日前，一則寧德時代計劃明年量產NCM811動力電池的消息，將動力電池行業新一輪的技術競賽擺在了人們眼前。稍早時候，比亞迪也以非官方公開發言的形式，表示其NCM811動力電池會在2019年下半年投入使用。
NCM811，即正極材料中鎳鈷錳的含量比例為80%：10%：10%的三元鋰電池，代表目前動力電池領域最高能量密度與最高技術含量的路線。
然而，在現下的語境，兩大動力電池龍頭齊齊放話要上NCM811，核心用意卻不是要在此時爭出個你死我活。
兩年後，國產新能源車退坡、動力電池產業放開後，在技術與產業佈局上領先的外資電池將真正捲土重來，屆時，或將有一場更為慘烈的動力電池三國殺。國內的動力電池企業最有效的應對方式，唯有以先進的技術回應挑戰。
高鎳材料體系成動力電池必由之路
如果說在2017年，動力電池企業對三元鋰電池的正極材料選擇還有所疑慮的話，那麼一年過後，兩股強大的力量：鈷的價格，以及政策和市場提出的能量密度要求，基本將企業的選擇鎖定在了高鎳三元材料。
根據倫敦貴金屬交易所的今年2月的數據，從當時往前倒推的18個月裡，作為動力電池中尤為關鍵的材料，鈷的價格上漲了3倍，最高時價格達到了8萬美金/噸。根據全球第四大鈷生產商金川國際財報披露，其鈷平均售價上半年上升至每噸74243美元，同比上升118%。這兩天，鈷價（電解鈷）則稍稍回落到了50萬元人民幣/噸以下。然而，一噸電解鎳的價格，目前就11萬出頭。
正極材料在動力電池的成本佔比最高，最高可以達到30%。一路瘋漲的鈷價與相對低廉的鎳價兩相對比，動力電池企業們決定Pick鎳。這是高鎳三元材料崛起的第一重因素。
與此同時，電動汽車的里程焦慮，到如今仍然廣泛存在。日前蔚來ES8 120公里時速續航里程200公里出頭的消息引發了廣泛關注，就是最好的例子。消費對電動車續航里程的期待通過車廠傳導到了動力電池企業，必然要求電池能量密度更高，帶電量更大，能夠跑更遠。
恰好，鎳在鋰離子電池內的主要作用就是拉高克容量，讓電池的能量密度更高。公開數據顯示，NCM 811材料的克容量能夠達到190mAh/g，顯著高於鈷含量更高、國內目前最主流的NCM523。
同樣，國家政策也在強化對動力電池能量密度、成本的要求。2017年2月出臺的《促進汽車動力電池產業發展行動方案》》明確提出了到2020年動力電池單體能量密度300Wh/kg、系統能量密度260Wh/kg，成本1元/Wh的目標。標準不斷走高的新能源車補貼標準，比如今年純電動乘用車系統能量密度達到140Wh/kg才能拿到足額補貼的條款 ，也在推動動力電池產業往高鎳三元材料路線進發。
在2018年，NCM811一時成為國內動力電池產業的寵兒。不僅是比亞迪、寧德時代表示2019年量產的計劃，國軒高科、億緯鋰能等也計劃在2019年量產，比克、力神、鵬輝新能源更是表示，其NCM811動力電池已經實現了量產供貨。其中比克還列出了一份客戶表，北汽新能源、上汽大通、雲度等均在其列。而原本計劃在NCM523基礎上發展、推廣的NCM622，此時聲量已經小了下去。
多方合力之下，中國動力電池技術似乎又要迎來一輪“一步到位”的跨越式發展。
高鎳動力電池之戰：日本領先，國產已落後
然而，在中國動力電池行業颳起一片NCM811之風時，韓國那邊卻傳來了“壞消息”：
去年，韓國動力電池行業的老三SKI宣佈量產NCM811軟包動力電池，將為起亞的電動車供貨。然而今年，SKI卻宣佈推遲量產NCM811的計劃。
而韓國的另一動力電池巨頭LG， 今年初LG配套電池的現代Kona EV亮相時，一度被傳為是”首款使用NCM811電池的電動車”，而後韓國媒體卻闢謠，Kona EV採用的是NCM622三元電池。LG化學CFO在接受採訪時也表示，LG生產的NCM811僅限於圓柱形鋰電池、僅應用在電動大巴上。
不過，技術要求稍低的NCM622技術路線，國內的廠商也尚未實現大規模上量。在面向未來的技術儲備上，國內動力電池產業在中日韓三國中最弱勢。
三元鋰動力電池的各項屬性之間，一直存在相互制約的關係——能量密度高了，溫控和安全性就更難保障；要保障電池循環壽命，能量密度就會相對受限。
三元材料中鎳含量與電池各屬性關係：左邊為失控溫度，中部為克容量，右邊為容量保持性能
NCM811中提升了鎳的佔比，拉高了電池的能量密度，然而卻要付出電池循環壽命減少、電池熱穩定性變差、功率性能下降等諸多代價，這便要求在動力電池的其他關鍵材料（負極材料、隔膜、電解液）以及電芯成組、成系統的環節予以找補。
僅有日本的松下，以圓柱形電池的形式真正解決了高鎳三元材料動力電池的大規模生產應用問題。雖然松下採用的正極材料是NCA（鎳鈷鋁），三種材料配比為80%：15%：5%，但本質上它和NCM811路線同源。在特斯拉Model 3採用的21700圓柱形電池上，松下實現了單體電芯能量密度300Wh/kg的指標。
特斯拉所用2170電芯
松下提供的電池超高能量密度並不只歸功於高鎳正極材料。在負極上，松下使用了碳硅材料。硅的克容量為4200mah/g，而純石墨負極克容量僅為373mah/g，摻入了硅的碳硅負極材料克容量能夠達到400-650mah/g的水平，進一步推高了電池的能量密度。
特斯拉此前更是在生產報告中指出，其電池的部分性能指標已經比競爭對手下一代還強，和寧德時代的路線圖比起來，似乎確實是這樣。
看寧德時代的技術路線圖，他們使用NCM811配合碳硅負極實現300Wh/kg能量密度的產品，要在2020年才推出。
這意味著，松下在高鎳三元鋰動力電池的產業化、應用於乘用車的節奏上，至少領先了中國動力電池龍頭企業2-3年。儘管寧德時代與比亞迪在去年的動力電池出貨量排名上分列第一、第三，但在技術上，松下仍然是公認的第一。
而國內雖然也有不少動力電池企業推出NCM811圓柱形鋰電池並開始推向市場，但在規模上完全無法和松下高達數GWh的供貨量相比。
高鎳電池量產需要全產業進步
據悉，寧德時代頻繁與車廠進行合資的舉動中，有較大成分是因其技術深度與國外巨頭相比並不領先，希望以此舉來綁定車企，分擔風險。而比亞迪，日前也在動力電池領域和長安合資。
不過，技術不佔優也並非全然是寧德時代、比亞迪們不夠努力。由於動力電池牽一髮而動全身的屬性，對NCM811的應用，其實需要整個產業體系的通力配合。而國內動力電池生產廠商的上下游、中國的動力電池產業乃至新能源車產業，本就處在追趕者的角色。
在整個產業上游，動力電池的四大關鍵材料（正極材料、負極材料、隔膜、電解液），目前日韓公司居於技術主導地位，更尖端的高鎳三元材料和其配套材料更是如此。
閱讀更多 用戶還有幾個 的文章
