編者按：EVProbe在8月底的新能源汽車產業鏈實證調研中， 重點關注高鎳電池的市場發育和趨勢。
作為目前被認為比較有希望在2020年實現電池單體能量密度300瓦時/ 公斤目標的技術，高鎳電池的研發和生產步伐對新能源汽車市場發展至關重要。 EVProbe 在今年4月拜訪威馬汽車在上海的總部時，一位高管說在他們自己的市場調研中發現， 續航里程達到至少300公里以上是普通消費者願意考慮採購電動車而非傳統燃油車的關鍵因素。要達到這樣的續航里程，電池系統的能量密度就要在260瓦時/公斤。而依次論之，電池單體的能量密度也必須實現這個系統水平。總而言之， 如果說高鎳電池能否如期量產將決定電動車是否能夠成功進入尋常百姓家、最終獲得市場接納亦不算危言聳聽。
今年年初，國內電池材料供應商寧波容百鋰電的總裁助理劉德賢就曾預測高鎳三元材料將在2019年迎來爆發期。
三元電池裡提高鎳比例，從而相應地降低價格昂貴的鈷的使用量， 不僅可以降低製造成本，而且能夠突破材料的物理性能瓶頸，使能量密度能夠顯著提升。根據電池中國網的一位專家測算，如果企業採用811正極材料，其電池的製造成本可以降低7％。市場成熟的18650動力電池採用532正極材料，電芯容量為2．5AH，而採用811正極材料，容量可達2．75AH。採用811正極材料單位千瓦時（kWh）成本為390元，而採用532正極材料單位千瓦時成本為414元，成本下降6％。採用811單個電芯的正極材料重量下降9％，而對應隔膜、電解液、銅箔等成本也將有所下降。經綜合測算，如採用811材料生產的三元電芯，單位成本將下降約7％，而考慮到PACK後，綜合單位瓦時成本下降幅度可達8％以上，降幅非常可觀。
另外，因為811材料電池的能量密度比較高，所以裝載811材料電池的新能源汽車補貼額度也要比裝載622和532的高，這樣高鎳電池的綜合性價就具備了相當大的優勢。
高鎳電池潮信漸起▼
雖然去年開始就有公開報道國內一些龍頭材料企業開始佈局高鎳產能，也有一些電池生產企業傳說今年開始陸續已有產品面市，但是甚少有具體確鑿的數據佐證。
此次EVProbe 從原材料供應商，車企和設備供應商等獲得直接反饋， 證實目前國內真正在高鎳三元電池 （主要指NCM811和NCA）生產技術方面有切實進展的電池企業主要有比亞迪、遠東福斯特、JEVE、天津力神、CATL 、比克、北京當升科技和國軒高科等八家，而生產高鎳材料的企業有寧波容百（原寧波金和）、 林奈新能源、杉杉能源、廈門鎢業、天津巴莫、北京當升科技、林奈新能源， 貝特瑞（BTR）和新鄉天鋰等。 此外，我們也確認至少七家車企已經在他們的部分型號上試裝高鎳電池。 其中，據庫卡的一位項目經理所知，江淮，上汽大通，北汽新能源，小鵬和雲度使用的是比克所產的NCM811。（注：部分使用高鎳電池的車企不便公佈其名稱） 。
江淮汽車的一位高管透露，他們今年至今已經在5000多臺車安裝了比克和力神的NCA高鎳電池， 明年的安裝量將增加30% 甚至50%。 根據使用經驗， 這類高鎳電池的能量密度目前達到260~270瓦時/公斤，可支持續航里程250~350公里左右。這種評價跟我們在其他渠道獲知的信息相符。
河北一家生產警用電動車的車企表示，目前他們安裝的NCA購自國軒高科，採購價格大約是1340元/千瓦時，而NCM811的價格是1360元/ 千瓦時。他們的評價是性能很好和能量密度很高。另外一家在江蘇的車企也以1315元/千瓦時的價格從北京當升科技採購高鎳電池。同樣認為其性能相當於其他電池的成倍增加。在我們的調研中，江淮目前的採購價格與其他車企相比最低，僅為1200元/千瓦時。
根據這些車企的反饋， 目前高鎳電池（包括NCM811和NCA）模組的採購價格平均是1304元/ 千瓦時， 與此對比，EVProbe 跟蹤的NCM523電池模組價格目前大約是1,460元/千瓦時，比前者高約11%。這顯示出高鎳電池令人印象深刻的成本優勢，而且隨著規模效應的出現和技術不斷成熟完善，這種優勢應該會更加明顯。 鑑於目前車企掌握電池採購的話語權，因此有能力要求電池廠商以更優惠的價格供貨，因此也能夠享受到這種成本優勢。
總體而言， 這些車企都認為高鎳電池在充電速度、電容量、功效方面都很出色。 “電池續航力比其他類型電池強不少，輸出功率大、充電更快，”騰勢的一位經理說。
高鎳材料供應商們表示，現階段電池企業主要在生產工藝比較成熟的高鎳圓柱電池上面實現了量產，而方型和軟包電池現在都還處在研發和測試階段。廣州鵬輝能源科技股份有限公司的一位研發經理認為，2018年各大圓柱廠商的811產線經過設備調試和人員培訓後會佈局到位。進入2019年，811材料在方型和軟包電池上的應用將會更加成熟，811材料的需求量也會不斷增長。
成都建中的一位電池研發經理告訴EVProbe，該公司生產的NCM811模組毛利率在 25%左右。 他承認NCM811的能量密度高，確實穩定性不足，快速充放電也會降低電池循環壽命，目前的應對之策是在電解液上加入一些特種添加劑處理。 總體而言，他相信NCM 811價格會根據市場需求和原材料變化調整，應該是逐漸下降的趨勢。
辯材仍須留待後年
但是EVProbe在調研中發現並非所有的業界專家都對高鎳信心滿滿。三星在中國的一位高管對EVProbe說，雖然他相信高鎳電池一定會躋身主流，但是任何產品都需要很多時間去驗證，現在產業發展的比過去快很多，很多東西沒有充分的驗證。
金沙江動力的一位資深專家指出，目前高鎳電池如 811在循環壽命和安全性上還很差，技術上還是很有門檻的。他認為國內還沒有大規模投產， 技術上的一個瓶頸應該是在負極材料環節，比如碳硅薄膜的硅含量正常應該在 5% ，但是很多工廠為了提供能量密度，衝擊300WH/kg 把硅含量提升到 10%，這時候會造成電化學反應，造成不安全性。
因此他對NCM811的進展不甚樂觀，認為這個是政策導致的問題。“政策要求2020年電池單體的能量密度要達到300wh/kg，這個數值沒有意義，因為就算單體達到了，Pack不一定能夠達到。”而國際其他電池廠都沒有這樣的要求，大家還是認為安全更重要。但是在這種政策引導下，大家猜會劍走偏鋒，帶來很多不安全因素。CATL在高鎳上面也沒有多大的進步，在他們的電池路線圖上，2017年的電池能量密度也才在230wh/kg，不相信他們2020年可以達到300wh/kg。 很多企業犧牲了安全去走高鎳路線。
他個人更看好日韓公司，LG是有技術做811，但是因為有一些問題沒有解決，所以推遲電池上市。但是國內企業的態度卻不是這樣。他認為現在國內的技術還處在試驗階段，技術成熟需要在2022年左右。
領先電池生產企業欣旺達的一位產品經理也向EVProbe表達了類似的觀點。他明確表示“高鎳的聲音很大，但是市場上沒有很大動靜，實際上不會有那麼快實現批量化”。目前很多配套的材料和工藝還不行，除了正極材料還有負極材料、電解液、隔膜都需要升級配套。所以說 811或者NCA的量產是一個系統性的提升，不是簡單的使用特殊材料就可以一蹴而就。
根據EVProbe的調研反饋，目前國內研發高鎳電池的企業仍然面臨下面三個主要挑戰：
1： 高鎳811的高溫穩定性和結構穩定性較差，生產工藝比較難掌控： 一是顆粒表面的相轉變，容易引起電池容量、循環性能的衰減。二是循環後顆粒碎裂，引起電池電化學性能衰減，導致熱穩定性、安全性能下降。
2：高鎳三元對設備選型要求高，無法與低鎳正極產線通用。由於高鎳正極材料核心設備工藝涉及升級調整，且生產工藝控制比常規正極材料要求更為嚴格，因此目前國內NCM811/NCA產線核心設備以進口為主。高鎳三元材料需要純氧氣氣氛，對生產設備的密封性要求較高，生產常規多元材料的窯爐完全不能滿足要求，因此需要全新的設計革新。而創新在大部分國內企業屬於稀缺資產。
3： 生產成本效益問題。在實驗室裡搗鼓出來跟商業化量產的成本會有云泥之別。
有鑑於此，最近中科院楊裕生院士呼籲應該重視磷酸鐵鋰的發展，其中一個關鍵理由也就是認為電動汽車必須把安全性放在第一位，其他問題為之讓路。因此他認為作為經過市場驗證具備高度安全係數的磷酸鐵鋰電池仍是最佳之選。 技術路線之爭未有止期，但是這裡側面反映出的是三元電池安全問題仍然是最大軟肋。
產能擴張正當時▼
儘管技術瓶頸依然在攻關階段，但是高鎳電池的原材料和電池產能擴張早已經是百舸爭流。根據EVProbe 的實證調研， 至少有下面這些原材料巨頭在建設高鎳產能。他們目前的高鎳材料總產能大約是66,000噸，未來兩年內會至少翻一番達到13萬噸左右。
在電池生產方面，目前的全國產能和產量都沒有官方統計數據，不過力神的一位經理告訴EVProbe, 他們在武漢已經有一條4GWH的NCA生產線在產，明年將擴張到8GWH。 “目前的產品主要是18650 和26700兩種圓柱形電池。其中一個供應客戶是江淮，”他補充說。考慮到其他企業的實力和投產進展，EVProbe估計目前的高鎳電池產能（僅指NCM811 和NCA,不包括NCM622這種被認為是過渡性產品）大約在20GWH， 未來兩年內至少會翻一番。
應該說，這個估計是比較保守的， 特別是考慮到高鎳電池如果真的成為未來實現能量密度要求唯一靠譜的技術，那麼現在大約200多GWH的動力電池總產能中除掉被市場淘汰湮滅的，哪怕只有一半的市場空間被高鎳電池生產線佔據也預示巨大的潛力。
設備商先飲頭啖湯
潮信方起，判斷誰能獨立潮頭中游擊水尚待時日。但是EVProbe認為設備供應商將會是首批國內高鎳市場發展的受益者。在以前的太陽能產業風口下多晶硅大批建廠，生產反應爐、晶硅切割及封裝檢測等設備的企業先獲訂單增長，天然氣投資成長先利好運輸儲氣以及儀表之類的設備供應商，計算機網絡數據服務爆發令過光模塊生產企業早見紅利， 機器人制造企業未敢奢談利潤之時生產減速器的企業已經飛速成長。總而言之， 所謂賣蘋果不如賣裝蘋果的筐。
目前高鎳材料供應商和電池生產企業都在擴張產能。 其中材料生產的核心工藝流程包括自動化配料—反應—陳化—洗滌—中和—再洗滌—乾燥—篩分—批量混合”的全流程自動化，以及氨水除塵，燒鹼燃料除塵，多種配料配罐，除鐵、過濾等全套流程。業界專家告訴EVProbe一些他們採購的設備品牌包括：
1： 爐具： 前錦爐業、賽德麗、萬鑫爐業、中亞電爐；
2： 控制系統： 全自動氣氛保護推板窯、全自動氧氣保護推板爐，進排氣系統 全自動推進系統 觸摸屏+PLC自動控制監控系統（三菱品牌） 中控智能製造系統； 閉環循環零排放設計的（溼法前驅體+火法正極材料）一體化全智能自動控制產線，主要是進口德國西門子品牌和韓國ECOPRO品牌。
不得不承認，EVProbe訪問的業界人士都表示，目前國內高鎳三元產線雖然也結合了部分國產設備，但是主要以進口設備為主，其中日韓品牌是主流。湖南杉杉的那位經理指出，三元NCM的基礎專利由美國3M公司持有，目前三元材料的相關專利主要集中在日韓手中，排名前三的分別是豐田、索尼和東芝，而這些專利技術壁壘阻礙了我國三元材料的廠商很難進入國際大廠。現在外國設備供應商已經在國內布點， 比如日本則武NORITAKE集團與深圳的時代高科在2017年達成戰略合作，在四川成都建設生產高鎳正極粉料全自動真空乾燥系統。
最後，高鎳電池的成敗不僅是技術路線誰輸誰贏，而是會促進整個行業的整合。 正如優科能源（漳州）有限公司的一位銷售經理所說：高鎳市場將集中掌握在擁有長期積累、實力雄厚的少數幾家領軍企業手中。而排名靠後的企業或中小企業在市場競爭中的籌碼微乎其微，直至“被洗牌”。
行文終了， 胡謅一首： 高鎳電池潮信起,舟行前方下急灘。朔風吹浪打船頭，水流東去江如練。
奇點新能 原創作品 | 奇點研究員：BradleyZhang
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