中國NCA體系鋰電池發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
時間:2019-09-02 20:00:04 閱讀:1694
鋰離子
電池按照使用正極材料的不同,主要可以分為鈷酸鋰電池、三元電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池,從發(fā)展前景來看,不管是國家政策,還是市場需求,三元電池似乎都占據(jù)先天性的優(yōu)勢,也就是高能量密度,再從各大電池企業(yè)的研發(fā)投入來看,三元電池的占比也是要遠遠超過其它類型的鋰電池。
三元電池又可以細分成NCM路線和NCA路線,NCM是指正極材料由鎳鈷錳三種材料按一定比例組合而成,產(chǎn)品類型從NCM111(N:C:M=1:1:1)到,532,622,811,隨著鎳含量的增加,電池能量密度也相應得到了提升,而NCA的正極材料是由鎳鈷鋁構(gòu)成,三種材料通常的配比為8:1.5:0.5,相對更高能量密度的NCA規(guī)模化應用也在日韓普遍展開。
由于目前鋰電池產(chǎn)業(yè)主要集中在中日韓三國,從路線的選擇上,日本主要以NCA路線為主,韓國則是NCM和NCA齊頭并進,中國目前來看是以NCM路線為主,NCA的產(chǎn)量相對較小。
表 1NCM和NCA電池基本信息對比來源:公開資料整理
圖 1NCA電池與NCM811電池在過充濫用測試情況下對比
目前,中國還沒有大規(guī)模生產(chǎn)NCA電池的原因主要有以下幾點:1、中國電池企業(yè)對于NCA的研發(fā)起步相比于日韓要晚,在制造工藝、專利、材料使用上還是與日韓企業(yè)有一定差距。2、NCA的生產(chǎn)工藝相較于NCM811更加嚴格,比如NCA在制造過程中要求濕度要控制在10%以下,而NCM以及其它類型電池目前只需要在注液工序?qū)穸冗M行嚴格控制。這種高標準的生產(chǎn)環(huán)境對國內(nèi)企業(yè)形成了很大的挑戰(zhàn)。3、誤認為NCA電池安全性能較差,需要很好的BMS、模組、電池包的設計方案,這也是為什么目前只有特斯拉能夠大規(guī)模應用NCA的原因。其實從上圖可以看到,在過充濫用測試的情況下,NCM811的安全性是比不上NCA的。
圖 2 2016-2020E 中國電動汽車NCA電池裝機量預測
從NCA的主要應用來看,首先來看電動汽車領(lǐng)域,從數(shù)據(jù)上可以看到,2017年NCA裝機量同比增長326%,2018年雖同比有所下滑,但到2019年,前七個月的裝機量已經(jīng)超過了2017年、2018年全年的裝機量,增速較快,目前中國電動汽車市場NCA電池主要的供應商有松下、三星、江蘇天鵬、德朗能、力神碳酸鋰電池。
圖 3 2016-2020E 中國電動工具NCA電池裝機量預測
從電動工具市場的NCA用量來看,裝機量由2016年的0.95GWh,增長到2018年1.71GWh,由于電動工具市場使用的全部都是圓柱形鋰電池,更加適合NCA體系,預計到2020年電動工具NCA電池裝機量能夠達到2.44GWh,占整個電動工具總裝機量的40%以上。目前,電動工具NCA電池主要供應商有三星SDI、LG、松下、江蘇天鵬。
目前NCA電池做的最好的無疑是松下,早期推出的18650NCA電池能量密度就已經(jīng)達到250Wh/kg,2018年初,由松下和特斯拉聯(lián)合推出的21700NCA鋰電池,單體能量密度已經(jīng)達到340Wh/kg,超過目前NCM811的280Wh/kg的能量密度。三星SDI是除松下外最主要的NCA動力電池生產(chǎn)廠家,他們的21700主力產(chǎn)品48G 4800mAh能量密度也已經(jīng)達到260Wh/kg。LG化學為了進入特斯拉供應鏈,也在積極研發(fā)NCA體系的21700電池,2018年已經(jīng)成功實現(xiàn)了量產(chǎn),最新產(chǎn)品M50 5000mAh能量密度達到270Wh/kg。
中國國內(nèi)在NCA電池方面做的最好的企業(yè)應該是江蘇天鵬,江蘇天鵬在NCA電池方面,與特斯拉同類型的高比能NCA/硅體系產(chǎn)品早在2017年底就已實現(xiàn)批量并大規(guī)模穩(wěn)定出貨,尤其在電動工具市場鋰電池供應上占據(jù)國內(nèi)龍頭地位。其它做的比較好的企業(yè)還有天津力神、德朗能等。
除了上述已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)的企業(yè),目前中國鋰電池龍頭企業(yè)CATL和BYD都有NCA電池的研發(fā)布局,而在NCA材料方面,國外市場NCA材料主要被住友金屬、日本化學產(chǎn)業(yè)株式會社和戶田化學三家所壟斷,中國市場目前貝特瑞的產(chǎn)能最大(3000噸NCA材料產(chǎn)能),其它比如杉杉能源、容百鋰電、巴莫、長遠鋰科等都有少量的NCA材料的產(chǎn)能布局。
總的來說,由于技術(shù)、成本等原因,目前中國三元鋰電池市場還是以NCM為主,NCA規(guī)模并不大,但是隨著國內(nèi)電池企業(yè)和車企對NCA電池的認知提升,國產(chǎn)化正極材料的綜合性能和穩(wěn)定性的提高,NCA材料成本的下降,國產(chǎn)NCA一定能夠突破日韓企業(yè)的技術(shù)、工藝壁壘,大規(guī)模的量產(chǎn)NCA鋰電池,未來我們相信三元鋰電池的市場將會是NCM和NCA并存前進。
廣州市天暢科技有限公司是從事生產(chǎn)和開發(fā)閥控式密封鉛酸蓄電池的專業(yè)廠家之一。公司總投資超過500萬元人民幣,生產(chǎn)規(guī)模為80萬KVAH/年,自主設計、開發(fā),生產(chǎn)從0.8AH-3000AH的閥控式密封鉛酸蓄電池。公司擁有雄厚的技術(shù)力量,各環(huán)節(jié)均實行微電腦控制,可為客戶量身定做各種規(guī)格的鉛酸蓄電池。天暢電源各項性能已達到或超過IEC、JIS標準,具有容量高、體積小、重量輕、壽命長等優(yōu)點,產(chǎn)品廣泛的應用于通信,電力操作系統(tǒng),不間斷電源(USP),應急電源(EPS),太陽能發(fā)電系統(tǒng),電動玩具等領(lǐng)域。公司通過了中國檢驗認證集團ISO9001質(zhì)量體系認證,電池產(chǎn)品先后通過了美國UL認證、歐盟的CE認證,以及中國鐵道部、電力部、信息產(chǎn)業(yè)部的檢驗,并獲得了國家信息產(chǎn)業(yè)部的通信設備入網(wǎng)許可證等。鉛酸蓄電池供應商-天暢科技有限公司業(yè)務范圍:12V鉛酸蓄電池,找鉛酸蓄電池廠家,了解鉛酸蓄電池價格請聯(lián)系4001-86-89-86,業(yè)務覆蓋廣州、上海、深圳、寧波、天津、佛山、惠州、東莞、溫州、臺州等地區(qū),歡迎來電咨詢。