鉅大LARGE | 點擊量：991次 | 2021年04月09日
為何三元鋰離子電池能夠提高新能源電車的續(xù)航里程
長期以來，缺乏高性能的正極材料是我國新能源汽車及其動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的痛點。作為國內(nèi)專注于鋰電正極材料研發(fā)的上市公司技術(shù)創(chuàng)始人，陳彥彬率領(lǐng)研發(fā)團隊于2014年在國內(nèi)率先開發(fā)成功并量產(chǎn)的車用動力鋰電正極材料，其具有比容量高、循環(huán)壽命長、壓實密度高、低溫性能優(yōu)異等四大性能優(yōu)勢，相應(yīng)的動力鋰電池單體能量密度達到230Wh/kg，循環(huán)壽命達到4000次，低溫充放電性能優(yōu)勢也十分突出，已成為國內(nèi)外高端電動汽車用動力鋰離子電池的首選正極材料。在2017年度北京市科學技術(shù)獎評選中，該項目榮獲二等獎。
據(jù)了解，目前已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用的鋰離子電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和NCM(鎳鈷錳)三元材料等產(chǎn)品。國內(nèi)電動汽車發(fā)展初期，動力鋰電池由采用磷酸鐵鋰正極材料的電池主導(dǎo)，雖然這種正極材料制作的電池的循環(huán)壽命較好，但能量密度比較低，這就導(dǎo)致電動汽車的續(xù)航里程相對較短。
能量密度、循環(huán)壽命、高溫存儲穩(wěn)定性、低溫特性、安全性、成本是動力鋰離子電池的幾項關(guān)鍵指標。陳彥彬說。
隨著乘用車對長續(xù)航里程的需求越來越迫切，必須開發(fā)更高能量密度的鋰離子電池正極材料。
高鎳三元材料可以顯著提升鋰離子電池的能量密度,在單位體積或單位重量的電池中可儲存的電量更多,因而逐漸成為乘用車動力鋰電池市場的主流。陳彥彬說，從技術(shù)角度來看，三元材料能量密度、輸出特性、循環(huán)壽命、存儲穩(wěn)定性、安全性等重要性能指標相對而言比較均衡，因此是未來動力鋰電池正極材料的主流方向。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
與常規(guī)三元材料NCM111、NCM523相比，NCM622比容量高，用其制作的電池能量密度可達到230Wh/kg以上。
更高鎳含量的NCM811和NCA盡管能量密度高，但制備難度大、生產(chǎn)成本高、安全風險大，目前重要用于小尺寸的圓柱電池（5Ah以下），應(yīng)用于大型的方形電池和鋁塑膜軟包裝電池（50Ah以上）還面對諸多的技術(shù)挑戰(zhàn)。陳彥彬說，因而NCM622是當前乃至未來幾年內(nèi)高端大型動力鋰電池的首選正極材料。
相關(guān)資料顯示，大眾、寶馬在其配套的動力鋰電池選擇上，采用了高鎳NCM622，未來會采取更高鎳含量的三元材料。動力鋰電池公司中，包括松下、LG、SK、三星等國際公司都在向高鎳三元材料動力鋰離子電池進軍。
在國內(nèi)市場，無論是北汽新能源、比亞迪、吉利、眾泰等主流電動汽車企，還是寧德時代、孚能、卡耐、捷威動力等主流的動力鋰電池公司，都在加大高鎳三元電池的開發(fā)和應(yīng)用。
從未來市場趨勢來看，電池單體的能量密度要達到280Wh/kg，甚至300Wh/kg以上，所以高鎳三元材料的應(yīng)用將會成為一個長期的主流趨勢。
