谁能打破技术壁垒？国内NCA布局进展大起底

摘要：起点研究(SPIR)预测未来三年NCA材料市场需求将会呈现倍数增长。

根据工信部《汽车产业中长期发展规划》的要求，2020年动力电池单体能量密度需要达到300Wh/kg,这成为整个锂电行业努力攻关的目标之一。

而国内电池企业目前使用的主流材料，例如NCM111、NCM523等，已无法满足更高续航里程的要求，促使国内企业向更高比容量的电池材料布局。为了满足能量密度的要求，并完美避开钴价高峰，各大锂电池企业竞相转向高镍三元体系的研发。

高镍三元的优势明显，且高镍三元拥有NCM和NCA两种路线。据起点研究(SPIR)数据统计，2017年NCA三元电池的装机量为286.5MWh，同比增长229%，是2016年87MWh的三倍多。

虽然NCA三元电池如此高的增长率赫然在目，且新能源汽车巨头特斯拉也选择了松下的NCA电池，但是国内电池厂家和车企却更多选择了NCM的研发路线，着实令人称奇。

为此，锂电大数据记者做如下分析：

NCA和NCM的孰优孰劣?

目前，高镍三元材料是最能够在节省成本的同时，提升三元正极材料的比容量，并达到电芯能量密度高要求的电池材料。现阶段，国内主流路线是NCM，其中NCM622和NCM811体系材料，能量密度可达到230Wh/kg和280Wh/kg。

如今NCM811进展如火如荼且量产在即，让人不禁想起同为高镍三元的NCA材料。虽然暂无数据对比NCA和NCM材料孰优孰劣，但是作为同样具备优势NCA材料却被国内企业“遗忘”。

知乎上某位网友解释：“NCA的稳定性差，国内虽具备生产NCA的条件，但是整体使用上技术还不成熟。”

其实在技术路线上，NCA材料比NCM材料的生产工艺和条件更为苛刻。其难点在于生产制作过程中，前驱体的制备和焙烧工艺，对相关设备的要求很高。而设备极严格的要求，又伴随着成本的提高。同时NCA高镍材料的碱性较高，需要纯氧环境、湿度控制在10%以下，无疑加大量产难度和资金投入，对国内企业形成很大的挑战。

资金投入意味着成本增加，而动力电池占据新能源汽车近一半的成本。仅此一点，就很难让人趋之若鹜。

业内某电池企业博士表示：“NCA我认为非常适合做乘用车的动力电池，但是中国企业目前必须解决材料关、工艺关和专利关，难度比较大。目前，各企业都有一定布局，什么时候市场能够扩大还很难判断。”

少有企业选NCA，该路线为何“被遗忘”

陈立泉院士表示：“更为关键的原因在于可能中国车企想用，但未必驾驭得了。特斯拉的整车设计和电池系统控制能力并非大多数中国车企短期内可以模仿和超越。”

从全球新能源汽车的现状看，能够充分发挥NCA三元电芯的车企，就是特斯拉。特斯拉的整车设计和电池系统管理控制技术，能够有效规避高能量密度引发的热失控。

中国作为全球最大的新能源汽车生产与消费国，国内锂电池企业为了配合主机厂的需求，也在积极研发高容量电池。如卓能、力神、比克等先后进行NCA电池的试制阶段。

可事实上，在主机厂挑选符合需求的动力电池之时，NCA电池由于其特殊性，也要择优“挑选”主机厂，而国内能够使用NCA电池的车企屈指可数。

由此可见，被特斯拉宠爱的NCA高镍三元电池，不是谁都能爱得起的。也不知，中国NCA材料市场何时爆发?

国内的NCA进展如何?

由于NCA材料的技术壁垒高，目前我国量产较少，产能主要集中在日韩企业。早在2016年，日、韩两国的NCA产量就达到了2.68万吨。而直至2018年，我国企业几乎处于研发或小规模中试的阶段。部分电池企业进展如下：

德朗能于2017年量产了NCA电池

据悉，上海德朗能已经研发成功并大批量使用3.2Ah的NCA电芯，且能量密度达到250Wh/kg。该产品不仅一致性非常高，且性能良好。于2017年的出货量大于300Mwh，主要配套东风和小鹏汽车的乘用车。

天鹏电源拿下宝骏E200车型供货权

据悉，澳洋顺昌旗下锂电池子公司天鹏电源已自主研发并量产了NCA体系电池，系统能量密度达160Wh/kg，在3GWh的总产能中，有2GWh可量产NCA和NCM811高镍圆柱电池。

不久前，天鹏电源对外宣传，将为上汽通用五菱宝骏E200车型配套NCA电池。同时，天鹏电源将加快推出NCA21700系列电芯，还将于今年年底扩产2GWh，并计划2019年继续扩产3GWh。

天津力神研发NCA电芯能量密度超过300wh/kg

据悉，天津力神电池股份有限公司研发的NCA三元高比能量动力锂电池，单体能量密度达到302Wh/Kg，体积能量密度大于642Wh/L，25℃下1C充放电循环710次(100%DOD)，容量保持率达到80%;目前循环285次(100%DOD)容量保持率高达96%。为开发出比能量300Wh/kg、循环寿命1500次的锂离子电池单体奠定了基础。

猛狮科技投资建设NCA三元前驱体电池正极材料

去年12月29日，猛狮科技全资子公司福建猛狮新能源科与宜城市人民政府签署了《关于投资建设NCA三元前驱体电池正极材料项目合同》，福建猛狮在宜城雷大工业园区投资总额为2亿元人民币，建设 NCA 三元前驱体电池正极材料项目。

其他企业

据悉，CATL在NCA三元锂电方面有丰富的技术储备;鹏辉能源已量产NCA电池用于消费数码领域，动力的NCA电池在研发中;比亚迪的NCA高镍三元布局，预计2年内完成，可沿用现有生产线;当升科技新增产线可以生产NCA等全型号动力多元材料……

除了电池企业，国内已有部分材料企业研发并量产NCA材料。

国外以量产NCA材料的企业有：日本的住友金属、日本化学产业株式会社和户田化学;韩国的Ecopro和GSEM等多家日韩知名材料企业。而国内也有贝特瑞、杉杉能源、容百锂电、巴莫、长远锂科等知名材料企业，都传出NCA材料的相关消息。

其中，杉杉股份的宁夏二期正极项目年规划产能7200吨，可生产NCA高镍三元，且正负极材料产品已送样特斯拉和松下;贝特瑞NCA的产能约为3000吨/年，已实现向松下等客户销售。

结语：

前不久，松下、三星和金沙江资本收购的AESC在中国建厂，这些电池企业具有NCA电池生产能力，与国内多家企业合作，有助于提升国内NCA材料生产、应用水平。

虽然国内NCA的起步较晚，技术水平较国外企业有很大的差距，但是起点研究(SPIR)预测未来三年NCA材料市场需求将会呈现倍数增长。

如今，具备规模化生产NCA的企业已上线，NCA电池大规模量产并正式推向市场的日子还远吗?