近日外媒報(bào)道，韓國三大電池生產(chǎn)商LG化學(xué)、三星SDI和SK創(chuàng)新打算聯(lián)手開發(fā)核心電池技術(shù)，成立了規(guī)模為1000億韓元（約合9000萬美元）的基金會，試圖借此打造下一代電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

在全球交通加速電動化的趨勢下，動力鋰電池的需求量越來越大，開發(fā)下一代動力鋰電池技術(shù)，提高電池能量密度、解決電池安全管理等問題正成為電池生產(chǎn)商們關(guān)注的重點(diǎn)。符合國家高能量密度標(biāo)準(zhǔn)的高鎳電池會否成為未來電池的發(fā)展方向？下一步的動力鋰電池技術(shù)究竟是什么？

三元鋰離子電池已成主流

回顧我國的動力鋰電池發(fā)展史，國內(nèi)廠商的技術(shù)進(jìn)步可謂非凡。從最初以磷酸鐵鋰離子電池為主流，到2015年三元鋰離子電池后來居上，再到今年上半年三元鋰離子電池取代磷酸鐵鋰離子電池成為主流電池，不過短短三年。

據(jù)了解，動力鋰電池從磷酸鐵鋰往三元鋰路線的轉(zhuǎn)移并不是一蹴而就。我國從2016年開始全面轉(zhuǎn)向三元鋰電芯開發(fā)，而早在國內(nèi)快速轉(zhuǎn)化之前，國外電池公司就已經(jīng)在電芯化學(xué)體系上做出了變革。在近日召開的2018第三屆動力鋰電池應(yīng)用國際峰會上，當(dāng)升科技副總經(jīng)理陳彥彬指出，20142015年所用電池全是磷酸鐵鋰，在能量密度標(biāo)準(zhǔn)提升后，大家用于數(shù)碼器材的三元材料和三元電池就直接裝到了車上，這是電動汽車電池成本高的原因之一。

目前國內(nèi)三元鋰離子電池體系均為鎳鈷錳酸鋰(NCM)。鎳在其中起到提高材料能量密度的作用，根據(jù)三種過渡金屬離子占比不同，分為低鎳的NCM424、NCM333、NCM523和高鎳的NCM622、NCM811等材料。其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程重要是從低鎳的333、523等向高鎳的622、811方向發(fā)展。

當(dāng)523的三元正極材料在230元/kg的時(shí)候，整個(gè)制造成本大概0.8元出頭。微宏動力售前技術(shù)總監(jiān)馬茲林指出，假如三元材料532和811的成本都降到每噸18萬以下，實(shí)際上鐵鋰的成本優(yōu)勢并不大。

高鎳化成趨勢

眾所周知，新能源汽車尤其是純電動汽車要想真正獲得市場認(rèn)可，其中一個(gè)重要指標(biāo)就是解決消費(fèi)者的里程焦慮。要想解決里程焦慮，必須供應(yīng)高能量密度的電池。隨著國際鈷價(jià)的節(jié)節(jié)攀升，出于降低成本和提升能量密度雙重考慮，提高三元材料體系中鎳的比例似乎已成最佳選擇。

從圓柱電池來講，目前是以523為主，可能有5%10%的電池從原來的622轉(zhuǎn)向811，一方面是鈷價(jià)的影響，一方面是補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的影響。陳彥彬表示，三元材料高鎳化發(fā)展是大勢所趨，但如何發(fā)展，采用什么樣的節(jié)奏，取決于電池技術(shù)過不過硬、成本控制能力強(qiáng)不強(qiáng)。

記者了解到，目前動力鋰電池的能量密度要達(dá)到140Wh/kg，才可以拿到相應(yīng)系數(shù)的補(bǔ)貼，以至于眾多廠商過度看重能量密度，但隨之鉅大鋰電而來的安全風(fēng)險(xiǎn)也不容忽略。對此，猛獅科技研究院院長鄧中一一針見血地指出，單純追求能量密度，車輛出事故的幾率會非常高。提高動力鋰電池能量密度，一定要在保證安全，且成本與壽命可接受的前提下才有意義。

而關(guān)于高鎳化高比能電池的現(xiàn)狀，比克電池企管中心副總裁李鳳梅認(rèn)為，鎳比例越高，整個(gè)正極材料的熱穩(wěn)定性就越差。遇到高溫、外力沖擊等情況，高鎳電池會存在安全隱患。安全紅線的存在，加之技術(shù)突破不易，國內(nèi)高鎳電池的生產(chǎn)進(jìn)度長期不理想。

近期寧德時(shí)代和當(dāng)升科技等國內(nèi)廠商的811電池開始推向市場，似乎證明國內(nèi)廠商已經(jīng)先于日韓逐步克服高鎳電池的安全問題，但我國能否憑借高鎳化大躍進(jìn)式的發(fā)展完成在動力鋰電池鋰離子電池廠家制造的彎道超車，還要靜待市場和消費(fèi)者的檢驗(yàn)。

固態(tài)電池方興未艾

現(xiàn)有的電池體系難以突破能量密度350Wh/kg的天花板，關(guān)于能量密度的不懈追求只能靠采用新的鋰離子電池體系來解鋰離子電池決。在眾多的高比能電池體系中，固態(tài)電池?zé)o疑是目前最有希望的選擇，不僅技術(shù)成熟度相對較高，也擁有一批國際頂尖學(xué)者的支持，國內(nèi)外眾多鋰離子電池公司由此都將固態(tài)電池技術(shù)作為重要的下一代技術(shù)儲備。

大眾曾宣布計(jì)劃研發(fā)續(xù)航1000km固態(tài)電池；日本經(jīng)濟(jì)省更是在2017年宣布出資16億日元，聯(lián)合豐田、本田、日產(chǎn)、松下、GS湯淺、東麗、旭化成、三井化學(xué)、三菱化學(xué)等國內(nèi)頂級產(chǎn)業(yè)鏈鋰離子電池力量，共同研發(fā)固態(tài)電池，希望2030年實(shí)現(xiàn)800公里續(xù)航目標(biāo)。國家新能源汽車重點(diǎn)科技專項(xiàng)首席專家歐陽明高指出，國內(nèi)不少科研院所、公司已開始布局固態(tài)電池領(lǐng)域。比如中科院寧波材料所跟贛鋒鋰業(yè)合作，正在推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化，計(jì)劃2019年量產(chǎn)固態(tài)電池。

但目前固態(tài)電池基本都處于初始研究階段，想要在新能源汽車上全面應(yīng)用，還有很長的路要走。歐陽明高曾表示，預(yù)計(jì)全固態(tài)鋰離子電池會在2025-2030年之間取得突破。對此豐田董事長內(nèi)山田武持相同觀點(diǎn)：我們正在努力研究，期望在2020年以后能制造出固態(tài)電池，但若要實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)，還要等到2030年以后。

新能源汽車的發(fā)展是一個(gè)系統(tǒng)工程，但是最基礎(chǔ)和最重要的應(yīng)該是電池技術(shù)的突破。孚能科技董事長王瑀表示：對電池廠家來說，產(chǎn)品開發(fā)的路線受客戶和政府的影響比較大。在我國重要是受補(bǔ)貼政策的影響，能量密度是我們重要提升的方向。但是對國外客戶來說能量密度雖然也很重要，但是不是唯一的要求，他們還在充電時(shí)間、成本上有一定要求。在實(shí)現(xiàn)高比能量的目標(biāo)的基礎(chǔ)上綜合發(fā)展，提高其他各項(xiàng)性能指標(biāo)，還要投入更多的時(shí)間和精力。

東莞市鉅大電子有限公司成立于2002年，總部位于我國廣東省東莞市南城區(qū)高盛科技園，是一家為全球用戶在移動電源、儲能電源、動力電源和備用電源的個(gè)性化需求，供應(yīng)特種鋰電系統(tǒng)定制化方案和產(chǎn)品的國家級高新技術(shù)公司。