“武林至尊，寶刀屠龍，號令天下，莫敢不從！倚天不出，誰與爭鋒？”

——《倚天屠龍記》

在金庸的《倚天屠龍記》中，倚天劍中藏有絕世武功秘籍《九陰真經(jīng)》和降龍十八掌掌法精要；而屠龍刀中藏有絕世兵法《武穆遺書》。江湖傳聞，假如能夠得到倚天劍和屠龍刀，就能號令天下，稱霸武林，由此引發(fā)江湖群雄競逐。

最近，動力鋰電池江湖風(fēng)起云涌，高鎳811電池實(shí)在是太火了！

撲天蓋地的，朋友圈各種刷屏，微博各種轉(zhuǎn)發(fā)，新聞APP各種推薦……自從韓國的LG化學(xué)和SKI表示要推遲量產(chǎn)NCM811，寧德時代、比亞迪兩大巨頭被爆都要在明年推出NCM811以來，有關(guān)高鎳NCM811的話題文章就滿天飛了。

高鎳811電池為啥這么火？

可以說，高鎳811就是動力鋰電池里的“倚天劍”。

高鎳811電池，除了能夠有效減少價格高漲的鈷的應(yīng)用，最重要的是能量密度非常高。假如各種工藝都到位的話，單體電芯能量密度能夠突破300Wh/kg，而這個數(shù)字一直牽動著國內(nèi)電池公司的神經(jīng)，因?yàn)閲艺咭?guī)定到2020年，必須要攻破這個目標(biāo)。

為攀登300Wh/kg能量密度高峰，國內(nèi)電池公司紛紛搶鑄“倚天劍”高鎳811，比克動力、力神電池、鵬輝能源、億緯鋰能、遠(yuǎn)東福斯特、當(dāng)升科技等都表示，基本已經(jīng)完成高鎳811從產(chǎn)品技術(shù)突破，到小批量生產(chǎn)，再到客戶送樣認(rèn)證測試的過程。其中，比克動力的高鎳811電池已成功應(yīng)用于江淮等品牌車型，并已入圍新能源推薦目錄。

而關(guān)于電動汽車來說，高能量密度的電池，就意味著可能更遠(yuǎn)的續(xù)航里程，更強(qiáng)勁的驅(qū)動動力，更優(yōu)異的機(jī)動性能。因此汽車公司對高鎳811電池也是非常期待，而前不久LG化學(xué)推遲量產(chǎn)高鎳811，估計(jì)被放了鴿子的現(xiàn)代汽車還在耿耿于懷。

特斯拉Model3為何能在全球市場獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷？拋去整體的優(yōu)異性能不說，光是其搭載松下生產(chǎn)的21700型高鎳NCA三元電池，能量密度高達(dá)330Wh/kg，就以一騎絕塵之勢遙遙領(lǐng)先。“鋼鐵俠”馬斯克還表示，特斯拉車型的續(xù)航里程可達(dá)到640km以上，這更讓競爭對手羨慕嫉妒恨。

當(dāng)然了，特斯拉的高鎳NCA是另一種“倚天劍”，和811電池是不同的技術(shù)路線，松下采用的正極材料NCA，鎳鈷鋁三種材料配比為8：1.5：0.5，而811鎳鈷錳三種材料的比例是8:1:1，但是在本質(zhì)上是同源的，都是通過增鎳降鈷的方式，以提升電池的能量密度并降低成本。

資料顯示，目前國內(nèi)主流的NCM523能量密度可以達(dá)到160-200wh/kg，NCM622可以達(dá)到230wh/kg，而NCM811/NCA可以達(dá)到280wh/kg。高鎳811/NCA電池由于在正極材料中新增了鎳的含量，因而能量密度較傳統(tǒng)的622、523高出許多，但是仍然低于300Wh/kg。

愛好武俠劇的都了解，只是擁有倚天劍，是不能得到藏在里面的武功秘籍的，必須還要同時擁有屠龍刀，雙器互斫才能取出。

同樣，假如僅從正極材料方面改進(jìn)，而負(fù)極材料仍然采用石墨等傳統(tǒng)材料，那么高鎳811/NCA電池要想突破300Wh/kg的目標(biāo)也是極為困難的。

了解到，松下在負(fù)極材料中使用了硅碳。硅具有目前已知負(fù)極材料中最高的理論容量4200mAh/g，遠(yuǎn)超石墨負(fù)極的372mAh/g，摻入了硅的硅碳負(fù)極材料克容量能夠達(dá)到400-650mAh/g的水平，進(jìn)一步推高了電池的能量密度。

正因?yàn)橥瑫r擁有“倚天劍”高鎳NCA和“屠龍刀”硅碳負(fù)極材料，特斯拉搭載的電池才能實(shí)現(xiàn)超高的能量密度。

有關(guān)這把“屠龍刀”，要指出的是，硅碳材料不僅能夠提升正極材料的能量密度，同時還具有較高的安全性能，因具有良好的電子通道和促使SEI膜穩(wěn)定生長的環(huán)境，有望成為新一代高能量密度鋰離子電池負(fù)極材料的重要選擇。

據(jù)了解，除了特斯拉推出的Model3成功應(yīng)用硅碳負(fù)極材料外，國外有多家公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)硅碳負(fù)極材料量產(chǎn)并應(yīng)用。日本GS湯淺公司推出硅碳負(fù)極材料鋰離子電池，并成功應(yīng)用在三菱汽車上；日立麥克賽爾則宣布已開發(fā)出可實(shí)現(xiàn)高電流容量硅碳負(fù)極鋰離子電池；另外日本信越、吳宇化學(xué)和美國安普瑞斯也已經(jīng)有較為成熟的硅碳負(fù)極出貨。

而我國硅碳材料發(fā)展較晚，未能廣泛使用硅碳負(fù)極的一個重要原因在于技術(shù)工藝不夠精熟。從理論上講，在負(fù)極材料領(lǐng)域，做出硅碳復(fù)合負(fù)極材料并不難，但批量生產(chǎn)出電化學(xué)性能優(yōu)良的復(fù)合材料則非常難。而電極膨脹率較高、循環(huán)性和庫侖效率相對較低、成本較高，是目前制約硅碳負(fù)極大規(guī)模應(yīng)用的重要因素。

不過，目前國內(nèi)已經(jīng)有多家材料公司涉足硅碳負(fù)極領(lǐng)域，貝特瑞、江西紫宸和杉杉股份等公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，可批量出貨。另外，正拓能源、斯諾、星城石墨、湖州創(chuàng)亞等主流負(fù)極材料公司也都在積極響應(yīng)，紛紛擴(kuò)大硅碳負(fù)極材料產(chǎn)量。

除了材料公司，目前國內(nèi)也有部分動力鋰電池生產(chǎn)公司采用硅碳負(fù)極材料，據(jù)公開資料顯示，國軒高科、比亞迪、寧德時代、力神電池、萬向A123、微宏動力等都在進(jìn)行硅碳負(fù)極體系的研發(fā)和試生產(chǎn)，并且這種電池公司正在逐步增多。

如今，國內(nèi)電池公司紛紛向高鎳811/NCA電池一路高歌猛進(jìn)，而2018年也廣泛被認(rèn)為是高鎳811電池量產(chǎn)元年。同時，國內(nèi)材料公司在硅碳負(fù)極方面的技術(shù)也正在逐步走向成熟。

“倚天劍”高鎳811和“屠龍刀”硅碳負(fù)極巔峰際會，動力鋰電池江湖或?qū)L(fēng)云巨變！