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北極星儲能網訊:摘要：國產NCA僅在高端電動工具、小動力等領域有批量應用，但在電動汽車領域依然沒有實質性進展。
和NCM811電池裝機量大幅增長相比，動力NCA的應用卻沒有太大起色。
當前，在新能源乘用車領域，三元電池已經成為主流。而從技術路線來看，中日韓都在往高鎳方向發展，但日本企業主要以NCA為主；韓國企業為NCM+NCA；中國企業則以NCM為主，極少涉及NCA。
多位業內人士一致認為，國內動力NCA產業化進程緩慢，一方面是由於NCA電池的製造工藝要求更高，技術壁壘高。在製造工藝、材料使用等方面，中國電池企業與日韓企業還存在一定差距。
另一方面，當前能夠規模量產供貨NCA材料的主要為日韓企業，主要供應日韓電池企業，對中國企業比較提防，且價格昂貴。而國產NCA材料在製造工藝、原材料製備等方面還有待突破。
此外，當前國內新能源乘用車使用的三元電池主要以523和811為主，主機廠對NCA電池的使用熱情並不高，下游市場需求不足。
同時，在高鎳形態下，NCA和NCM811的能量密度差距並不明顯，但NCA材料價格高於NCM811，這也阻礙了NCA在國內動力市場上的應用步伐。
當前，國產NCA僅在高端電動工具、小動力等領域有批量應用，但在電動汽車領域卻沒有太大發展，甚至有部分NCA電池企業已經退出動力市場。
客觀來看，國產NCA產業化進程能否加速主要取決於上游原材料成熟量產和電池製造工藝突破，以及下游市場需求升溫。從當前情況來看，NCA在國內動力市場大規模應用還存在一定的距離。
三星SDI試水方形NCA 能量密度提升20%
在新能源汽車續航里程提高和鈷價不斷高漲的雙重刺激之下，高鎳體系的NCM811和NCA電池已經成為市場競逐的熱點。
從電池製造來看，NCM811主要以方形和軟包為主，而NCA則以圓柱為主。目前NCA電池做得最好，供應量最大的是日本松下，其NCA電芯主要供貨特斯拉。
不過，近期三星SDI宣佈將擴建其匈牙利工廠，並採用堆疊工藝生產方形NCA電池，實現能量密度進一步提升和製造成本進一步降低。
外媒報道稱，三星SDI計劃向韓國的Philoptics公司採購20臺設備擴充其匈牙利哥德電池工廠的產能，計劃在2030年之前在匈牙利投資12萬億韓元（約9.94億美元），將其月產能逐漸提升到1800萬個電芯。
值得注意的是，三星SDI將在該工廠生產高鎳NCA方形電池，也就是被稱為下一代電池的“Gen5”電池，計劃於2021年實現批量生產。
據瞭解，這是三星SDI首次將鎳含量超過80%的NCA材料用於方形電池，採用堆疊的方法取代之前的卷繞方法。
三星SDI表示，得益於這些新材料和新技術，Gen5電池的能量密度將比目前量產的電池高出20%以上，每千瓦時的電池成本降低約20%或更多，充滿電一次續航或超過600km。
“方形電池用NCA在技術上沒有問題，其能量密度更高，容量更大，所以會比圓柱電池有優勢。”一位動力電池企業技術高層對高工鋰電錶示，方形電池採用NCA體系沒有問題，都是高鎳體系，但能量密度能夠提升多少還不好說。
相比NCM，NCA電池的製造難度更大，由於高鎳材料荷電狀態下的熱穩定性較差，導致電池的安全性下降，因此NCA電池需要從電芯設計、電源系統設計、電源使用等環節進行系統可靠的安全設計。
此外，NCA在充放電過程存在嚴重的產氣，這會導致電池鼓脹變形，循環及擱置壽命下降，電池存在安全隱患，所以通常採用耐壓的圓柱電池殼製作。
當前，包括松下、LG化學、三星SDI、天鵬、力神、德朗能等中日韓電池企業，基本都採用圓柱形式生產NCA電池，這主要是基於生產工藝和成本的考量。
而三星SDI此次採用疊片方式生產方形NCA電池，並宣稱在能量密度和製造成本等方面都進行了優化，或將給其它電池企業在量產NCA方面提供一些借鑑參考，從而提升NCA電池的在電動汽車領域的應用。
日韓壟斷國際市場 國產NCA仍需努力
事實上，除了製造工藝難度大之外，成熟原材料供應缺失也是阻礙國產NCA大規模產業化的關鍵。
高工產研鋰電研究所（GGII）調研數據顯示，2019年中國鋰電正極材料出貨量40.4萬噸，同比增長32.5%。其中，三元正極材料出貨量19.2萬噸，佔比47.6%，同比增幅40.7%。
三元材料出貨量增加主要受國內動力電池端以及小動力（電動工具、自行車）等領域增長帶動，加之國外主要動力電池企業出貨量增長，帶動國內三元材料出口量增加導致。
在高鎳材料方面，2019年國內NCM811出貨量超過20000噸，主要應用在動力電池領域。其中僅寧德時代裝機就達2GWh；而NCA出貨量僅3500噸左右，主要應用在電動工具、3C數碼電池領域。
多位業內人士對高工鋰電錶示，國產NCA產業化進程緩慢的一個主要原因是原材料配套供應缺失，國產NCA材料還沒形成大規模量產供貨的能力。
當前，國際上實現NCA材料批量供貨的有住友金屬、日本化學產業株式會社和戶田化學和韓國ECOPRO，主要供應松下、索尼、LG化學和三星SDI。
而國內NCA出貨量最大的是貝特瑞，小批量供應的有天津巴莫、容百科技、長遠鋰科、杉杉能源、當升科技等。
天津巴莫總經理吳孟濤對高工鋰電錶示，巴莫具備NCA產能1萬噸，三元材料2萬噸的生產能力，目前已經實現NCA批量供貨。
吳孟濤指出，NCA材料的生產工藝更高，技術難度更大，因此在產業化方面進展比較緩慢。再加上下游市場需求比較小，價格比較昂貴，導致國產NCA供應較少。
目前，國內量產NCA電池的企業主要有天鵬電源、力神電池、上海德朗能、創明電池等少數幾家。但當前NCA基本上都用在電動工具和數碼等領域，只有力神和德朗能在電動汽車上實現少量裝車應用。
例如，天鵬電源NCA體系圓柱電池已經於2017年實現規模化量產，並在上汽通用五菱、知豆等電動微型車上實現批量配套，成為動力NCA電池裝機的代表。
但在2019年，天鵬電源將鋰電池業務重心轉為堅持以小型動力電池（包含電動工具、電動二輪車/摩托車/叉車/AGV車，及掃地機器人/吸塵器等配套的動力電池）為主，大幅減少新能源汽車行業產品供貨。
“國內本身能量產NCA材料的企業比較少，加上價格比較貴，市場需求小，所以很難做起來。”上汽捷能電池系統部主任工程師朱玉龍認為，國內NCA材料想要發展起來需要有龍頭電池企業的帶動，形成穩定的供需供應鏈。
朱玉龍指出，三星SDI此前就確定了方形NCA的技術路線，其NCA材料由三星和Ecoprobe成立的合資公司供應，電池主要供應給寶馬，形成了較為完整的供應鏈。
業內人士表示，由於目前國內主機廠還沒有大規模市場NCA的需求，國產NCA材料也還需在產品性能方面進一步提升。而電池企業也要根據市場需求選擇自身的技術路線，不能盲目發展。
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