【三元?jiǎng)恿洶芰棵芏鹊能S進(jìn)】

今年批量供貨的三元軟包電芯單體比能量最低210wh/kg左右，個(gè)別企業(yè)單體比能量260wh/kg的電芯產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到量產(chǎn)水平，系統(tǒng)能量密度輕松過(guò)140wh/kg，甚至達(dá)到160-180wh/kg。

補(bǔ)貼政策倒逼下，三元?jiǎng)恿洶芰棵芏认啾热ツ暧辛嗣黠@提升。

高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，去年三元軟包電池企業(yè)批量供貨電芯單體比能量在180-210wh/kg，系統(tǒng)能量密度130-150wh/kg；今年批量供貨的三元軟包電芯單體比能量最低210wh/kg左右，個(gè)別企業(yè)單體比能量260wh/kg的電芯產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到量產(chǎn)水平，系統(tǒng)能量密度輕松過(guò)140wh/kg，甚至達(dá)到160-180wh/kg。

經(jīng)調(diào)研梳理國(guó)內(nèi)16家電池企業(yè)軟包電池能量密度情況如下：

這些三元軟包電池企業(yè)提升能量密度的“通用”路徑是，通過(guò)材料的選取及工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化的方式來(lái)提升。

在材料選取方面，大部分企業(yè)對(duì)正極、負(fù)極材料的要求相對(duì)高一些，有的企業(yè)則選擇在集流體方面做一些改善；在工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化方面，通過(guò)極片的精細(xì)化設(shè)計(jì)和正負(fù)極生產(chǎn)工藝中做一些優(yōu)化的方式來(lái)提高能量密度。

冠城瑞閩電芯研發(fā)總監(jiān)楊允杰博士表示：“公司能量密度提升主要在材料選取方面，正極方面使用高壓622，負(fù)極材料采用高容高壓實(shí)，在隔膜、電解液、集流體等材料方面也有一些優(yōu)化。同時(shí)，在負(fù)極材料生產(chǎn)工序方面，通過(guò)控制造粒環(huán)節(jié)中負(fù)極顆粒的粒徑來(lái)提高比容量?！?/p>

雙登富朗特總工佘沛亮博士則透露：“公司的核心做法在于減重。比如在集流體方面用6um銅箔；在極片精細(xì)化設(shè)計(jì)方面，選擇偏向于厚極片的設(shè)計(jì)等；在正極材料選取方面，克容量相對(duì)高的供應(yīng)商將成為公司的首選?！?/p>

值得一提的是，目前國(guó)內(nèi)圓柱型811材料電池已經(jīng)基本解決了技術(shù)問(wèn)題，部分量產(chǎn)的企業(yè)已經(jīng)配套車(chē)型陸續(xù)進(jìn)入推薦目錄。但在軟包電池應(yīng)用上目前爭(zhēng)議較大，還有些技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有解決，現(xiàn)在導(dǎo)入811對(duì)企業(yè)的挑戰(zhàn)還比較大。

三元軟包在導(dǎo)入811存在的問(wèn)題主要有：①材料表面的殘堿含量相對(duì)于622、523等較大，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中水分的敏感性較高，在除濕過(guò)程中產(chǎn)生的能耗最大；②電池脹氣問(wèn)題，一方面是由于表面殘堿導(dǎo)致的，另一方面是受生產(chǎn)過(guò)程中水分的影響；③安全問(wèn)題。

不過(guò)，已經(jīng)有企業(yè)將高鎳811導(dǎo)入到軟包電池。包括遨優(yōu)動(dòng)力、天勁股份在內(nèi)的NCM811軟包電池已經(jīng)通過(guò)國(guó)家強(qiáng)檢認(rèn)證，單體電芯比能量達(dá)260wh/kg。

遨優(yōu)動(dòng)力研發(fā)總監(jiān)代東舉表示：“公司經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，在材料體系搭配、選材及設(shè)計(jì)上、配方改進(jìn)等方面做了很多優(yōu)化，DOE出來(lái)此次高鎳產(chǎn)品。”

天勁股份研究院院長(zhǎng)王強(qiáng)博士則表示：“811導(dǎo)入三元軟包主要還是熱失控問(wèn)題，公司在模組中通過(guò)灌封膠方式解決了熱擴(kuò)展問(wèn)題；同時(shí)，公司通過(guò)隔膜工藝定制解決了單個(gè)電池失效時(shí)的連鎖反應(yīng)問(wèn)題。”

而針對(duì)到2020年動(dòng)力電池單體比能量達(dá)到300wh/kg、力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg的國(guó)家政策目標(biāo)，軟包電池企業(yè)已經(jīng)有了明確的推出更高能量密度電芯產(chǎn)品的規(guī)劃。

其中，桑頓新能源2019年將推出300wh/kg、2020年350wh/kg的三元軟包產(chǎn)品；遨優(yōu)動(dòng)力也表示，公司已經(jīng)在研發(fā)280wh/kg及300wh/kg的三元軟包電池；雙登富朗特介紹，公司實(shí)驗(yàn)室正在研發(fā)單體比能量276wh/kg電芯。

在三元軟包能量密度快速提升的同時(shí)，專(zhuān)業(yè)人士提醒，想達(dá)到更高的能量密度要求，未來(lái)高鎳化將成為必然趨勢(shì)，而鎳的成分越高，對(duì)電池的安全性及可靠性的影響將加大，對(duì)電池的循環(huán)壽命也將產(chǎn)生影響。

對(duì)此，雙登富朗特總工佘沛亮博士給出建議，目前單純提高比能量風(fēng)險(xiǎn)比較大，在穩(wěn)步提升能量密度的同時(shí)，應(yīng)保證電芯安全性、可靠性。

河南鋰動(dòng)技術(shù)總監(jiān)蔡洪波也認(rèn)同上述觀點(diǎn)，他表示：“公司在高能量電池方面一直在儲(chǔ)備，技術(shù)路線相對(duì)穩(wěn)健，在提高能量密度的同時(shí)，保證電池的安全性及循環(huán)壽命是公司的首選?！?/p>