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根據韓國電池業界分析,明年電動汽車的電池將會朝著含鎳90%以上的高鎳電池的方向發展。明年使用新材料大幅提高能源密度的電池將進入市場,因為這種新型電池能夠很大程度地提高電動汽車的行程,所以電動汽車廠商也將加速讓搭載這種電池的新車種面世。

首先,在新年裡將第一個開始發生變化的是LG能源技術與E&F合作生產的鎳、鈷、錳、鋁(NCMA)電池。LG能源技術將在世界上首次把NCMA電池投入市場。該電池把鎳的比重提高到了90%,並新增鋁成分用以加強穩定性。這款電池計劃將裝載在特斯拉的電動汽車上。

可以說,LG能源技術的NCMA開啟了先河,把電池的鎳含量提高到90%。電動汽車電池中的鎳材料是最核心的素材,能量密度決定於鎳含量的高低。隨著鎳含量的升高,鋰離子就開始更多地發生移動,從而生成了電。也就是說,電動汽車所搭載的電池中的鎳的比重越高,汽車的行駛距離就會越遠。

但是,要想增加鎳的比重則需要具備高超的技術能力。電池裡的鎳含量越高,就會造成大量的鋰離子向陰極移動,電池就會出現結構性不穩定的問題。特別是原料合成、水分控制等技術的難度是非常高的。在很長一段時間內,電動汽車的電池的發展都沒有做基本結構的改變,僅僅是提高了某些原料的含量,即使是這樣也被限制在了一定的水平之內。例如,NCM 622(鎳60%,鈷20%,錳20%)電池中,含鎳80%的NCM電池雖然成功地進行了批次生產,但仍然沒有突破提高鎳含量的壁壘。因此,LG能源技術的含鎳90%的NCMA電池進入市場的真正意義,就是它超出了現有電池的技術界限。

同時,引人注目的是,它開啟了四元系的電池時代。而當前的大部分電動汽車的電池都是以鎳、鈷、錳為中心的三元鋰電池。LG能源技術在提高鎳含量的同時,將高價的鈷的含量降低到了5%以下的最低水平。透過提高鋁含量,降低了電池製造價格,還加大了功率輸出。每噸鋁的價格為1500美元,比鈷便宜2 0倍。所以,產品定型後的NCMA體現了一個成功案例的典範。

業界認為,裝上90%的高鎳電池的電動汽車的行程將超過600公里,比現在增加100公里以上。從首爾到釜山的直線距離約300公里,充一次電就可以跑一個來回;只要充滿電,就可以走到韓國的國任何一個地方。

因為有了這樣一個好處,所以在電池業內,大家都會把精力都投入到提高電池的鎳含量上面。隨著NCMA邁出了第一步,NCMA電池也將被大量採用,而在高鎳技術上面的競爭也將會更加激烈。

實際上繼特斯拉電動汽車之後,美國通用汽車公司在明年下半年也計劃使用NCMA電池。通用汽車公司正在和LG能源技術在美國組建電池合作公司,計劃在當地生產出NCMA電池使用到自己的電動汽車上。預計裝載的車型包括中大型電動敞篷貨車等。所以通用汽車公司在推出自己的新車型之前,就已經在忙著NCMA高鎳電池的事了。

由於能大幅提高行程的電池開始進入市場,所以,其它電動汽車和電池企業也將加快技術開發速度,提高電池的鎳含量。

據業界透露,三星SDI計劃明年把其成為‘後半代’的NCA(鎳、鈷、鋁)的含鎳80%的電池投入量產;SK Innovation也將於2023年將含鎳90%的NCM電池投入批次生產。三星SDI和SK Innovation開發和使用80%-90%鎳含量的NCA和NCM電池尚屬首次。透過增加鎳含量,從而提高電動汽車的電池效能,才能拉昇電動汽車的銷量。

三星SDI的NCA電池的陽極材料是高純度的。他們的目標是在NCA電池系列裡,把鎳含量提高到88%的業界最高水平,從而延長電動汽車的行程。他們用鋁代替錳,把鎳含量提高上來,同時解決了安全問題。三星SDI戰略是使用NCA電池拿下電動汽車的電池市場。

SK Innovation的計劃是利用含鎳90%的NCM圓盤電池攻佔電動汽車的電池市場。他們正在推進的NCM圓盤電池是NCM 811電池的後續型號,它成為鎳含量最高的高鎳電池。

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