在大环境下,作为新能源汽车“心脏”的动力电池,经过几年的高速发展,目前也正经历着阵痛,产业高度集中,产能结构性过剩、产品同质化严重。竞争态势日趋激烈迫使行业不断寻求新的突破方向。

当前中国新能源汽车产业正在从政策驱动向市场主导转变,新能源行业进入后补贴时代,产业链企业面临资金、技术、市场多方面的空前压力。在大环境下,作为新能源汽车“心脏”的动力电池,经过几年的高速发展,目前也正经历着阵痛,产业高度集中,产能结构性过剩、产品同质化严重。竞争态势日趋激烈迫使行业不断寻求新的突破方向。

在11月21—23日ABEC 2018第6届中国(青岛)锂电新能源产业国际高峰论坛会上,高镍材料高比能量、安全性、低成本、可回收成为大会热议的话题。

论坛现场

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正极材料能量密度很大程度上决定了一个电池的能量密度,因此国内(523、622、811)为代表的高镍三元正极材料越来越受到人们的关注。高镍三元正极搭配硅碳负极,动力电池单体比能量可达300wh/kg,目前已经取得了实质性突破。但镍含量越高,热稳定性越差,而热稳定性直接关系到电池的安全性。

北京大学教授其鲁在演讲报告中提到,高镍材料基本是镍酸锂、钴酸锂,将钴元素有比例计算以后得到的是新化学结构,物理性能并没有多大变化的材料,高镍材料的安全性也是由此而来。层状岩的结构,在充电状态下它的结构是不稳定的,实验表明,在脱锂的状态下,大概200-300度之间,非常容易分解,分解就要放出大量热量。所以在使用过程中,这个电池比锰酸锂、磷酸亚铁锂的材料更容易释放大量热量。三元材料作为纯电动汽车的电池,使用的时候一定要注意它的发热问题。

另外,三元材料材料中镍元素呈碱性,暴露在空气中容易吸水,需要将高镍材料水份控制在10%以内,镍材料PH值越高,其电化学性能和存储性能越差,在高水份的环境中,电池的衰减就会很快。另外,高镍材料的电池安全性相比磷酸铁锂等电池安全性有所下降,因此,要在电池设计层面要进行改善。

高镍热稳定性较差但为什么在竞争中有一席之地呢?宁波容百新能源科技股份有限公司战略管理中心总经理赵军认为这与国家主推政策有一定关系。具有高能量密度,另外实际使用811或者NCA这种材料,综合成本并没有提高,反而是下降的。且随着高镍正极能量密度提升,综合成本还会降低。

虽然,811高镍材料存在一些问题,比如热稳定性差,安全性会下降,这是电芯厂商普遍遇到的问题。但现在正式上车的811材料是比克公司生产的一款汽车,像江淮汽车、小鹏汽车都已经正式亮相。现在方型和软包方面的技术方案还是有一定