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市場 | 中國NCA體系鋰電池發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
發(fā)布時間：
2019-09-04
鋰離子電池按照使用正極材料的不同，主要可以分為鈷酸鋰電池、三元電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池，從發(fā)展前景來看，不管是國家政策，還是市場需求，三元電池似乎都占據(jù)先天性的優(yōu)勢，也就是高能量密度，再從各大電池企業(yè)的研發(fā)投入來看，三元電池的占比也是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它類型的鋰電池。
三元電池又可以細(xì)分成NCM路線和NCA路線，NCM是指正極材料由鎳鈷錳三種材料按一定比例組合而成，產(chǎn)品類型從NCM111（N:C:M=1:1:1）到，532，622，811，隨著鎳含量的增加，電池能量密度也相應(yīng)得到了提升，而NCA的正極材料是由鎳鈷鋁構(gòu)成，三種材料通常的配比為8：1.5：0.5，相對更高能量密度的NCA規(guī)模化應(yīng)用也在日韓普遍展開。
由于目前鋰電池產(chǎn)業(yè)主要集中在中日韓三國，從路線的選擇上，日本主要以NCA路線為主，韓國則是NCM和NCA齊頭并進(jìn)，中國目前來看是以NCM路線為主，NCA的產(chǎn)量相對較小。
目前，中國還沒有大規(guī)模生產(chǎn)NCA電池的原因主要有以下幾點(diǎn)：
1、中國電池企業(yè)對于NCA的研發(fā)起步相比于日韓要晚，在制造工藝、專利、材料使用上還是與日韓企業(yè)有一定差距。
2、NCA的生產(chǎn)工藝相較于NCM811更加嚴(yán)格，比如NCA在制造過程中要求濕度要控制在10%以下，而NCM以及其它類型電池目前只需要在注液工序?qū)穸冗M(jìn)行嚴(yán)格控制。這種高標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)環(huán)境對國內(nèi)企業(yè)形成了很大的挑戰(zhàn)。
3、誤認(rèn)為NCA電池安全性能較差，需要很好的BMS、模組、電池包的設(shè)計方案，這也是為什么目前只有特斯拉能夠大規(guī)模應(yīng)用NCA的原因。其實(shí)從上圖可以看到，在過充濫用測試的情況下，NCM811的安全性是比不上NCA的。
從NCA的主要應(yīng)用來看，首先來看電動汽車領(lǐng)域，從數(shù)據(jù)上可以看到，2017年NCA裝機(jī)量同比增長326%，2018年雖同比有所下滑，但到2019年，前七個月的裝機(jī)量已經(jīng)超過了2017年、2018年全年的裝機(jī)量，增速較快，目前中國電動汽車市場NCA電池主要的供應(yīng)商有松下、三星、江蘇天鵬、德朗能、力神。
從電動工具市場的NCA用量來看，裝機(jī)量由2016年的0.95GWh，增長到2018年1.71GWh，由于電動工具市場使用的全部都是圓柱形鋰電池，更加適合NCA體系，預(yù)計到2020年電動工具NCA電池裝機(jī)量能夠達(dá)到2.44GWh，占整個電動工具總裝機(jī)量的40%以上。目前，電動工具NCA電池主要供應(yīng)商有三星SDI、LG、松下、江蘇天鵬。
目前NCA電池做的最好的無疑是松下，早期推出的18650NCA電池能量密度就已經(jīng)達(dá)到250Wh/kg，2018年初，由松下和特斯拉聯(lián)合推出的21700NCA鋰電池，單體能量密度已經(jīng)達(dá)到340Wh/kg，超過目前NCM811的280Wh/kg的能量密度。三星SDI是除松下外最主要的NCA動力電池生產(chǎn)廠家，他們的21700主力產(chǎn)品48G 4800mAh能量密度也已經(jīng)達(dá)到260Wh/kg。LG化學(xué)為了進(jìn)入特斯拉供應(yīng)鏈，也在積極研發(fā)NCA體系的21700電池，2018年已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，最新產(chǎn)品M50 5000mAh能量密度達(dá)到270Wh/kg。
中國國內(nèi)在NCA電池方面做的最好的企業(yè)應(yīng)該是江蘇天鵬，江蘇天鵬在NCA電池方面，與特斯拉同類型的高比能NCA/硅體系產(chǎn)品早在2017年底就已實(shí)現(xiàn)批量并大規(guī)模穩(wěn)定出貨，尤其在電動工具市場鋰電池供應(yīng)上占據(jù)國內(nèi)龍頭地位。其它做的比較好的企業(yè)還有天津力神、德朗能等。
除了上述已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的企業(yè)，目前中國鋰電池龍頭企業(yè)CATL和BYD都有NCA電池的研發(fā)布局，而在NCA材料方面，國外市場NCA材料主要被住友金屬、日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社和戶田化學(xué)三家所壟斷，中國市場目前貝特瑞的產(chǎn)能最大（3000噸NCA材料產(chǎn)能），其它比如杉杉能源、容百鋰電、巴莫、長遠(yuǎn)鋰科等都有少量的NCA材料的產(chǎn)能布局。
總的來說，由于技術(shù)、成本等原因，目前中國三元鋰電池市場還是以NCM為主，NCA規(guī)模并不大，但是隨著國內(nèi)電池企業(yè)和車企對NCA電池的認(rèn)知提升，國產(chǎn)化正極材料的綜合性能和穩(wěn)定性的提高，NCA材料成本的下降，國產(chǎn)NCA一定能夠突破日韓企業(yè)的技術(shù)、工藝壁壘，大規(guī)模的量產(chǎn)NCA鋰電池，未來我們相信三元鋰電池的市場將會是NCM和NCA并存前進(jìn)。
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