【EV視界報(bào)道】近年來(lái)，伴隨著技術(shù)的進(jìn)步和政策推助，中國(guó)發(fā)展培育出了全球最大的電動(dòng)汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)，同時(shí)成為了全球最大的電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)。

中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)?yán)塾?jì)銷(xiāo)量占世界總量的近50%。據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)5至8年將有大量國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)及以下的在用車(chē)輛面臨逐步淘汰替換，這給電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)帶來(lái)較大發(fā)展空間。未來(lái)5年，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)增速預(yù)計(jì)將保持在40%以上；到2025年，新能源新車(chē)占比有望突破20%。

市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，推助了消費(fèi)持續(xù)升級(jí)，尤其是高性能電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)成為市場(chǎng)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。在市場(chǎng)需求刺激下，動(dòng)力電池領(lǐng)域也迎來(lái)了長(zhǎng)足的發(fā)展，新材料、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，帶來(lái)了更優(yōu)的成本、續(xù)航、快充和安全解決方案，這些新的電池產(chǎn)品正在成為電動(dòng)汽車(chē)品牌影響力的重要加分項(xiàng)，不僅給消費(fèi)者帶來(lái)更好的體驗(yàn)，滿(mǎn)足了多樣化市場(chǎng)需求，更促進(jìn)了電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展。

高鎳電池起勢(shì)

眾所周知，正極材料占到了整體電池成本的40%以上，而電池能量密度的提升就主要取決于正極材料的優(yōu)劣，電池安全性問(wèn)題，正極材料也是關(guān)鍵因素。

根據(jù)不同的材料體系，常見(jiàn)的正極材料可分為鎳鈷錳酸鋰（NCM）、磷酸鐵鋰（LFP）、鈷酸鋰（LCO）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）等，這些正極材料的性能差異，是動(dòng)力電池技術(shù)研發(fā)的重中之重，在設(shè)計(jì)和選用時(shí)，需要將比能量、循環(huán)性、安全性及成本等因素加以綜合考慮。

三元鋰和磷酸鐵鋰是當(dāng)前鋰電池正極材料的中流砥柱，各自有著適合的市場(chǎng)定位。磷酸鐵鋰的安全穩(wěn)定性、充放電循環(huán)壽命和成本優(yōu)勢(shì)明顯，但同時(shí)也存在能量密度低，充放電效率低，低溫表現(xiàn)不佳等問(wèn)題。

盡管磷酸鐵鋰電池獲得了很多車(chē)企的青睞，市場(chǎng)占有率不斷提升。但是為了提高電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)燃油車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)力，電池能量密度就需要達(dá)到350Wh/kg以上，單次充電行駛里程超過(guò)800公里，這樣的目標(biāo)若要實(shí)現(xiàn)，在很大程度上最終仍然要取決于高鎳電池的發(fā)展。

鎳鈷錳酸鋰（NCM）三元材料由LiNiO2改性而來(lái)，由于鎳Ni、鈷Co和錳Mn之間存在明顯的協(xié)同效應(yīng)，因此NCM的性能好于單一組分的層狀正極材料，三種元素對(duì)材料電化學(xué)性能的影響不同。當(dāng)三元材料中添加的鎳含量大于50%時(shí)就成為高鎳三元材料，配比如NCM622、NCM811和NCA，是現(xiàn)今多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)搭載的電池類(lèi)型。

今年的上海車(chē)展展出的近80款電動(dòng)車(chē)型中，有43款中高端車(chē)型已搭載或者擬搭載的都是高鎳電池。在歐洲、北美市場(chǎng)，高鎳電池的滲透率同樣在攀升，特斯拉、大眾、寶馬、戴姆勒、通用、現(xiàn)代等車(chē)企都在加碼高鎳電池車(chē)型的比例。

行業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，到2025年高鎳三元材料的滲透率將會(huì)達(dá)到60%-70%以上。值得關(guān)注的是，在電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)，電池核心資源供給緊缺的局面正在變得越來(lái)越緊迫，鈷屬于不可再生資源，有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)到2026年鈷元素將供不應(yīng)求，價(jià)格也難以控制，電池?zé)o鈷化是目前多數(shù)廠(chǎng)家研究的重要課題，目前的發(fā)展趨勢(shì)是用鎳替代鈷，能量密度理論上可以達(dá)到和三元鋰相當(dāng)，價(jià)格卻比三元鋰明顯下降。

從“三元”到“四元”

四元電池順勢(shì)而生，被業(yè)界認(rèn)為能夠更好地解決動(dòng)力電池在續(xù)航里程、快速充電、安全和成本方面的平衡問(wèn)題，有望彌補(bǔ)高鎳三元電池在成本和安全方面的不足。

作為全球最早量產(chǎn)三元正極材料的公司，在高端純電動(dòng)和混動(dòng)汽車(chē)上，LG新能源領(lǐng)先的電池技術(shù)已經(jīng)得到全面應(yīng)用。比如，保時(shí)捷Taycan實(shí)現(xiàn)了500公里的續(xù)航和30分鐘補(bǔ)電80%的快充體驗(yàn)，提速性能也十分優(yōu)異。以安全著稱(chēng)的沃爾沃也在其旗艦車(chē)型XC90混動(dòng)版上應(yīng)用了LG新能源的電池技術(shù)，進(jìn)一步提升了車(chē)輛的安全性能。現(xiàn)代汽車(chē)的Grandeur Hev混動(dòng)車(chē)型，也應(yīng)用了LG新能源的電池解決方案，通過(guò)高功率為發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)強(qiáng)勁的動(dòng)力輔助。

聚焦市場(chǎng)需求，LG新能源還在行業(yè)中率先實(shí)現(xiàn)了升鎳降鈷的四元鋰電池（NCMA）的量產(chǎn), 鎳的比例增至90%，既提高了能量密度，也增加了電池容量，鈷的比例則降至5%，可降低電池成本，加入鋁元素的高鎳四元鋰電池有著高能量密度優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，相比于三元8系材料，將大幅降低放電熱流峰值，并且可以提高達(dá)峰的溫度，因此具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，抑制了鈷元素的不穩(wěn)定雜質(zhì)生成，提升電池循環(huán)壽命，保證了安全性，此外，三元電池在低溫下比磷酸鐵鋰好的性能也得到保留，解決了北方冬天電池掉電的痛點(diǎn)。

LG新能源還率先將硅氧應(yīng)用于動(dòng)力電池的負(fù)極材料，2019年在全球最早實(shí)現(xiàn)采用硅氧負(fù)極的產(chǎn)品量產(chǎn)，具有更高效率的硅氧材料實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)異的電池能量密度、快充性能和續(xù)航里程。

憑借高鎳“三加一”的四元正極材料技術(shù)，配合成熟的硅氧負(fù)極技術(shù)，按照中國(guó)新采用的更接近實(shí)際工況的WLTP標(biāo)準(zhǔn)，LG新能源的新一代四元電池技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)1次充電續(xù)航650公里。同時(shí)這一技術(shù)方案的亮點(diǎn)還在于在能夠在300wh/kg以上的高能量密度基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的熱管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超級(jí)快充，充電5分鐘行駛280公里，從而解決了用戶(hù)目前普遍存在的里程和補(bǔ)能焦慮。

四元鋰電池技術(shù)滿(mǎn)足了市場(chǎng)對(duì)高性能、高安全的需求的痛點(diǎn)，進(jìn)一步加速的市場(chǎng)的高端化升級(jí)。從降低鈷含量，且有效提升電池性能的優(yōu)勢(shì)來(lái)看，四元鋰電池有望成為未來(lái)技術(shù)的多元化發(fā)展趨勢(shì)之一，給車(chē)企帶來(lái)了更多選擇。據(jù)了解，LG新能源的四元鋰電池技術(shù)將有望在通用等品牌的高端車(chē)型上得以應(yīng)用，引領(lǐng)電動(dòng)汽車(chē)步入四元時(shí)代。

中泰證券報(bào)告測(cè)算，目前市場(chǎng)上三元電池成本在800-850元/KWh區(qū)間，按照單車(chē)帶電60KWh計(jì)算，使用四元電池單車(chē)可以節(jié)省6000-9000元。

羅蘭貝格咨詢(xún)公司也做出預(yù)測(cè)，高鎳電池路線(xiàn)很可能成為未來(lái)的新趨勢(shì)，四元電池由于自身技術(shù)特性?xún)?yōu)勢(shì)，除了對(duì)三元電池?fù)碛谐杀緝?yōu)勢(shì)外，有望在更多車(chē)型上對(duì)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)生替代。

結(jié)語(yǔ)

也許一場(chǎng)技術(shù)革命已悄然發(fā)生，高鎳四元電池有能力強(qiáng)化電動(dòng)車(chē)對(duì)燃油車(chē)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，必將對(duì)電動(dòng)汽車(chē)普及產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。