在全球交通加速電動化的趨勢下，動力電池的需求量越來越大，開發(fā)下一代動力電池技術(shù)，提高電池能量密度、解決電池安全管理等問題正成為電池生產(chǎn)商們關(guān)注的重點。符合國家高能量密度標準的高鎳電池會否成為未來電池的發(fā)展方向?下一步的動力電池技術(shù)究竟是什么?

主流：三元鋰電池

據(jù)了解，我國動力電池從最初以磷酸鐵鋰電池為主流，到2015年三元鋰電池后來居上，之后從2016年開始全面轉(zhuǎn)向三元鋰電芯開發(fā)，再到今年上半年三元鋰電池取代磷酸鐵鋰電池成為主流電池，不過短短三年。而早在國內(nèi)快速轉(zhuǎn)化之前，國外電池企業(yè)就已經(jīng)在電芯化學體系上做出了變革。

目前國內(nèi)三元鋰電池體系均為鎳鈷錳酸鋰(NCM)。鎳在其中起到提高材料能量密度的作用， 根據(jù)三種過渡金屬離子占比不同，分為低鎳的NCM424、NCM333、NCM523和高鎳的NCM622、NCM811等材料。其產(chǎn)業(yè)化進程主要是從低鎳的333、523等向高鎳的622、811方向發(fā)展。

趨勢：高鎳化

眾所周知，新能源汽車尤其是純電動車發(fā)展的其中一個主要問題就是續(xù)航里程問題。要想解決這個問題，必須提供高能量密度的電池。隨著國際鈷價的節(jié)節(jié)攀升，出于降低成本和提升能量密度雙重考慮，提高三元材料體系中鎳的比例似乎已成最佳選擇。

“從圓柱電池來講，目前是以523為主，可能有5%—10%的電池從原來的622轉(zhuǎn)向811，一方面是鈷價的影響，一方面是補貼標準的影響?！标悘┍虮硎荆牧细哝嚮l(fā)展是大勢所趨，但其發(fā)展的速度與路徑取決于電池技術(shù)是否成熟以及成本控制能力的程度。

目前動力電池的能量密度需要達到140Wh/kg，才可以拿到相應(yīng)系數(shù)的補貼，以至于眾多廠商過度看重能量密度，但隨之而來的安全風險也不容忽略。，“鎳比例越高，整個正極材料的熱穩(wěn)定性就越差。遇到高溫、外力沖擊等情況，高鎳電池會存在安全隱患?！北瓤穗姵仄蠊苤行母笨偛美铠P梅如是道。因此目前由于安全紅線的存在，加之技術(shù)突破不易，國內(nèi)高鎳電池的生產(chǎn)進度長期不理想。

近期寧德時代和當升科技等國內(nèi)廠商的811電池開始推向市場，似乎證明國內(nèi)廠商已經(jīng)先于日韓逐步克服高鎳電池的安全問題，但我國能否憑借高鎳化“大躍進”式的發(fā)展完成在動力電池制造的“彎道超車”，還需要靜待市場和消費者的檢驗。

未成熟：固態(tài)電池

現(xiàn)有的電池體系難以突破能量密度350Wh/kg的天花板，對于能量密度的不懈追求只能靠采用新的鋰離子電池體系來解決。在眾多的高比能電池體系中，固態(tài)電池無疑是目前最有希望的選擇，不僅技術(shù)成熟度相對較高，也擁有一批國際頂尖學者的支持，國內(nèi)外眾多鋰離子電池企業(yè)由此都將固態(tài)電池技術(shù)作為重要的下一代技術(shù)儲備。

大眾曾宣布計劃研發(fā)續(xù)航1000km固態(tài)電池;日本經(jīng)濟省更是在2017年宣布出資16億日元，聯(lián)合豐田、本田、日產(chǎn)、松下、GS湯淺、東麗、旭化成、三井化學、三菱化學等國內(nèi)頂級產(chǎn)業(yè)鏈力量，共同研發(fā)固態(tài)電池，希望2030年實現(xiàn)800公里續(xù)航目標。國家新能源汽車重點科技專項首席專家歐陽明高指出，“國內(nèi)不少科研院所、企業(yè)已開始布局固態(tài)電池領(lǐng)域。比如中科院寧波材料所跟贛鋒鋰業(yè)合作，正在推進其產(chǎn)業(yè)化，計劃2019年量產(chǎn)固態(tài)電池?！?/p>

但目前固態(tài)電池基本都處于初始研究階段，想要在新能源汽車上全面應(yīng)用，還有很長的路要走。歐陽明高曾表示，預(yù)計全固態(tài)鋰電池會在2025-2030年之間取得突破。

文章來源：中國能源報