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镍含量90% NCMA四元电池要来了?

储能世界网讯:NCMA四元锂电池具有提升电池能量密度、改善充放电性能等优点。出于降本增效的考虑,不少厂商开始研究四元锂电池的可能性。

据外媒报道,LG化学计划在明年第二季度开始大规模生产NCMA电池,并在下半年开始向特斯拉供应电池,主要交付给特斯拉在中国的工厂,预计将用于中国产Model Y以及下一代电动汽车车型。

消息称,该电池正极材料中的镍含量已提高到90%,钴含量已降低至5%以下,一次充电可以提供至少600公里的续航里程,高于目前市面上常见的500公里。

那么,NCMA电池具有哪些特点,有哪些企业布局,量产还要克服哪些难题?以下一一为您梳理。

(来源:微信号电池联盟;IDzgcbcu;作者:子蕊)

NCMA电池的特点

NCMA电池是指正极采用镍、钴、锰、铝四种金属材料的四元电池。该概念最早于2016年由韩国汉阳大学及韩国本土动力电池企业共同提出。

目前,三元电池仍然为大部分长续航新能源汽车的首选,但是,作为稀缺资源的“钴”,又制约着新能源汽车的降本能力。NCMA四元材料的镍含量逼近90%,同时钴含量进一步降低。研究资料显示,理想状态下,NCMA电池有望将钴含量降低10%以内,同时使电池成本大大降低。

此外,NCMA四元锂电池具有提升电池能量密度、改善充放电性能等优点。出于降本增效的考虑,不少厂商开始研究四元锂电池的可能性。

哪些企业布局NCMA

国外方面,今年8月,有外媒消息称,通用汽车与LG化学的NCMA电池研发量产计划有望提前至明年,前者正计划为预计明年上市的两款电动车配备NCMA电池,后者也在为量产NCMA电池做必要准备。

当时有相关人士透露,LG化学和通用汽车合作的NCMA电池,有望将钴含量较NCM电池降低70%,同时增加90%的镍含量,铝元素的加入则将在高镍的前提下,帮助提高电动汽车的续航里程和稳定性,电池容量可以实现从50-200KWh不等,可支持高达400英里(约644公里)的续航里程,已经接近特斯拉Model 3长续航后轮驱动板的续航里程。

SKI此前也表示,已商业化了其研制的全球首款镍含量为90%的NCM9电池,美国福特汽车计划于2023年发布的F-150电动皮卡有望搭载该电池登陆市场。

据了解,SKI研发的NCM9电池,在将镍含量提高至90%的同时,还将钴含量降低到了5%,将电动车续航里程增加到700公里,而且减少了充电时间,重要的是成本大大降低。

国内方面,2019年,蜂巢能源就发布了包括无钴材料电池和NCMA四元材料电池在内的“叠时代”产品。在今年12月2日举办“蜂巢电池日”上,蜂巢能源表示,公司的四元NCMA正极材料在提高安全性的同时,可以做到与811电池相当的能量密度。此外,由于四元材料中镍的使用比例下降,成本进一步下降。

格林美在之前回答投资者提问时表示,公司已完成了NCMA四元前驱体量产技术储备,做好了量产准备。公司研发的NCMA四元前驱体材料已在进行客户吨级认证。

12月8日,华友钴业子公司华友新能源科技(衢州)有限公司年产5万吨高镍型动力电池三元前驱体项目举行开工仪式。

从降低钴含量,提升电池性能的角度看,高镍低钴的NCMA四元锂电池是未来的发展趋势之一。不过就现在技术进展来看,暂时还没有企业能够在NCMA四元电池方面实现大规模量产。

量产还要克服哪些难题?

业内普遍的观点是,现阶段,镍和钴含量保持与NCA相同水平,要通过NCM811高镍电池向NCMA(镍钴锰铝)四元电池转化,最终电池低钴甚至无钴的。

从各方面来看,NCMA在前进的道路上还有很多难题待解决:

如和传统的三元正极相比,因为NCMA镍含量很高,因此对于铝元素的掺杂及包覆量很难控制,加大了制造难度。

此外,NCMA不仅对生产环境的要求较高,对于设备的耐腐蚀度及精准度也是个极大的考验。

总之,NCMA量产成功,无论是对于降低电池生产成本,还是提高电池企业竞争力,都是有很大好处的,但还需要经受时间的考验

 

原标题:镍含量90% NCMA四元电池要来了?

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