高鎳三元布局，預(yù)計(jì)2年內(nèi)完成，可沿用現(xiàn)有生產(chǎn)線;當(dāng)升科技新增產(chǎn)線可以生產(chǎn)NCA等全型號(hào)動(dòng)力多元材料……

除了電池企業(yè)，國(guó)內(nèi)已有部分材料企業(yè)研發(fā)并量產(chǎn)NCA材料。

國(guó)外以量產(chǎn)NCA材料的企業(yè)有：日本的住友金屬、日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社和戶田化學(xué);韓國(guó)的Ecopro和GSEM等多家日韓知名材料企業(yè)。而國(guó)內(nèi)也有貝特瑞、杉杉能源、容百鋰電、巴莫、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科等知名材料企業(yè)，都傳出NCA材料的相關(guān)消息。

其中，杉杉股份的寧夏二期正極項(xiàng)目年規(guī)劃產(chǎn)能7200噸，可生產(chǎn)NCA高鎳三元，且正負(fù)極材料產(chǎn)品已送樣特斯拉和松下;貝特瑞NCA的產(chǎn)能約為3000噸/年，已實(shí)現(xiàn)向松下等客戶銷(xiāo)售。

結(jié)語(yǔ)：

前不久，松下、三星和金沙江資本收購(gòu)的AESC在中國(guó)建廠，這些電池企業(yè)具有NCA電池生產(chǎn)能力，與國(guó)內(nèi)多家企業(yè)合作，有助于提升國(guó)內(nèi)NCA材料生產(chǎn)、應(yīng)用水平。

雖然國(guó)內(nèi)NCA的起步較晚，技術(shù)水平較國(guó)外企業(yè)有很大的差距，但是起點(diǎn)研究(SPIR)預(yù)測(cè)未來(lái)三年NCA材料市場(chǎng)需求將會(huì)呈現(xiàn)倍數(shù)增長(zhǎng)。

如今，具備規(guī)模化生產(chǎn)NCA的企業(yè)已上線，NCA電池大規(guī)模量產(chǎn)并正式推向市場(chǎng)的日子還遠(yuǎn)嗎?