高镍三元迎爆发 圆柱电池将成为811材料主力战场

随着政策补贴向着高能量密度倾斜和钴价上涨形成的成本压力,动力电池企业开始布局从减少钴含量的角度来提升电池能量比。

在追求更高能量密度的动力电池路上,特斯拉一直以来都遥遥领先国内车企。作为第一个把18650电池装上电动汽车的企业,近些年来,特斯拉一直是国内企业的竞相模仿的标杆。

松下最新的21700圆柱电池

能量密度的提升,从根源上来说,要依靠材料技术的进步,从材料路线上来看,三元材料的潜力要远远高于磷酸铁锂,而国内的动力电池厂商也纷纷把重点投向高镍三元方向。特别是在政策倒逼之下,NCM811材料技术日渐成熟,并开始逐渐释放产能,形成小批量试用。

在行业形势变化的当下,2018年会成为高镍811材料爆发的元年吗?

811材料已经形成小批量供应

所谓兵马未动,粮草先行,电池材料技术的进步是推动电池能量密度提升的关键所在,特斯拉之所以一直以来能够卡位高能量密度电池,就是凭借日本松下提供NCA电池作为核心支撑。

能否量产高能量密度的正极材料是生产制造高能量密度动力电池的前提,国产动力电池能否向高能量密度迈进,在很大程度上也取决于高镍的三元材料能否形成批量供应。

事实上,由于车企和电池企业对于高镍三元材料的导入需求迫切,推进速度不断加快,今年一季度以来,NCM811材料已呈现出严重供不应求的状态。

行业数据显示,2018年一季度,国内三元材料产量31670吨,同比增长64.26%。其中常规NCM型号占比78%,NCM622型号占比14%,NCM811/NCA占比8%。其中NCM811产量大幅激增。

从行业趋势看,目前国内主流动力类正极材料是NCM523,发展方向是NCM811及NCA,国际上松下和特斯拉已经提前在大规模使用NCA。虽然国内动力电池企业相比松下还有一段距离,但已经开始小批量试用NCM811材料。

目前市场上二三流的正极企业无法生产高镍三元材料,产品较为稀缺,因此研发能力强、技术实力高的当升科技龙头优势较为明显。

前不久,国内三元材料龙头企业当升科技在季度报中表示,公司动力三元正极材料客户基本囊括国内前十大电池厂商,今年新拓展了数家大客户。公司622产品规模及品质行业前列,同时公司811正极已经量产,目前下游客户处于中试阶段,预计下半年将开始贡献收入。

电池技术走向成熟 圆柱电池将成主力战场

NCM811材料市场需求急速增长主要是来自于下游动力电池企业的强劲需求。“此前困扰811材料应用的问题已经被攻破,下一步将经过小批量应用的验证。”力神电池副总工苏金然表示,技术方面,包括力神在内的部分动力电池厂家基本解决了811在圆柱电池应用的技术难题。

事实上,不仅仅是力神电池,目前国内至少有3-4家动力电池厂商初步解决了,高能量密度动力电池的核心难题。

前不久,中国科学院院士欧阳明高明确指出,宁德时代、力神电池、国轩高科等几只团队,已经基本实现了300瓦时/公斤动力电池的研发。

“我们专家组对技术电池技术的发展趋势判断做了一次优化迭代(不作为国家电池技术路线图的依据,仅供参考)。”欧阳院士表示,2020年,动力电池比能量300瓦时/kg、比功率1000瓦时/L,循环1000次以上,成本0.8元/Wh以内,这个是确定的。

而现阶段高能量密度电池所对应的材料正是高镍三元。

“大家知道我们现在国内正在从镍:钴:锰比例3:3:3转向6:2:2,再转变到8:1:1,正在逐步实现。”欧阳明高强调,镍变成8,钴进一步降到1、甚至钴进一步降到0.5。负极要从碳负极向硅碳负极转型,这是中国当前动力电池技术变革可行的方向。

而另一方面,NCM811在动力电池领域的应用提速,也主要得益于补贴政策调整、钴价持续高位以及提质降本的巨大压力需要。

据测算,采用高镍材料后,电池综合单位成本下降幅度最高约在8%以上,成本优势明显。供需矛盾带来的钴价波动也正在助推厂商向低钴高镍产品的转向。

在这样的背景下,NCM811材料在动力电池领域的导入进程明显加快。从去年下半年以来,像比克动力、力神电池、鹏辉能源在内的少数动力电池企业,基本已经完成从产品技术突破到小批量生产再到客户送样认证测试的过程。

比克电池方面对外表示,公司生产的高镍811电池已成功应用于江淮、上汽大通、北汽新能源、小鹏、云度等电动汽车的相关车型上,车型均已入围新能源推荐目录,而且市场应用情况整体反馈良好。

据了解,比克18650电池量产后最高能量能达到3.5Ah,下一步将开发21700电池,通过结合高镍与硅碳,实现21700电池量产能量达6.0Ah。而其它像力神电池、鹏辉能源等实现NCM811小批量生产的企业,也基本选择圆柱电池作为突破口,未来一段时间内,圆柱电池将成NCM811材料争夺的主力战场。