过去10年，动力电池性能提升了3倍，主流电池的单体能量密度已经达到或超过250Wh／kg，其配套车型续航里程也已经迈入500km门槛。但是，随着新能源汽车的普及，消费者对于车辆续航、耗电的需求仍然在增加。诚然，这种需求也在倒逼电池生产企业努力继续提升电池能量密度。三元材料从最初的NCM111，到目前主流的NCM523和622，并有部分NCM811材料开始商业化应用，材料体系正大踏步向高镍方向突进。
事实上，由于动力电池业尚处于行业发展初期，其技术路线、产品方向仍具有不确定性，从某种意义上说，目前动力电池业尚处于技术路线、产品路线“押注”的阶段。因而，对于众多电池生产企业来说，谁率先成功掌握下一代技术路线和产品，谁就有可能扭转目前市场的格局。这不，今年以来，多家企业正积极在超高镍电池（镍含量在80％以上）的技术研发方向上“下注”，超高镍电池赛道上的“前哨战”已经打响。
国外企业纷纷“押注”超高镍电池赛道
12月17日，据外媒报道，LG新能源计划在2021年向特斯拉供应超高镍四元锂NCMA电池。据介绍，该电池中正极材料中的镍含量已提高至90％，钴含量则降低至5％以下。消息人士称，LG新能源将大规模生产这款电池的时间定在了2021年第二季度，并计划在2021年下半年开始向特斯拉供应，主要交付对象是特斯拉（上海）工厂，预计将用于特斯拉（上海）产Model Y以及下一代电动汽车车型。
紧接着在12月22日，外媒援引消息人士称，三星SDI也计划向其电动汽车客户供应超高镍电池。据悉，三星SDI已计划在2021年大规模生产镍含量为88％的电动汽车电池，之后还考虑将镍含量逐步提高到90％或以上。值得注意的是，三星SDI已经开始向一家国际大型电动工具制造商供应镍含量为90％的NCA圆柱形21700电池。
韩国另一位动力电池巨头SKI在超高镍电池布局上更早。早在今年8月，就有媒体报道称，SKI正在研究并计划于今年年底前推出一款新型NCM电池，该电池的镍含量88％，钴含量6％。同月，SKI还宣布全球首个镍含量为90％的NCM9（9／0．5／0．5）电池已经量产。
不难看出，动力电池巨头们已经纷纷杀入超高镍电池的赛道，准备“大干一场”。
除了电池企业，作为目前全球电动汽车领头羊的特斯拉等车企，也对超高镍电池“情有独钟”。
近期，有媒体报道，特斯拉将于2021年1月派代表团前往印尼，与当地政府商讨镍采购事宜。“只要（印尼的）镍开采高效且环保，我计划提供一份‘长期的巨额合同’”，特斯拉CEO马斯克表示。而早在今年特斯拉的电池日上，马斯克还宣布，计划使用超高镍终极状态电池。据介绍，该电池的镍含量将达到100％。显然，超高镍电池将是特斯拉未来重要的研发内容之一。
俗话说得好，英雄所见略同。多家国外电池及电动汽车企业纷纷瞄准并进入超高镍电池赛道，必定有其深层原因。
超高镍电池“双管齐下” 提高电池性能
据悉，目前市场主流的新能源汽车续航段位是500公里。但有调查显示，消费者期望的新能源汽车续航里程应在550公里以上。可见，消费者在新能源汽车续航里程方面，“梦想”与“现实”仍有一定差距。
说到续航里程，就不得不提到电池能量密度。在锂电池的材料中，镍，作为提高电池能量密度的关键元素，其含量越多，越能增加电池单位的容积，从而有效提高新能源汽车的续航里程。无疑，超高镍电池在续航里程方面是“佼佼者”。以LG新能源即将推出的超高镍电池NCMA电池为例，其相关负责人称，该款电池单次充电可以提供不低于600公里的续航里程。600公里的续航下限显然可以阶段性满足消费者对续航里程的期望了。
除了要提高镍元素含量，在超高镍电池的生产工艺中，还会降低其中钴元素的含量。而这也成为超高镍电池降低生产成本的“奥秘”之一。
钴作为可以稳定电池材料层状结构、提高材料循环和倍率性能的主要元素，其重要性显而易见。但钴元素由于其全球产量低且不稳定，其价格极大影响了电池的生产成本。同时，因为镍元素比钴元素更廉价，超高镍电池在采用“高镍低钴”的生产工艺后，就能让动力电池生产成本有了更可观的下降。
“跑得更远，价格更低”正是超高镍电池越来越受到新能源行业青睐的缘由。
值得注意的是，超高镍电池虽然“看起来很美”，但也并非完全无后顾之忧。
事实上，由于镍比例越高，电池正极材料的热稳定性就越差，这导致超高镍电池相比高镍电池而言，需要有更强的电池安全技术做护航。此前，LG化学和SKI等海外电池巨头正是基于安全性考虑，对推行超高镍电池路线比较谨慎。而此次LG化学等企业被媒体报道出即将量产超高镍电池的消息，似乎预示其超高镍电池技术已经有了相当程度的积累。
业内人士预计，超高镍电池一旦量产，其通过增强动力电池的综合性能，无疑能有效提升电池企业和新能源车企的竞争力，助力新能源汽车进一步抢占燃油车的市场，让新能源汽车业获得更多发展机会。超高镍电池的未来值得期待。
来源：电池中国网
