第二代高鎳+硅碳體系的NCM811電池還在開發(fā)過程中，距離真正的量產(chǎn)上市還存在較長的距離。其它電池企業(yè)的NCM811動(dòng)力電池主要還處于研發(fā)測試階段。

（來源：微信公眾號(hào)“高工鋰電技術(shù)與應(yīng)用” ID：weixin-gg-lbte 作者：魏文柱）

NCM811電池已經(jīng)量產(chǎn)應(yīng)用，但高鎳正極+硅碳負(fù)極體系的NCM811電池還在產(chǎn)業(yè)化道路上緩慢前行。

2019年，包括寶馬X1 xDrive25Le PHEV、廣汽Aion S、蔚來ES6、吉利幾何A、小鵬P7、合眾U、金康SF5、廣汽Aion LX等一批新車型陸續(xù)上市。上述車型都有一個(gè)共同特點(diǎn)都是搭載了NCM811電池，電池系統(tǒng)能量密度和續(xù)航里程大幅提升。

值得注意的是，上述車型搭載的都是寧德時(shí)代量產(chǎn)的高鎳+石墨體系的第一代NCM811電池。第二代高鎳+硅碳體系的NCM811電池還在開發(fā)過程中，距離真正的量產(chǎn)上市還存在較長的距離。其它電池企業(yè)的NCM811電池主要還處于研發(fā)測試階段。

這表明，高鎳三元電池在產(chǎn)品安全性和可靠性方面的問題還有待解決，主要問題是硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化受阻。

高工鋰電了解到，2019年硅碳負(fù)極材料在動(dòng)力市場明顯遇冷，上半年總出貨量大約在900-1500噸，主要應(yīng)用在電動(dòng)工具、3C數(shù)碼等小電池領(lǐng)域，動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用可忽略不計(jì)。

電池企業(yè)表示，硅碳負(fù)極在動(dòng)力電池上應(yīng)用時(shí)循環(huán)壽命低和容易發(fā)生膨脹的致命問題依然沒有得到解決，目前還無法在電動(dòng)汽車上成熟應(yīng)用。

一方面，新補(bǔ)貼政策并沒有進(jìn)一步提高電池系統(tǒng)能量密度低技術(shù)指標(biāo)，主機(jī)廠在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)不再以能量密度為導(dǎo)向，而是根據(jù)市場需求開發(fā)更具性價(jià)比的車型，因此對(duì)進(jìn)一步提高能量密度大需求并不迫切。

另一方面，補(bǔ)貼大幅退坡和市場競爭激烈倒逼主機(jī)廠和電池廠積極將成本，但硅碳負(fù)極相比傳統(tǒng)石磨類材負(fù)極格高出數(shù)倍，不利于動(dòng)力電池成本低進(jìn)一步降低。

與此同時(shí)，當(dāng)前電池企業(yè)研發(fā)的高鎳正極+硅碳負(fù)極體系的NCM811電池循環(huán)壽命普遍在500次以下，與當(dāng)前主流的磷酸鐵鋰電池2000次循環(huán)和NCM523電池1000次以上循環(huán)差距甚遠(yuǎn)。

此外，硅碳負(fù)極相匹配的高電壓電解液缺失以及電池企業(yè)制造工藝不達(dá)標(biāo)也是阻礙高鎳+硅碳NCM811電池商業(yè)化應(yīng)用的重要原因。

當(dāng)前，在高鎳正極方面，包括當(dāng)升科技、巴莫科技、容百科技等多家正極企業(yè)已經(jīng)在2019年實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)供貨，且市場需求量持續(xù)提升。但在硅碳負(fù)極方面，當(dāng)前國內(nèi)絕大多數(shù)負(fù)極企業(yè)仍處于研發(fā)中試階段，尚未解決膨脹和庫倫效率低等問題。

從當(dāng)前市場情況來看，高端新能源乘用車換裝NCM811電池趨勢明顯，NCM811電池市場占比快速提升，但還需進(jìn)一步提升產(chǎn)品安全性。

下面就來看看本周動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)又有哪些新技術(shù)和新應(yīng)用。

1、空客聯(lián)手比亞迪研發(fā)電動(dòng)飛機(jī)鋰電池

外媒報(bào)道稱，在中國新開設(shè)的空客中國創(chuàng)新中心（ACIC）電池實(shí)驗(yàn)室正尋求新技術(shù)，為新一代電動(dòng)飛行器提供動(dòng)力。

該實(shí)驗(yàn)室于2019年8月開放，不僅將利用深圳豐富的電池技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，還將利用中國和亞洲的生態(tài)系統(tǒng)，測試應(yīng)用于電力推進(jìn)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等廣泛領(lǐng)域的電池。

ACIC電池實(shí)驗(yàn)室除了會(huì)進(jìn)行電池安全性和耐久性測試之外，還致力于為存在已久的電池難題尋找解決方案。為了研發(fā)能夠用于商用特種領(lǐng)域的新型電池解決方案，ACIC團(tuán)隊(duì)將與包括比亞迪在內(nèi)的深圳本地電池企業(yè)進(jìn)行合作。

2、阿貢實(shí)驗(yàn)室研發(fā)新型電解質(zhì)改善硅負(fù)極循環(huán)壽命

外媒報(bào)道稱，美國能源部（DOE）阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)出一種新型電解質(zhì)混合物和添加劑，可以可使硅負(fù)極具有更高的表面穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性，從而改善鋰電池的循環(huán)壽命。

阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員研發(fā)了一種新型電解質(zhì)混合物和添加劑，包含幾種雙電荷或三電荷金屬陽離子（Mg2 +，Ca2 +，Zn2 +或Al3 +）中的任何一種。這些增強(qiáng)的電解質(zhì)混合物，統(tǒng)稱為“ MESA”（代表硅陽極的混合鹽電解質(zhì)）。

在電池中測試的四種金屬鹽中，添加的帶有鎂（Mg2 +）或鈣（Ca2 +）陽離子的電解質(zhì)鹽被證明在數(shù)百次充放電循環(huán)中效果最好。這些電池的能量密度比石墨鋰電池高出50％。

3、GS湯淺開發(fā)新型硅電極制造固態(tài)電池

外媒報(bào)道稱，GS湯淺開發(fā)了一種硅金屬電極，這種可以帶來更高的能量密度和更長的使用壽命。與現(xiàn)有的鋰電池相比，其能量密度可以增加兩倍。

GS湯淺宣布，它已經(jīng)提高了金屬硅電極電池的庫侖效率和循環(huán)性能， 主要方法是找到硅金屬的最佳粒徑和電極結(jié)構(gòu)，以及使用多種不同的導(dǎo)電添加劑。

GS湯淺表示，這種極具前途的硅金屬電極可以用于開發(fā)固態(tài)電池，為電動(dòng)汽車提供三倍能源。現(xiàn)在需要進(jìn)一步改善該材料的循環(huán)穩(wěn)定性，計(jì)劃在2025年在電動(dòng)汽車電池中大規(guī)模使用硅金屬電極。

原標(biāo)題:NCM811商業(yè)化加速 硅碳負(fù)極拖后腿