宁德时代将要推出的811电池，安全问题能解决吗？

因为特斯拉使用的电池是Ni-Co-Al-NCA三元锂电池，而中国新能源汽车使用的三元锂离子电池主要是Ni-Co-Mn-NCM电池，所以在电池技术路线上曾经有这样一个争议：我们应该走NCA路线还是NCM路线？目前，方向越来越明确，行业基本达成了这样的共识：在向固态电池进化之前，走镍钴锰NCM的路线，不断提高镍的比例。中国科学院院士高欧阳明明确指出，“镍：钴：锰的比例正在从3:3:3转变为6:2:2，然后再转变为8:1:1，这一点正在逐步实现。”“近年来，中国动力电池的技术水平快速增长，成本也降低了很多。就阴极材料而言，它正在逐渐向高镍的三元材料发展。最近，每个人都在谈论811电池。就负极而言，电解质和薄膜等材料已投入大规模生产。我们希望到2020年，能量密度能够达到300WH/kg。“在最近的一次会议上，当代安培科技股份有限公司副董事长黄世林发表了这样的讲话。在之前的媒体报道中，当代安培技术股份有限公司预计将于明年推出811电池。同样，比亚迪也有这样的计划。NCA技术壁垒很高，材料几乎被日本企业垄断。三元锂电池使用镍和钴作为阴极材料以及锰盐或铝盐以稳定化学结构的锂电池。NCM是由镍、钴和锰按一定比例组成的阴极材料，而NCA的阴极材料由镍、Co和铝组成，每个字母对应相关元素的化学首字母。由于这两种类型的锂电池具有相对较高的能量密度，并且能够平衡电池寿命和稳定性，因此成为电动汽车电池的首选。那么，这两种电池的优点和缺点是什么呢？镍钴铝电池对制造工艺要求高，成本高，但铝可以提高电池循环的化学稳定性。当混合在三元体系中时，可以在一定程度上提高镍含量，从而实现更高的电池能量密度。然而，Ni-Co-Al的晶体结构比Ni-Co-Mn的晶体结构更不稳定，在更高的温度下容易坍塌，从而导致热失控，并且当pH值过高时，单体容易胀气，从而导致危险。镍钴锰电池中的锰很难稳定更多的镍，这导致目前镍钴锰系统的能量密度较低，因此其续航性能不如镍钴铝电池。但优点是含锰的三元体系具有更好的热稳定性和更少的镍含量，因此作为动力电池更安全。Ni-Co-Al-NCA电池材料的技术壁垒很高。目前产能主要集中在日本和韩国，中国的量产较少。主要供应商为住友、日本化学工业株式会社有限公司和东田化学有限公司有限公司，还有Ecopro和GSEM在韩国销售的一些产品。

一位行业专家告诉第一电气：“据我所知，国内主要电池巨头仍以NCM为主，NCA尚未大规模进入市场。松下为特斯拉提供的NCA单体密度已经可以达到300，而NCM811基本可以达到250，因此NCA的密集能量密度仍然具有明显优势。中国NCA的主要障碍仍然来自技术瓶颈materials基本上被日本公司垄断。电池设计的安全挑战相对较大，生产工艺要求更高，例如湿度低于10%。“811电池已逐渐成为国内趋势，但仍需解决安全问题。从能源需求来看，NCA电池确实更具优势。但考虑到制造工艺、成本和当前技术条件，我国电池企业主要专注于NCM的生产。在NCM电池中，根据不同的内容在镍、钴和锰中，NCM材料可分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等，其中后面的数字代表镍、钴、锰的比例。根据行业趋势，NCM523是主流的电源卡……

中国的颂歌材料。然而，由于电动汽车制造商对电池续航里程的要求越来越高，国内动力电池制造商也将目光投向了高镍三元的方向。因为随着镍含量的增加，三元正极材料的比容量逐渐增加，电池的能量密度也会增加。另一方面，作为一种稀有金属，钴的价格正在上涨，具有高镍体系的NCM811将成为未来的重要发展方向。目前，NCM811的材料技术越来越成熟，产能逐步释放，形成了小批量试用。根据行业数据，2018年第一季度，国内三元材料产量为31670吨，同比增长64.26%。其中，常规NCM型号占比78%，NCM622型号占比14%，NCM 811/NCA型号占比8%。其中，NCM811的产量急剧增加。自今年一季度以来，由于车企和电池公司对引入高镍三元材料的迫切需求以及速度的加快，NCM811材料一直处于需求旺盛的状态。可以说，过去几年，高镍三元电池仍处于个别制造商和学术界的研发阶段，但自2016年以来，高镍三元电池的研发和生产一直处于“燎原”的态势。然而，问题也随之而来。三元材料中镍含量越高，材料的稳定性和安全性就越差。如何解决这个问题？业内专家也就此对第一电气表示：“镍比越高，正极材料的热稳定性就越差。在高温和外部冲击的情况下，高镍电池会存在安全隐患。高镍电池充电过程中产生的气体会导致电池膨胀也是一个需要解决的问题在安全性方面，cts仍需要更大程度的改进。可以说，这是未来三年需要克服的问题。“业内普遍认为，三元高镍材料的安全性可以通过材料改性和优化、表面涂层、电解质和阳极材料的调整等方式逐步解决。另一方面，动力电池组中的其他设备也在改进，比如电池管理系统，比如各种传感器，也可以弥补一些电池缺乏安全性能。然而，811电池的大规模生产肯定还有很长的路要走。因为特斯拉使用的电池是Ni-Co-Al-NCA三元锂电池，而中国新能源汽车使用的三元锂离子电池主要是Ni-Co-Mn-NCM电池，所以在电池技术路线上曾经有这样一个争议：我们应该走NCA路线还是NCM路线？目前，方向越来越明确，行业基本达成了这样的共识：在向固态电池进化之前，走镍钴锰NCM的路线，不断提高镍的比例。中国科学院院士高欧阳明明确指出，“镍：钴：锰的比例正在从3:3:3转变为6:2:2，然后再转变为8:1:1，这一点正在逐步实现。”“近年来，中国动力电池的技术水平快速增长，成本也降低了很多。就阴极材料而言，它正在逐渐向高镍的三元材料发展。最近，每个人都在谈论811电池。就负极而言，电解质和薄膜等材料已投入大规模生产。我们希望到2020年，能量密度能够达到300WH/kg。“在最近的一次会议上，当代安培科技股份有限公司副董事长黄世林发表了这样的讲话。在之前的媒体报道中，当代安培技术股份有限公司预计将于明年推出811电池。同样，比亚迪也有这样的计划。NCA技术壁垒很高，材料几乎被日本企业垄断。三元锂电池使用镍和钴作为阴极材料以及锰盐或铝盐以稳定化学结构的锂电池。NCM是由镍、钴和锰按一定比例组成的阴极材料，而NCA的阴极材料由镍、Co和铝组成，每个字母对应相关元素的化学首字母……

由于这两种类型的锂电池具有相对较高的能量密度，并且能够平衡电池寿命和稳定性，因此成为电动汽车电池的首选。那么，这两种电池的优点和缺点是什么呢？镍钴铝电池对制造工艺要求高，成本高，但铝可以提高电池循环的化学稳定性。当混合在三元体系中时，可以在一定程度上提高镍含量，从而实现更高的电池能量密度。然而，Ni-Co-Al的晶体结构比Ni-Co-Mn的晶体结构更不稳定，在更高的温度下容易坍塌，从而导致热失控，并且当pH值过高时，单体容易胀气，从而导致危险。镍钴锰电池中的锰很难稳定更多的镍，这导致目前镍钴锰系统的能量密度较低，因此其续航性能不如镍钴铝电池。但优点是含锰的三元体系具有更好的热稳定性和更少的镍含量，因此作为动力电池更安全。Ni-Co-Al-NCA电池材料的技术壁垒很高。目前产能主要集中在日本和韩国，中国的量产较少。主要供应商为住友、日本化学工业株式会社有限公司和东田化学有限公司有限公司，还有Ecopro和GSEM在韩国销售的一些产品。

一位行业专家告诉第一电气：“据我所知，国内主要电池巨头仍以NCM为主，NCA尚未大规模进入市场。松下为特斯拉提供的NCA单体密度已经可以达到300，而NCM811基本可以达到250，因此NCA的密集能量密度仍然具有明显优势。中国NCA的主要障碍仍然来自技术瓶颈materials基本上被日本公司垄断。电池设计的安全挑战相对较大，生产工艺要求更高，例如湿度低于10%。“811电池已逐渐成为国内趋势，但仍需解决安全问题。从能源需求来看，NCA电池确实更具优势。但考虑到制造工艺、成本和当前技术条件，我国电池企业主要专注于NCM的生产。在NCM电池中，根据不同的内容在镍、钴和锰中，NCM材料可分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等，其中后面的数字代表镍、钴、锰的比例。根据行业趋势，NCM523是中国主流的功率阴极材料。然而，由于电动汽车制造商对电池续航里程的要求越来越高，国内动力电池制造商也将目光投向了高镍三元的方向。因为随着镍含量的增加，三元正极材料的比容量逐渐增加，电池的能量密度也会增加。另一方面，作为一种稀有金属，钴的价格正在上涨，具有高镍体系的NCM811将成为未来的重要发展方向。目前，NCM811的材料技术越来越成熟，产能逐步释放，形成了小批量试用。根据行业数据，2018年第一季度，国内三元材料产量为31670吨，同比增长64.26%。其中，常规NCM型号占比78%，NCM622型号占比14%，NCM 811/NCA型号占比8%。其中，NCM811的产量急剧增加。自今年一季度以来，由于车企和电池公司对引入高镍三元材料的迫切需求以及速度的加快，NCM811材料一直处于需求旺盛的状态。可以说，过去几年，高镍三元电池仍处于个别制造商和学术界的研发阶段，但自2016年以来，高镍三元电池的研发和生产一直处于“燎原”的态势。然而，问题也随之而来。三元材料中镍含量越高，材料的稳定性和安全性就越差。如何解决这个问题？业内专家也就此对第一电气表示：“镍比越高，正极材料的热稳定性就越差。在高温和外部冲击的情况下，……会存在安全隐患。”……

高镍电池。高镍电池充电过程中产生的气体会导致电池膨胀，这也是一个需要解决的问题。作为汽车产品中使用的关键部件，高镍产品在安全性方面仍有待更大程度的改进。可以说，这是未来三年需要克服的问题。“业内普遍认为，三元高镍材料的安全性可以通过材料改性和优化、表面涂层、电解质和阳极材料的调整等方式逐步解决。另一方面，动力电池组中的其他设备也在改进，比如电池管理系统，比如各种传感器，也可以弥补一些电池缺乏安全性能。然而，811电池的大规模生产肯定还有很长的路要走。

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