鉅大LARGE | 點擊量：688次 | 2021年06月02日
寧德時代“811風波”帶來的思考
NCM811目前正在經(jīng)歷的“風波”，已經(jīng)成熟應用的523以前也有過，我們確信未來的鎳9系，甚至其他新技術都會有類似“波瀾”。
2019年被稱為是NCM811電池（下稱“811”）元年。不曾想，剛爆發(fā)的第二年，811電池技術就被媒體質疑，引起不小的輿論風波。
連續(xù)幾起的電動汽車“自燃”，令電動汽車乃至動力電池在這個夏天顯得有些難熬。同時，社會各界也將矛頭直接指向了動力電池新應用的技術產(chǎn)品——811電池。
槍打出頭鳥，第一個吃螃蟹的人往往容易成為眾矢之的。國內(nèi)力推811電池技術的寧德時代，成為業(yè)界關注的焦點，同時一張來歷不明的微信群聊截圖把其主推的811產(chǎn)品推向了風口浪尖。與此同時，電池、汽車產(chǎn)業(yè)界又有一則流言流出：寧德時代將放棄“811”電池，內(nèi)部已將研發(fā)重心重新轉向“523”體系。
流言往往最容易攪動人心，坊間關于寧德時代將要放棄811的聲浪不斷放大，寧德時代不得不出來辟謠：“肯定不會放棄811，這是動力電池爭取主導權和話語權的必選之路。如果（誰）放棄了811，那就是放棄了高端市場?！?/p>
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811電池：車企、電池企業(yè)都避不開的“選擇”
續(xù)航里程、電池成本是消費者對于電動汽車最明顯的“焦慮”，為推動電動汽車普及，車企、電池企業(yè)一直在努力追求更高能量密度、更長續(xù)航里程，同時積極研發(fā)高鎳低鈷材料，以期降低電池材料中稀有金屬的含量，進而降低電池成本。在這種市場需求導向下，同時也是為了滿足消費者的訴求，近年來電池技術一直在向高鎳方向發(fā)展。電池正極材料從最初的鈷酸鋰、磷酸鐵鋰轉向三元鋰體系，后來三元鋰體系又從111、523、622，一步步發(fā)展至現(xiàn)在的811，技術路線的“向上”也正表明了這一點。
事實上，為了追求更高續(xù)航里程，滿足中高端電動乘用車性能需求，國內(nèi)外電池頭部企業(yè)近年來都在加大高鎳技術路線布局。
在實地產(chǎn)業(yè)調(diào)研中，我們發(fā)現(xiàn)，幾乎所有電池企業(yè)、正極材料企業(yè)，乃至車企，在高能量密度動力電池技術路線規(guī)劃上，都有811這一技術路線，這也表明811電池是產(chǎn)業(yè)界認為實現(xiàn)更高能量密度、更高續(xù)航里程的重要途徑，甚至是必經(jīng)渠道。
值得注意的是，如果因為幾起“自燃”事件，業(yè)界就要否定或者摒棄這種路線，因噎廢食，很顯然會讓我們在與國外電池企業(yè)爭奪811的賽道上距離越拉越大。
圖為國外某頭部電池企業(yè)技術路線規(guī)劃圖
國外動力電池四巨頭正在高鎳路線上狂奔。2019年10月，LG化學南京工廠811電池正式下線，并且開始大批量導入特斯拉（上海）Model3產(chǎn)線。在批量生產(chǎn)811電池之后，LG化學還在積極布局更高鎳含量的電池技術研發(fā)，如LG化學計劃明年向通用提供鎳含量達90%的NCMA四元電池。
同樣在2019年，SKI與北京汽車成立的電池合資公司——位于常州市金壇經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的北電愛思特（江蘇）科技有限公司正式投產(chǎn)。據(jù)電池中國網(wǎng)了解，這家合資公司生產(chǎn)的也是811電池，并且已經(jīng)批量供應國內(nèi)主機廠。此外，SKI同時已準備好生產(chǎn)鎳鈷錳比例為9/0.5/0.5的更高鎳含量的電池。
被特斯拉牽著鼻子走的松下電池，2018年就推出了圓柱21700高鎳電芯，使得當時電芯，體能量密度就接近300Wh/kg。據(jù)悉，目前松下已經(jīng)將特斯拉電芯的鈷含量降低到5%以下，鎳含量足夠高。根據(jù)松下電池最新技術路線規(guī)劃，其將在未來2-3年內(nèi)將無鈷電池商業(yè)化，實現(xiàn)更高鎳含量。
綜上可以看出，為實現(xiàn)更高能量密度，國外頭部電池企業(yè)沒有一家不選擇高鎳811甚至更高鎳含量的電池技術路線。
短續(xù)航用鐵鋰，長續(xù)航用三元，高端車用高鎳
在市場、政策的導向下，動力電池技術進步的速度已肉眼可見，并且技術路線的多元化也超出預期。
2019年，寧德時代和比亞迪在電池結構、PACK工藝上的創(chuàng)新，使得在電池化學材料未明顯突破的情況下，動力電池系統(tǒng)能量密度明顯提升，整車帶電量和續(xù)航里程明顯加大。寧德時代的CTP技術、比亞迪的刀片電池技術被業(yè)內(nèi)稱為是2019年電池工藝結構上“最漂亮的創(chuàng)新”。
進入2020年，兩家企業(yè)工藝和結構上的創(chuàng)新已經(jīng)大規(guī)模投入應用，寧德時代CTP電池包已經(jīng)在北汽新能源、合眾新能源、吉利汽車、戴姆勒等眾多主流車企上批量導入；比亞迪磷酸鐵鋰刀片電池也配套其新車——比亞迪·漢。電池PACK工藝結構上的創(chuàng)新正加速電動車型的降本和性能提升，推動電動化普及。
不過，如果要想徹底消除消費者對電池、電動汽車的焦慮，仍然需要從材料端著手。
動力電池技術經(jīng)過多年發(fā)展，目前多元化材料技術路線格局對應的市場已經(jīng)逐漸清晰。如目前業(yè)界普遍認為，500km以下續(xù)航車型采用磷酸鐵鋰更佳，磷酸鐵鋰不僅可以做到這種續(xù)航，而且更便宜，可以幫助這類車型節(jié)省不少成本；500~700km左右的續(xù)航車型往往采用NCM523或NCM622電池，目前技術已經(jīng)比較成熟。如果追求更高續(xù)航里程，如700km、800km甚至1000km的續(xù)航，那么短期來看高鎳（以811為主）甚至無鈷是必然方向，具備技術、經(jīng)濟的可行性。
電動化之路，首先要解決的是續(xù)航里程問題，當續(xù)航里程滿足600km、700km，甚至800km的時候，我們還要關注未來電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化以及個性化等高端電動汽車多元化需求對于汽車電池的要求。
在這種趨勢下，從電池技術本身來看，提升電池能量密度這條路是要一直向前走的，“技術進步的追求是為了滿足人們對于更美好生活的需求。”
正如前述，在提升動力電池能量密度方面，目前高鎳低鈷甚至無鈷的技術路線在國內(nèi)外已漸成共識，無論是松下電池、LG化學、SKI等電池企業(yè)，還是特斯拉、大眾汽車、通用汽車等車企，都在密集布局高鎳低鈷技術路線。這也表明，現(xiàn)階段為代表的高鎳811沒有哪一家企業(yè)考慮過放棄。
當然，如果放眼長遠，未來可能還有固態(tài)電池、鋰金屬電池、鋰硫電池能解決長續(xù)航難題。
談安全，我們要談什么？
回頭來看，寧德時代811風波始于“安全焦慮”。今年夏天，廣汽新能源AionS發(fā)生了自燃，其搭載的正是由寧德時代配套的“811”電芯。
事實上，由于鎳元素的活性高，811材料的熱穩(wěn)定性不如523，811電池的安全性被認為不如后者。因而接連幾起廣汽新能源AionS自燃之后，業(yè)內(nèi)的關注點一下子聚焦到811電池上了。
回到811材料本身來看，隨著鎳含量提高，三元材料的熱分解溫度降低，放熱量增大，帶來電池的熱穩(wěn)定性變差，這是材料的本征特性。為此需要從正極材料、電芯結構設計、電解液配方、隔膜、模組和電池包的安全設計、生產(chǎn)過程控制等一系列相關因素協(xié)同“升級”，方能進一步突破其安全瓶頸。
同時，在制作生產(chǎn)環(huán)節(jié)，811材料受其高鎳含量、表面殘堿高、熱穩(wěn)定性差等因素的制約，對正極材料生產(chǎn)廠家及電池企業(yè)的生產(chǎn)制造環(huán)境及技術水平，提出了更高的要求，需要整個產(chǎn)業(yè)鏈共同努力。
不僅如此，對于電動汽車來說，安全本身就是個系統(tǒng)工程，整車的安全需要考慮從電芯到模組，到電池管理系統(tǒng)，以及整車的系統(tǒng)性匹配應用能力。早前幾年就開始應用高鎳21700圓柱電池的松下和特斯拉，也是基于特斯拉出色的BMS電池管理系統(tǒng)支持。
事實上，去年特斯拉（上海）工廠開始批量導入LG化學的811電池，并運行良好，特斯拉的BMS電池管理系統(tǒng)在最后一道安全屏障上的角色也不容忽略。
從國內(nèi)來看，不少車企已經(jīng)意識到這一點，開始將811電池的研發(fā)和應用匹配過程直接提前到研發(fā)階段，以求更深度的“契合”。
相信，從材料、電芯、工藝、制造、PACK、BMS到車企等，在整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同努力與試錯下，811電池技術會愈加成熟，并且未來也將會成為主流電池技術路線之一。
流言終將止于智者。無論是811，還是未來鎳9系甚至無鈷電池，在汽車產(chǎn)業(yè)變革的大潮下，盡管電動化之路會有些曲折，也會很艱難，但動力電池技術進步的腳步會一直向前，電動化之勢不可阻擋。當然電池技術的發(fā)展有個過程，但因噎廢食要不得。每一次變革，都需要多次“摸著石頭過河”的試驗，如果一出問題就想退回去，電池技術的提升從何談起呢？電動汽車與燃油車憑什么相抗衡呢？811目前正在經(jīng)歷的“風波”，已經(jīng)成熟應用的523以前也有過，我們確信未來的鎳9系，甚至其他新技術都會有類似“波瀾”。當然，我們也應珍惜這種關注和討論，唯有此，技術才能進步得更穩(wěn)健，產(chǎn)業(yè)發(fā)展方能行穩(wěn)致遠。
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