本文目录一览：
- 1、高镍电池四大龙头
- 2、号称量产元年？高镍811动力电池需冷静
- 3、宁德时代比亚迪隔空斗法背后：三元锂真要玩完了？
- 4、特斯拉进攻无钴电池，三元锂电池失宠？
- 5、未来几年内会出现更多电池生产商 专访动力电池专家肖成伟
- 6、「热点分析」高镍电池：开启了电动汽车动力的新纪元
高镍电池四大龙头
高镍锂电池行业股票龙头：
1、杉杉股份（600884）：高镍锂电池龙头，投资年产5000吨高镍三元材料项目。
宁波杉杉股份有限公司成立于1992年，公司自1996年股票上市以来由国内第一家上市的服装企业转型为新能源上市企业， 现有业务覆盖锂离子电池材料、锂离子电容、电池PACK、充电桩建设及新能源汽车运营和能源管理服务等新能源业务，以及服装、创投和融资租赁等非新能源业务，其中新能源成为公司主要的业绩来源及未来发展重点。
2、宁德时代（300750）：高镍锂电池龙头，在2018 年，宁德时代就通过子公司加拿大时代投资1500万加元参股北美镍业巨头，开始了对镍的布局。
宁德时代新能源科技股份有限公司成立于2011年，是国内率先具备国际竞争力的动力电池制造商之一，专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售，致力于为全球新能源应用提供一流解决方案，核心技术包括在动力和储能电池领域，材料、电芯、电池系统、电池回收二次利用等全产业链研发及制造能力。2017年该公司动力锂电池出货量全球遥遥领先，达到11.84GWh。已与国内多家主流车企建立合作关系，并成功在全球市场上占据一席之地，也成为国内率先进入国际顶尖车企供应链的锂离子动力电池制造厂商。
3、青岛中程（300208）
青岛中资中程集团股份有限公司于1998年03月10日成立。法定代表人李向罡，公司经营范围包括：电力系统发供电设备设计、制造、安装、调试、修理；批发、零售：电力材料；货物及技术进出口；机械成套装备；变电站：设备总成、运行保养及维护、工程总包；软件开发、销售及技术服务；自有资金对外投资等。
4、格林美（002340）
格林美（GEM），全称是格林美股份有限公司（股票代码：002340），总部设在深圳。公司的主营业务是回收利用废旧电池、电子废弃物等废弃资源循环再造高技术产品，是中国对电子废弃物、废旧电池进行经济化、规模化循环利用的领先企业之一。
高镍三元锂电池概念的股票有很多，包括但不限于以上几只股票
号称量产元年？高镍811动力电池需冷静
在1分钟内阅读全文:
1.高镍NCM811在政策和市场的双重作用下，成为中国电池厂商的热门目标。2.自行车、天津李绅、 比亚迪 、彭辉能源、亿威锂能等动力电池公司。已全部投入NCM811技术路线的研发和生产。3.国内专家认为，NCM811的安全性和循环寿命仍是短期的，还面临技术、上游材料供应等瓶颈。同时，他们担心NCM 811上市太快。4.业内专家预测，NCM811电池2022年后可以商业化。
为什么高镍811三元锂电池风大？
NCM811，即正极材料中Ni、Co、Mn含量比为80%: 10%: 10%的三元锂电池，代表了目前三元锂电池领域能量密度最高、技术含量最高的路线。镍钴锰NCM和镍钴铝NCA是三元锂电池。由于NCA电池的高技术壁垒和日本公司对NCA材料市场的垄断，中国电池厂商在综合技术条件、工艺、成本等多重因素下，大多选择NCM路线。
根据镍、钴和锰的不同用量比例，镍钴锰三元锂电池可细分为111型、523型、622型和811型。镍在锂离子电池中的主要作用是增加克容量，使电池的能量密度更高。公开数据显示，NCM811材料的克容量可达190mAh/g，高于目前国内主流动力电池NCM523的166 mAh/g。
NCM811成为中国电池厂商的热门目标，原因有很多。首先，国家政策不断将动力电池的能量密度作为引导新能源汽车产业发展的关键指标，同时新能源补贴与动力电池的能量密度直接挂钩。此外，根据《汽车工业中长期发展规划》，目标是到2021年动力电池能量密度达到300Wh/kg以上，力争达到350Wh/kg，系统能量密度达到260Wh/kg，成本低于1元/Wh。
从行业现状来看，NCM523的最高能量密度为200Wh/kg，NCM622和NCM811的最高能量密度可达230Wh/kg和280Wh/kg以上。如果用三元锂电池实现2021年260Wh/kg的目标，可能只有NCM811能胜任。
其次，作为三元锂电池的关键材料，钴金属价格暴涨，迫使电池企业选择NCM811路线。随着近年来三元锂电池市场的发展，锂、钴等金属资源趋紧，尤其是金属钴，价格从2021年底的27万元/吨上涨至2021年底的53.4万元/吨，大幅上涨97.8%。而目前一吨电解镍的价格才11万多一点。81路线可以提高镍的含量，降低钴的含量，也可以降低成本。
很多企业进入高镍811
在新的政策和市场环境下，许多中国电池企业宣布或规划了RD和生产高镍811项目，因此2021年也被业内称为高镍811量产元年。
今年5月，Bike Battery率先宣布量产3.0Ah圆柱形18650电池NCM811，电池能量密度提升至250Wh/kg。作为国内最早量产NCM811电池的企业，BIC提供的客户名单显示了行业对新技术路线的热情:据介绍，BIC NCM811电池已应用于零跑、小鹏、杜云、江淮、SAIC大通、BAIC新能源等企业。彭辉能源还透露，公司NCM811材料的2.8Ah和3.0Ah圆柱形18650电池已经量产，并开始向相关整车厂商供货。
除了BIC和彭辉能源声称拥有量产能力外，国内部分电池企业宣布未来布局高镍811。郭萱高新年初宣布研发出能量密度为302瓦时/千克的三元811柔性电池单体。目前已开始建设相关产品的中试线，计划2021年建成生产线。此外，郭萱高新决定为福特和Zotye合资开发的首款车型提供三元622动力电池。
天津李绅是中国少数几家同时规划NCA和NCM航线的电池公司之一。李绅计划到2022年将乘用车单体电池的能量密度提高到350瓦时/千克。目前，天津李绅NCM811已小批量供货，NCA被列为企业长期计划。
比亚迪今年6月宣布，NCM811动力电池研发取得重大进展，将于2021年下半年投入使用。在与 长安汽车 成立动力电池合资公司的基础上，比亚迪将投资50亿元在重庆建设10GWh高镍811电池产能。
但部分企业对NCM811的技术路线持谨慎态度。作为中国第一大动力电池出货公司，有报道称当代安普瑞斯科技有限公司在2021年推出了高镍811电池，但官方拒绝对此报道置评。同时，在车企方面，奇瑞新能源也表示没有购买NCM811的计划，因为NCM811的技术成熟度和安全性还有待验证。
放眼全球市场，除了松下为 特斯拉 独家供应NCA电池外，以SK和LG化学为首的韩国企业在RD的进展并不顺利。今年年初，韩国 现代Kona EV搭载LG Chem NCM811柔性电池的纯电动SUV发布，双方同意在年内投放市场。2021年8月底，韩国SK宣布今年8月量产电动车用NCM811电池。然而，LG化学最近证实，今年将只为电动公交车生产圆柱形NCM811电池。SK确认将推迟推出用于电动汽车的NCM811电池。
专家:NCM811系统2022年后需要加强和商业化。
“目前制约NCM811量产的主要原因是工艺水平，其次还有一些技术瓶颈有待解决，高镍三元材料供应体系不完善。”2021年开始从事高镍三元材料研发的动力电池专家马俊峰认为，NCM811对制备工艺、设备和生产环境的要求极高，是限制NCM811规模化应用的主要因素；而且，NCM811对支撑高压电解液、隔膜等材料的要求远高于普通三元电池，同时对电池热管理等下游技术门槛较高，导致NCM811距离实际商用还有很大距离。
许多行业专家对此持有相对一致的观点。“NCM811系统需要验证。目前不具备商业运营能力。预计2022年后可以商用。”国家863重大电动汽车专用动力电池检测中心、中国北车研究院动力电池实验室主任王子东认为，就目前技术而言，高能量密度电池往往存在使用寿命低、安全性差等问题，需要在批量应用前解决。
在马俊峰看来，能量密度的单一提升是在牺牲动力电池其他性能的前提下进行的。即使松下为特斯拉提供了单节能量密度为300Wh/kg的21700NCA电池，其电池的循环寿命也没有达到目前主流三元材料电池的2000倍+的水平。
“当BIC在内部测试NCM811时，在不到1000次循环后，它会衰减到80%以下，这在早期研发中尤为常见。”自行车技术人员说。作为国内第一家量产NCM811电池的企业，BAK电池NCM811电池累计装机量已超过0.3GWh，占动力电池整体市场份额的1.3%。即使在RD和生产方面有一些成熟的经验，比克也无法避免牺牲电池一定循环寿命的负面影响。
" 江淮iEV7S 搭载bicncm811电池"
为了避免高比能量电池寿命降低的影响，各家车企采取了不同的措施。特斯拉通过将电池系统的容量提高到100千瓦时，降低了单个电池单体的单次放电深度，从而变相延长了动力电池的使用寿命。使用比克NCM811电池的江淮也表示只购买单体电池。"我们自主研发和应用电池组、电池管理系统和电池液冷等技术."JAC乘用车营销公司副总经理王光宇也告诉，目前JAC只有iEV7S和iEVA50两款车型使用比克NCM811电池。
除了循环寿命不理想外，NCM811电池的安全性也低于普通三元锂电池。“从材料性能来看，NCM811电池的寿命和过充安全性不如NCA电池，钴的使用量也高于NCA电池。”中国科学院物理研究所研究员黄说:“我对企业只有一个建议。不要跟风。”
“高镍三元材料的安全性可以通过材料改性、表面包覆、提高电压和调整阳极材料等方式来提高。NCM811的高比能、长循环寿命和高安全性可以同时存在，但目前在国内还达不到这个水平，三五年后可能会实现。”马俊峰为人爽快，无论是他之前团队生产的产品，还是目前NCM811产品在其他市场的应用，表现都是“一般”。
“即便是三星SDI、LG Chem等制造技术和质量控制水平先进的韩国公司，也宣布推迟NCM811电池的规模化生产和应用，可见技术路线仍不成熟。”
总结:NCM811作为目前动力电池领域能量密度最高、技术含量最高的路线，在政策和市场的双重作用下，成为国内众多电池公司的重点布局。然而，高比能和长循环寿命、高安全性，在不成熟的技术和材料等综合因素的作用下，仍然是相悖的。无论是业内专家还是新能源从业者，都没有人想打破中国新能源弯道超车的可能，但我们还是应该理性地看到，NCM811要想得到广泛应用，还有很长的路要走。
点击此处了解详情。 @2019
宁德时代比亚迪隔空斗法背后：三元锂真要玩完了？
电动 汽车 上普遍搭载的三元锂电池，要被淘汰了？
5月12日，工信部连发三道加急文书，颁布了一系列电动 汽车 强制标准，其中就包括一条“要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间”。
这一条规定对目前使用最广泛的三元锂电池来说，可谓是重大打击。
从此前发生的一些自燃事件来看，车用三元锂电池在发生热失控后，很快就燃起大火，并不符合上述5分钟不起火的规定。
三元锂电池正极材料中镍元素的含量进行提升能够使大大提升电池的能量密度，这也可以为电动车带来更长的续航里程，但镍元素提升之后，电池更容易出现热失控。
与磷酸铁电池相比，在特殊发生热失控后（比如针刺实验），三元锂电池内部的材料会发生分解，并随着发生爆炸。而磷酸铁电池则能保持稳定。
政策之外，三元锂电池还面临竞争对手——磷酸铁电池的新一轮打击。
比亚迪推出的刀片电池，用新的封装方式，大幅提升了能量密度补上了自己的短板，再加上自身拥有更好的安全性和成本优势，迅速崛起。
比亚迪的旗舰电动车——汉，就搭载了刀片电池上市。而特斯拉，也为国产Model 3换上了磷酸铁电池。
新标准和新产品的出现，引起了业内的激烈争论。三元锂电池和磷酸铁电池各自的代表，宁德时代和比亚迪就为这事儿隔空“吵了起来。”
比亚迪在刀片电池发布会上放出针刺实验的结果后，巨头宁德时代表示，电池安全和电池滥用测试是两回事，但有些人把通过滥用测试等同于电池安全。
但随后，比亚迪则强硬回复称“不服？那也来扎一下吧！”。
那么三元锂电池到底能不够通过这个标准？三元锂和磷酸铁到底有何技术差异？三元锂电池是不是真的要被淘汰了呢？从业内专家的评论和各大企业的实际做法来看，其实已经有了答案。
近两个月来已经发生多起电动 汽车 着火的事故，为此，5月12日，工信部连发三道加急文书，颁布了一系列电动 汽车 强制标准，其中就包括一条“要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间”。
▲工信部颁布了一系列电动 汽车 强制标准
这条强制标准也被认为是针对三元锂电池的，从之前发生的自燃现象来看，多款搭载了三元锂电池的电动车从自燃到着火也就在几十秒内。
比亚迪作为资深的磷酸铁锂电池玩家，在磷酸铁锂电池方面有了比较深的研究，3月份曾发布了刀片电池。在发布会现场，比亚迪副董事长何龙表示：“几乎所有你能想到的电动 汽车 品牌都在和我们探讨合作。”
比亚迪总裁王传福在刀片电池的发布上表示，在国内的新能源乘用车领域，多个企业间存在续航攀比的现象，而提升续航的主要方法就是提升动力电池的能量密度，这就导致了电池行业的发展跑偏了。
车企普遍选择了能量密度更高的三元锂电池，并且还在持续增加电池的能量密度，这就导致了电动 汽车 的自燃事频频发生。
随后比亚迪还放了刀片电池和三元锂电池在针刺实验下的不同结果，结果显示，三元锂电池在针刺实验下很快就爆炸了，表面温度超过500摄氏度。
这也被外界视为比亚迪向宁德时代发起的挑战，之后宁德时代的董事长曾毓群亲自回应称：“电池安全和电池滥用测试是两回事，但有些人把通过滥用测试等同于电池安全。”
之后，比亚迪销售副总经理李云飞在微博上发文称：“不服？那也来扎一下吧！”，这一回应算是将两者之间的暗战提升到了明战的状态。
▲比亚迪销售副总经理李云飞微博回应
5月22日，宁德时代发布了一则视频，视频显示，在进行针刺实验时，钢针并没有穿过电池包，而且还被电池外包装的钢板折断了。
但视频发出后，也引起了部分网友的不满，有网友认为，针刺实验的本质是为了模拟电池短路，而不是刺进或刺不进，还有人称宁德时代掌握了电池外壳的核心技术。
▲网友对宁德时代视频的调侃
既然目的没达到，5月23日晚上，宁德时代又放出了一则视频，视频中，宁德时代的5系和8系三元锂电池都成功通过了针刺测试，这两款电池在针刺和静止1小时后，电池未出现剧烈的升温和爆炸现象。
在视频的最后，宁德时代表示：“宁德时代早在2017年就已经掌握了三元电芯通过针刺测验的技术，但是为什么没有推广？通过针刺测验=电池安全吗？”
目前，李云飞又回应称未发生短路的话针刺测试就已经失败了，而宁德时代方面还有消息传出说要放出第三则视频，国内动力电池行业的两个巨头之间的争论还将继续。
但搭载了三元锂电池的电动 汽车 屡屡发生自燃，磷酸铁锂电池和政策的一步步打压也都让三元锂电池处在风口浪尖，那么为什么会出现这样的情况呢？
要想搞明白三元锂电池现在处境的原因，还需要从三元锂电池的自身来说起。
安全性不强是目前三元锂电池最显著的问题，由于NCM电池的用户比较多，我们主要来看一下这种电池，根据镍与钴、锰元素比例的不同，NCM电池又可以分为两类，一类是镍锰等量型，另一类是镍锰不等量型。
如NCM424和NCM111就是典型的镍锰等量型电池，但随着车企对电动车续航能力要求的提升，三元锂电池的能量密度不断推高，高镍路线也不断明确。
所以以NCM523、NCM622和NCM811为代表的高镍型三元锂电池是目前电池厂的主流路线。由于提升镍元素可以让电池具备更高的容量，所以现在电池厂都已经在生产容量最高的NCM811电池了。
▲宁德时代动力电池
而在8系三元锂电池之后，镍元素含量超过90%的9系三元锂电池正在蓄势待发。据高工锂电报道，知名锂电材料供应商格林美目前已经完成了镍元素摩尔比例分别达到90%、92%、95%的Ni90、Ni92、Ni95等三元前驱体材料的研发与量产。
但凡事都有正反两面，随着能量密度的不断提升，电池的安全隐患也在与日俱增。
有研究表明，随着三元锂电池正极材料中镍元素的富集，电池的容量保持能力与热稳定性出现了下滑。
当NCM三元锂电池正极的镍含量超过60%，NCA三元锂电池正极的镍含量超过80%，在经过一定次数的循环后，电池正极材料中的微裂纹显著增加，电极阻抗增大，正极开始向电芯中析出大量的氧气。而且在电池温度达到250摄氏度～350摄氏度时，三元锂电池内部的化学成分就会发生分解。
这一现象会造成两个后果，一是由于微裂纹增加，电池的寿命会受到影响；二是由于氧气的出现容易导致电池热失控的产生，而热失控则会引发电池起火爆炸。
而磷酸铁锂电池则是采用了磷酸铁锂作为电池的正极材料，磷酸铁锂晶体中的P-O键难以分解，就算是在非常高的温度或者过充的时候也不会结构崩坏，当电池的温度处在500摄氏度～600摄氏度的高温时，其内部的化学成分才开始分解。
正是这一特性才使得磷酸铁锂电池的使用寿命会更长，而就算发生了热失控的现象，磷酸铁锂电池也不会像三元锂电池那般容易着火。
▲比亚迪刀片电池和其他电池的针刺测试结果对比
即使发生了着火现象，磷酸铁锂电池也更容易处理，磷酸铁锂电池的燃烧需要外部提供氧气，一旦切断了氧气，火就可以熄灭，所以常规的灭火方法都可以灭火。
而三元锂电池着火后，电池内部还会持续发热，用普通的干粉灭火器能将明火灭掉，但并不能降低内部温度，可能会导致二次燃烧，因而只能用水持续降温灭火，这也会增加灭火的难度。
此外，三元锂电池的成本居高不下也是一个缺点。三元锂电池就是正极材料中采用了镍钴锰或镍钴铝等金属元素的电池，目前国内用的比较多的是镍钴锰（即NCM）电池，而特斯拉采用的则是镍钴铝（即NCA）电池。
▲Model 3
但无论是NCM电池还是NCA电池，都脱不开对钴元素的使用，钴是一种稀缺金属，产量少且分布不均，美国地质勘探局数据显示，全球陆地钴资源的储量约为700万吨，其中刚果（金）的储量占比为52%、澳大利亚储量占比为17%，古巴的储量占比为7%，其他国家的储量则非常低。
正是对钴金属的需求才导致三元锂电池的成本居高不下，据公开资料显示，目前三元锂电池的度电成成本在1000元左右，而磷酸铁锂电池的度电成本可以控制在600元内。
综合来看，三元锂电池的优缺点都很明显，较高的能量密度能够为电动 汽车 提供更长的续航里程，但安全性差也是悬在空中的一把利剑，对于 汽车 来说，安全性又是重中之重，因而三元锂电池受到打压就不奇怪了。
虽然三元锂电池存在安全问题，但是因为其能量密度高，很多车企仍然选择这种电池，但比亚迪的刀片电池基本上解决了能量密度的问题，又拥有更高的安全性，使得磷酸铁锂的市场占有情况也发生了一些变化。
目前，国内的磷酸铁锂电池的装机量开始上升，甚至特斯拉、比亚迪的王牌车型，也开始从三元锂电池换装为磷酸铁锂电池了。
今年3月29日，比亚迪正式发布了刀片电池，并且还表示这款电池将会首先搭载到比亚迪汉上，在采用了刀片电池后，比亚迪汉的NEDC续航里程将超过600公里。
而在2015年，比亚迪推出的宋DM车上也采用了三元锂电池，2017年推出的秦EV和e5车型也采用了三元锂电池，这说明比亚迪也曾在技术路线上进行过纠结。
而现在，比亚迪汉EV、比亚迪宋Plus等旗舰车型都将采用刀片电池，这也可以看出比亚迪坚定了继续走磷酸铁锂电池的道路。
▲比亚迪汉EV
在刀片电池的发布会现场，比亚迪副总裁何龙表示：“几乎你能想到的所有 汽车 品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案，相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”
除了比亚迪，全球第一大的电动 汽车 生产商也将要采用磷酸铁锂电池了。
5月22日，工信部发布了第333批《道路机动车辆生产企业及产品》，其中再次出现了特斯拉Model 3，从申报的信息来看，这款Model 3的电池换成了磷酸铁锂电池。
▲国产Model 3采用了磷酸铁锂电池
据了解，特斯拉的磷酸铁锂电池将会由宁德时代提供，有媒体报道称宁德时代的磷酸铁锂模组度电成本已经降到了500元以内，电池组的成本将会在600元以下。而此前特斯拉所用的高镍三元锂电池度电成本在1000元左右。这样一来，国产Model 3的价格有望进一步下降。
目前，特斯拉的全球销量已经超过了100万辆，而比亚迪电动 汽车 的全球销量也快接近100万辆了，这两家企业是世界上最大的两个电动 汽车 生产商，他们都采用了磷酸铁锂电池，这对于其他车企的影响将会是巨大的，在未来可能会有更多的车企选择磷酸铁锂电池。
正是由于这些原因的影响，目前磷酸铁锂电池的装机量也在稳步提升。中国 汽车 动力电池产业创新联盟公布的数据显示，2020年4月份，国内三元电池装机量约2.6GWh，占比为73.2%，环比增长17.8%。磷酸铁锂电池的装机量为0.9GWh，占比25.8%，环比增长74.1%
虽然目前磷酸铁锂电池的销量提升主要跟商用车产销的增长分不开，但随着国产Model 3、比亚迪汉逐步搭载磷酸铁锂电池，可能将会有更多的车企采用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池的市场份额也会进一步提升。
看到这里，你可能会问，按这么说三元锂电池是不是就没有希望了，未来终将是磷酸铁锂的天下了吗？
但事实并非如此，很多电池企业已经认识到了三元锂电池存在的问题了，并且已经在积极的寻求解决方法，宁德时代通过加固电池外壳也能应对针刺实验，并且还展示了其三元锂电池通过针刺实验的视频。
不过，目前三元锂电池的发展也确实到了瓶颈，还需要更多的技术突破才能持续发展，而LG化学、蜂巢能源和三星都已经在研究新的技术了。
在今年3月4日通用的“EV week”活动上，通用与它的合作伙伴LG化学一同推出一款新的电池产品Ultium。
▲通用新电池Pack
这款产品的核心并不是被外界吹得神乎其神的电池包技术，其关键在于，Ultium电池的电芯将会使用LG化学最新研发的NCMA四元锂电池。
这款电池的技术原理是通过向NCM三元锂正极材料，混入少量的铝元素，使原本性质活跃的高镍三元正极材料在保持高能量密度的同时，也能维持较稳定的状态。
在这一转变过程中，原本NCM三元体系的Li[Ni-Co-Mn]O2正极材料体系变成了Li[Ni-Co-Mn-Al]O2（正极材料的化学构成发生了改变）。
过渡金属铝元素的加入所形成的Al-O化学键强度远大于Ni(Co，Mn)-O化学键，从化学性质上增强了正极的稳定性，进而使得NCMA四元电池H2—H3不可逆相变的电压在经过多次循环后仍然保持稳定状态，且Li元素在正极的脱嵌过程中不易释放氧元素，减少了过渡金属的溶解，提升了晶体结构的稳定性。
而稳定的晶体结构则减少了充放电循环过程中，正极材料微裂纹的形成，正极阻抗的上升速度得到抑制。
与此同时，有研究表明，NCMA的正极材料放热峰值反应温度为205摄氏度，高于NCA正极材料的202摄氏度与NCM正极材料的200摄氏度，这意味着NCMA正极材料的热稳定性更加优秀。
▲通用与LG合作的电池
值得注意的是，NCMA四元正极材料中，成本最为昂贵的钴元素，含量从NCA/NCM 622中的20%下降至5%，成本进一步降低。按照LG与通用公布的数字，NCMA四元电池的量产成本为100美元（约合人民币694元），而此前，LG化学NCM 622的量产成本约为148美元（约合人民币1027元）。
高能量密度、高稳定性、低成本，原本在NCA/NCM三元锂电池上难以同时实现的特性，在NCMA四元锂电池上达成，对于动力电池产品而言，NCMA的量产将会掀起一股技术路线升级的浪潮。
而5月19日，长城 汽车 的动力电池公司蜂巢能源发布的L6薄片无钴长电芯彻底去除了三元锂中成本最高的钴元素。
蜂巢阳离子掺杂技术采用两种化学键能更大的元素掺杂到材料中替代钴，通过强化学键稳定氧八面体结构，减少锂镍混排，改善了材料的稳定性，可以在4.3V~4.35V电压下稳定工作，使能量密度提高，成本降低。
▲蜂巢能源L6薄片无钴长电芯
同时，蜂巢能源还采用了单晶技术，与多晶材料相比，单晶材料在辊压过程中具有更强的颗粒强度和更加稳定的结构，耐压力强度可以提高10倍。正因如此，无钴材料的使用寿命会更长，电芯寿命也比多晶高镍三元高出70%。
此外，蜂巢能源还采用了纳米网络包覆技术，在单晶表面包覆一层纳米氧化物，可以减少正极材料与电解液的副反应，有效改善了高电压下的材料循环性能。
这三项技术的加持，使得蜂巢能源的无钴电池在三元锂电池的基础上降低了生产成本，提升了电池的安全性和使用寿命，也将会成为三元锂电池的下一步出路之一。
在四元锂电池和无钴电池之外，还有一部分电池企业在研究固态锂电池。顾名思义，固态电池的核心就在于把液态电解质转变成固体电解质。
固态电解质不会发生自燃、没有腐蚀性、不会泄漏和挥发，因为也不会导致车辆自燃，安全性非常高。但目前，固态电池的生产技术还是一大难点，现阶段的固态电解质电导率总体低于液态电解液，现在固态电池的性能偏低。
但三星在今年三月份发出报告称其在全固态电池的量产之路上取得了突破性的进展。
据介绍，三星的全固态电池将实现900Wh/L（区别于Wh/kg的计量单位，因不同材料密度不同，二者不可换算）的能量密度，1000次以上的充放电循环以及99.8%的库伦效率（也可称为充放电效率），我国目前较为先进的固态电池技术虽然同样也能够实现1000次以上的充放电循环，但在库伦效率方面目前还达不到接近100%的程度。
▲三星在《自然-能源》杂志上发表论文
此外，三星通过引入银碳复合负极、不锈钢（SUS）集电器、辉石型硫化物电解质以及特殊材料涂层，对固态电池的负极、电解质与正极进行了处理，有效解决了锂枝晶生长、低库伦效率与界面副反应，这三大固态电池量产所面临的核心问题，推动固态电池技术离产业化更进一步。
总的来看，电池企业们并不愿意舍弃三元锂的高能量密度，所以一直在三元锂电池的变种上下功夫。
随着他们的不断攻坚，四元锂电池、无钴电池、固态电池等新的电池都量产不远了，在下一阶段的竞争中，三元锂电池的变体们还有可能会引领电池产业的发展方向。
关于磷酸铁锂电池和三元锂电池技术争论一直都在，国内的两个动力电池厂商宁德时代和比亚迪此前各自坚定的走差异化道路。
但近些年，虽然三元锂电池的安全事故开始增加，磷酸铁锂电池大有崛起之时，而特斯拉采用磷酸铁锂电池则更加引起了舆论风向。
一时间，三元锂电池将被判死刑，三元锂电池已死等言论层出不穷。但就现实情况来啊可能，三元锂电池仍然是出货量最高的电池类型，磷酸铁锂电池会因为安全性而获得一定的市场，但也无法完全颠覆三元锂电池。
更何况，目前三元锂电池的玩家都还在研究升级三元锂电池，随着更多安全性更高、成本更低、能量密度更高的三元锂电池变种的出现，三元锂电池还将会继续繁荣。所以说，现在给三元锂电池判死刑还为 时尚 早。
特斯拉进攻无钴电池，三元锂电池失宠？
电池技术多元化，坐在全球新能源汽车销量冠军宝座上的特斯拉采用哪种电池，这备受瞩目。
近日，动力电池巨头宁德时代称，正在与特斯拉商讨在国产特斯拉车型上使用不含钴的动力电池。消息一出，一度引发多家钴业企业的股价跌停。“无钴”电池被业内认为是宁德时代的磷酸铁锂电池。不过，特斯拉指出，“无钴”可能会存在多种技术路线。
与此同时，比亚迪首款搭载“刀片”磷酸铁锂电池的汉EV车型的能量密度及相关参数也被披露，宁德时代也推出CTP电池管理控制技术。
磷酸铁锂、三元锂等动力电池之间的博弈越发激烈。中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教认为，不同技术路线动力电池“扬长补短”的趋势也愈加明显。
特斯拉的“无钴”之路
于清教称，目前动力电池行业主要两种技术路线为磷酸铁锂电池与三元锂电池，前者成本更低、稳定性相对较好，主要用在商用车，而后者能量密度相对较高，主要用在乘用车的局势已初显。
值得注意的是，此前特斯拉合作的松下是NCA（镍钴铝）模式的三元锂电池，特斯拉前不久合作的LG化学，其主营业务也是三元锂电池，并主推NCM811高镍三元锂电池技术路线。
特斯拉创始人马斯克在2018年6月曾称，致力于减少钴的用量，当时高镍电池的钴元素用量为3%左右，在下一代车型中，将钴元素彻底在原料清单中除掉。
一位要求匿名的外资电池企业工程师向第一汽车频道记者解释称，特斯拉作为较早从钴酸锂电池转换到三元锂电池的企业，一直以来与其他电池企业所采用的技术标准不一致，这种方式为特斯拉带来了一定的技术优势，但也使特斯拉方面的成本出现较大幅度的上涨。
目前，三元锂电池又主要分为NCM（镍钴锰）及NCA（镍钴铝）两种模式。在NCA模式中，铝的含量非常少，因此可以理解它接近二元材料，以铝（过渡金属）代替锰，是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性，借此增强材料的稳定性，提高材料的循环性能。
“虽然两者均为电池正极材料，但在NCA模式下的铝为两性金属，不易沉淀，且不易生成纯粹的正极材料，因此沉淀所需的成本费用较高，而NCA材料制作工艺上存在门槛，也导致只能有松下等极少数企业正在生产NCA电池，成本相较于同等能量密度的其他动力电池要高出近20%，这对于目前处于电池货源紧缺状态的特斯拉来讲，显然是无法接受的。”不过，上述工程师也表示，NCA模式确实能够有效地让钴的用量减少，以2012年的特斯拉ModelS及2018年的Model3作比较，使用钴酸锂的前者钴含量为11kg，而在NCA模式成熟后生产的后者钴含量已经降低至4.5kg。
在安信证券新能源汽车首席分析师邓永康看来，减少钴的使用量背后，最根本的原因仍是钴价格的快速上涨。随着5G等新兴事物的兴起，这会导致钴的供需缺口会在2020年急剧拉大，且钴的采矿成本不断提升，也使钴元素的价格持续处于不稳定的状态，因此这对于致力于降低成本的特斯拉来讲，并不是一种良好的选择。
汽车行业分析师张强也认为，特斯拉在中国设工厂的目的，与进一步节省成本有着很大的关联，而虽然使用新型的电池将导致设计成本的增加，但设计成本是一次性的费用，而设计出低端版本以后，由于电池材料价格的波动，对于特斯拉的平摊成本下降作用远大于增加一笔设计成本。
事实上，特斯拉并没有明确“无钴”方案的具体技术路线，但目前能够使钴的用量保持在NCA同等水平的替代方案已经出现。上述工程师认为，目前可供特斯拉选择的技术路线有两种，一种是引入不使用钴的磷酸铁锂电池；另一种则是采用NCM811高镍电池向NCMA（镍钴锰铝）四元电池进阶的路线，并在过程中逐渐以经过处理的其他包覆元素来代替钴，但前者会导致能量密度下降，后者则具有潜在安全风险。
“目前，两者之间的折中方案也有出现，例如向低配版提供NCM622三元锂电池，续航里程保持在400km左右，既能够降低成本，又能够合理控制安全风险，且能够满足特斯拉立刻降低成本20%的需求，但这也会导致特斯拉品牌价值的下降。”上述工程师分析道。
如何扬长避短
目前，押注那一条动力电池技术路线，并不是特斯拉一家的苦恼，动力电池领域普遍遇到这种困扰。
动力电池企业宁德时代及比亚迪不断寻求突破。宁德时代推出CTP电池，从磷酸铁锂出发，未来将拓展到高镍三元锂电池，注重电池系统的创新。比亚迪主推刀片电池技术，以磷酸铁锂电池作为基础，注重工艺的创新。在高工锂电研究所研究员左伟峰看来，双方各有优势，但也各有短板。
CTP技术有望将电池包体积利用率提高，通过减少零部件数量，进而能够降低近三成的成本；而刀片电池则在工艺层面进行创新，能够通过有效提高能量密度三成，达到降低成本、提高效率的效果，左伟峰认为，两者均在一定程度上解决了自身技术所具有的缺陷。
近期，工信部部长苗圩在参加论坛时曾表示，2020年新能源汽车补贴不会大幅度退坡。根据目前国家规定的以能量密度为主的乘用车补贴政策，三元锂电池能够轻松跨过140Wh/kg的关口，而磷酸铁锂电池则一直难以达到，但根据首款搭载第一代刀片电池的汉EV的能量密度来看，磷酸铁锂电池也有望突破补贴的“及格线”，这也使磷酸铁锂电池重新得以关注，而刀片电池通过加长、加薄电芯，使在同等体积的电池下，能够保证续航里程提高至与三元锂电池可竞争的水平。
不过，两者也存在弱点。以刀片电池为首的磷酸铁锂电池仍然要面对电芯长度所引发的成本提高，以及可耐温度较低的考验，而对于搭载CTP技术的高镍电池来讲，尤其是对于特斯拉等模组化趋势较明显的整车厂，其整体系统化会导致维修难度的增高。因此，前者主要着眼于比亚迪即将进行动力电池部门的分割后，凭借比亚迪在商用车的应用基础，向乘用车企业进行推广。而宁德时代则将CTP技术的推广对象转向缺乏技术系统化整合的本土车企，而在模组搭配完整的外资车企，则主要采取类似于特斯拉的定制化电池生产政策。
韩系部分电池企业及蜂巢等少部分国内企业则开始探索由高镍三元电池向NCMA四元电池软包模组化进阶的路线。第一汽车频道记者了解到，NCMA四元电池概念提自2016年，由韩国汉阳大学及韩国本土动力电池企业共同提出，该路线指在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素，抑制铝元素的不稳定杂质生成，从而显著的提升材料的循环寿命。
不过，NCMA电池尚未进入市场应用阶段，动力电池企业还是主攻三元电池，即便如此，以LG化学为代表的590软包模组，仍由于在模块的系统化方面具有技术的优势，不仅能量密度可达180Wh/kg，还可以做到在同样条件下的生产成本低于国内大多数企业。动力电池市场调研机构SNEResearch的CEO金光宙表示，虽然目前宁德时代能够生产最高约178Wh/kg的动力电池组，但同等能量密度下，其生产成本仍然较高。
特斯拉打破完全依赖松下动力电池的局面，一下新增了LG化学和宁德时代两家合作伙伴，开始探索动力电池多元化路线，未来是三元锂电池还是磷酸铁锂占到上风，这将取决于哪种动力电池的技术突破更快并让电动车的成本更低以及更安全。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
未来几年内会出现更多电池生产商 专访动力电池专家肖成伟
新能源汽车的发展已经进入了一个火热阶段，无论新兴车还是传统车企，无论国内品牌还是国外品牌均在加速着新能源汽车产品的推出，新能源汽车的市场份额也在逐步提升。与此同时，对电池寿命、续航能力以及安全问题的担忧也成为了众多消费者购买新能源车的阻碍。
为此，我们邀请到了中国电子科技集团第18研究所的新能源汽车动力电池方面专家肖成伟老师，在疫情还未得到基本控制的当下，我们与肖成伟老师进行了一次电话专访，从这一次的对话中，我们对目前新能源汽车动力电池的实际情况以及发展趋势有了颇为深入的了解，也希望能给众多新能源购车者提供一些帮助。
问题一：新能源汽车采用的电池种类有很多，目前市场上比较常用的两个种类是磷酸铁锂电池和三元锂电池，它们的优缺点都非常突出，您比较看好哪一种电池的发展？
肖成伟：二者各有优劣，针对不同的应用领域，均会有比较好的发展。
磷酸铁锂电池有更好的安全性和低的成本，缺点是能量密度存在天花板，目前最好的可达到200Wh/kg，同时低温性能较差。三元锂电池优点是能量密度高，目前最高可超过300Wh/kg，低温性能较好，缺点是由于三元材料的热稳定性较磷酸铁锂材料差，三元锂电池的安全性较磷酸铁锂差，随着高镍三元材料的使用，电池的安全性需要重点关注和验证。另外由于钴的稀缺性，导致三元锂电池的价格较磷酸铁锂电池高。
整车的续驶里程及价格等在很大程度上影响着消费者的购车选择。从续驶里程、能耗和成本的角度分析，磷酸铁锂电池在经济型电动汽车方面预计有较大的市场份额，高端/高性能电动汽车预计以三元锂电池为主。
如何进一步降低电池成本是当前新能源汽车行业关注的焦点之一。目前采用三元材料体系的锂离子电池中，正极材料中含有镍和钴等贵重金属元素，同时中国在镍钴资源方面匮乏，基本上以进口为主，因此三元材料的成本占电池总成本大约在30%~45%。其中钴占一定比例，其作为稀缺资源价格昂贵且波动较大。目前三元锂电池发展的目标是提高三元正极材料中镍元素的含量，即发展高镍材料，降低钴元素的含量，甚至不用，这样才能更好地将成本降下来，但随着镍含量的提升，材料的热稳定性会变差，通过元素掺杂和表面包覆等方法加以改进。
问题二：前段时间比亚迪发布了刀片电池，对此您有何见解？这是动力电池领域一个比较大的进步吗？
肖成伟：比亚迪发布的刀片电池，是磷酸铁锂电池，它指的是长度在400mm以上的扁平化方形结构设计的电芯，极芯的极限长度可达2.5m，其大于传统磷酸铁锂电池的外形尺寸。比亚迪的刀片电池体现了较好的性能，如体积能量密度、安全性以及循环寿命等，都比较不错，成本也可以控制的比较好。比亚迪的刀片磷酸铁锂电池还是有不少技术创新，比如扁平化和超长结构叠片工艺的设计方案，高的内容空间利用率等。装载在比亚迪汉车型的刀片磷酸铁锂电池重量能量密度为166Wh/kg，体积能量密度为370Wh/L，集成后的电池系统能量密度可达140Wh/kg，体现了较好的技术指标。若电池成本有较好的控制，产品竞争力会很强。同时因为采用的是磷酸铁锂材料体系，能量密度等技术指标的提升存在天花板。
问题三：我们国家在电池安全方面，有什么新的进展？
肖成伟：目前对电池安全的测试，逐步从电池单体和模块转向电池系统。在动力电池安全的国家强制性标准中，除维持一部分单体的测试项目如过充、热箱、短路等外，大部分测试项目以电池系统为主。
锂离子动力电池安全性是复杂的综合性问题，为提高电池防止热失控的内在能力，改善电池本质安全，通过对正极、负极、隔膜和电解液等关键材料进行改进，如正负极材料的包覆改性、电解液添加剂、高浓度电解质及不燃电解质的应用等，提高电池的抗热失控特性，降低电池热失控的发生概率。
在国家强制性标准里面，较以往的推荐性标准增加了电池系统热扩散的测试项目，通过加热或者针刺等方式触发电池单体发生热失控，观察电池系统发生热扩散时电池系统的安全性。希望不发生热失控或者热扩散，但电池单体发生热失控及系统热扩散时，要求电池系统一定时间内不能发生着火/爆炸的现象，尽量降低安全事故发生时的严重性和对乘员的伤害，目前规定的时间是不小于五分钟，有些企业将该时间要求提高到了半小时，甚至一小时以上，给乘员足够长的逃生时间。
目前，我们在电池系统的热失控和热扩散控制技术方面取得了重大进展。比如通过电池能量定向释放技术，在发生热扩散的情况下，电池系统的安全性也可以得到有效保证。
问题四：今年，因为疫情影响，全球供应链吃紧，多供应商战略成为各行各业规避供应链风险的必然选择。对于新能源车企来说，面临同时使用多个不同品牌电芯的课题。那么，从技术角度来说，采用不同品牌的电芯组成电池包，是否可行？有没有隐患？
肖成伟：电池包由电芯，电池管理系统，热管理系统等组成，是一个整体，从技术角度来说，使用不同品牌的电芯进行电池包集成完全可行，不会影响电池包的整体性能，前提是选择的电芯性能相同。进行电池系统集成的主机厂要有比较雄厚的电池包集成的技术实力，包括严格的供应商评价体系、电池包技术正向研发能力，设计、制造、测试等都要遵循严苛的企业标准、国家标准以及国际标准，这样才能保证产品品质的安全性、可靠性和一致性。目前测试评价工作还是以新电池为主，电池包全生命周期的评价工作还是需要进一步加强和深入，如电性能的变化以及安全可靠性等等。
问题五：在中国的汽车动力电池领域，除了宁德时代一家独大，还有国轩、比克等出货较大的品牌，此外还有近两年快速崛起的塔菲尔、中兴等品牌，这些电池生厂商的技术和工艺水平是否存在较大的差异？你认为未来会有更多电池品牌出现吗？
肖成伟：目前我们国家已经是全球最大的车用锂电池生产国，一些电池企业在技术的先进性和工艺的成熟度上具备了很强的国际竞争力。我们国家的电池企业，尤其是现在新兴的企业，研发生产电芯统一化标准都很高，这得益于我们国家完善的锂电池产业链，以及较为完善的标准法规和管理体系。不同电池企业之间的技术路线和工艺水平虽有所差异，总体而言有一定产能规模的企业的电芯品质是有保障的，譬如产能规模不能低于3GWh，获得了16949体系认证等等。
不断提高电池的能量密度（包括体积能量密度和重量能量密度）是电动汽车发展的迫切需求，也是技术人员的永恒追求。从技术发展现状和趋势看，三元锂电池，尤其是采用高镍材料的三元锂电池，仍将是目前和今后一段时期的主流技术选择。还是要强调一点，不论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，安全性的考核与验证，包括新电池、使用中和使用后的电池，都要深入开展，以保证电池在全生命周期使用中的安全可靠性。
汽车电动化的趋势不可逆转，随着中国新能源汽车市场的蓬勃发展，电池市场的规模也将大幅增长，加上国家政策的推动，相信未来几年内会涌现出更多的电池企业，推动我们国家电池技术和产业全球竞争力的进一步提升。
问题六：消费者对于新能源汽车最大的担忧一个是安全，另一个就是电池衰减问题？请问您认为电池衰减的周期在什么样的范围才是合理的？
肖成伟：从理论上讲，电池在使用过程中性能衰减是必然的，通常表现为容量的降低。电池容量的衰减大致表现为先快后慢，一般而言电动车使用的初期电池容量衰减的会比较快一些，之后会逐步平缓。在目前情况下，电池质保期一般来说要求达到8年/16万公里，从国家标准看，容量衰减20%即到了寿命终止的要求了，但在实际使用中，每个人的驾驶习惯不同，使用的方式以及环境不同，对电动汽车的续驶里程的要求和感觉也不相同，一般情况下，电池容量衰减30%左右也是可以接受的。
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「热点分析」高镍电池：开启了电动汽车动力的新纪元
根据韩国电池业界分析，明年电动 汽车 的电池将会朝着含镍90%以上的高镍电池的方向发展。明年使用新材料大幅提高能源密度的电池将进入市场，因为这种新型电池能够很大程度地提高电动 汽车 的行程，所以电动 汽车 厂商也将加速让搭载这种电池的新车种面世。
首先，在新年里将第一个开始发生变化的是LG能源技术与EF合作生产的镍、钴、锰、铝（NCMA）电池。LG能源技术将在世界上首次把NCMA电池投入市场。该电池把镍的比重提高到了90%，并添加铝成分用以加强稳定性。这款电池计划将装载在特斯拉的电动 汽车 上。
可以说，LG能源技术的NCMA开启了先河，把电池的镍含量提高到90%。电动 汽车 电池中的镍材料是最核心的素材，能量密度决定于镍含量的高低。随着镍含量的升高，锂离子就开始更多地发生移动，从而生成了电。也就是说，电动 汽车 所搭载的电池中的镍的比重越高， 汽车 的行驶距离就会越远。
但是，要想增加镍的比重则需要具备高超的技术能力。电池里的镍含量越高，就会造成大量的锂离子向阴极移动，电池就会出现结构性不稳定的问题。特别是原料合成、水分控制等技术的难度是非常高的。
在很长一段时间内，电动 汽车 的电池的发展都没有做基本结构的改变，仅仅是提高了某些原料的含量，即使是这样也被限制在了一定的水平之内。例如，NCM 622（镍60%，钴20%，锰20%）电池中，含镍80%的NCM电池虽然成功地进行了批量生产，但仍然没有突破提高镍含量的壁垒。因此，LG能源技术的含镍90%的NCMA电池进入市场的真正意义，就是它超出了现有电池的技术界限。
同时，引人注目的是，它开启了四元系的电池时代。而当前的大部分电动 汽车 的电池都是以镍、钴、锰为中心的三元锂电池。LG能源技术在提高镍含量的同时，将高价的钴的含量降低到了5%以下的最低水平。通过提高铝含量，降低了电池制造价格，还加大了功率输出。每吨铝的价格为1500美元，比钴便宜2 0倍。所以，产品定型后的NCMA体现了一个成功案例的典范。
业界认为，装上90%的高镍电池的电动 汽车 的行程将超过600公里，比现在增加100公里以上。从首尔到釜山的直线距离约300公里，充一次电就可以跑一个来回；只要充满电，就可以走到韩国的国任何一个地方。
因为有了这样一个好处，所以在电池业内，大家都会把精力都投入到提高电池的镍含量上面。随着NCMA迈出了第一步，NCMA电池也将被大量采用，而在高镍技术上面的竞争也将会更加激烈。
实际上继特斯拉电动 汽车 之后，美国通用 汽车 公司在明年下半年也计划使用NCMA电池。通用 汽车 公司正在和LG能源技术在美国组建电池合作公司，计划在当地生产出NCMA电池使用到自己的电动 汽车 上。预计装载的车型包括中大型电动敞篷货车等。所以通用 汽车 公司在推出自己的新车型之前，就已经在忙着NCMA高镍电池的事了。
由于能大幅提高行程的电池开始进入市场，所以，其它电动 汽车 和电池企业也将加快技术开发速度，提高电池的镍含量。
据业界透露，三星SDI计划明年把其成为‘后半代’的NCA（镍、钴、铝）的含镍80%的电池投入量产；SK Innovation也将于2023年将含镍90%的NCM电池投入批量生产。三星SDI和SK Innovation开发和使用80%-90%镍含量的NCA和NCM电池尚属首次。通过增加镍含量，从而提高电动 汽车 的电池性能，才能拉升电动 汽车 的销量。
三星SDI的NCA电池的阳极材料是高纯度的。他们的目标是在NCA电池系列里，把镍含量提高到88%的业界最高水平，从而延长电动 汽车 的行程。他们用铝代替锰，把镍含量提高上来，同时解决了安全问题。三星SDI战略是使用NCA电池拿下电动 汽车 的电池市场。
SK Innovation的计划是利用含镍90%的NCM圆盘电池攻占电动 汽车 的电池市场。他们正在推进的NCM圆盘电池是NCM 811电池的后续型号，它成为镍含量最高的高镍电池。
