中国NCA体系锂电池发展现状及趋势
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北极星储能网讯:锂离子电池按照使用正极材料的不同,主要可以分为钴酸锂电池、三元电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池，从发展前景来看，不管是国家政策，还是市场需求，三元电池似乎都占据先天性的优势，也就是高能量密度，再从各大电池企业的研发投入来看，三元电池的占比也是要远远超过其它类型的锂电池。
（来源：微信公众号“墨柯观锂” ID：moke-realli 作者：程哲远）
三元电池又可以细分成NCM路线和NCA路线，NCM是指正极材料由镍钴锰三种材料按一定比例组合而成，产品类型从NCM111（N:C:M=1:1:1）到，532，622，811，随着镍含量的增加，电池能量密度也相应得到了提升，而NCA的正极材料是由镍钴铝构成，三种材料通常的配比为8：1.5：0.5，相对更高能量密度的NCA规模化应用也在日韩普遍展开。
由于目前锂电池产业主要集中在中日韩三国，从路线的选择上，日本主要以NCA路线为主，韩国则是NCM和NCA齐头并进，中国目前来看是以NCM路线为主，NCA的产量相对较小。
目前，中国还没有大规模生产NCA电池的原因主要有以下几点：
1、中国电池企业对于NCA的研发起步相比于日韩要晚，在制造工艺、专利、材料使用上还是与日韩企业有一定差距。
2、NCA的生产工艺相较于NCM811更加严格，比如NCA在制造过程中要求湿度要控制在10%以下，而NCM以及其它类型电池目前只需要在注液工序对湿度进行严格控制。这种高标准的生产环境对国内企业形成了很大的挑战。
3、误认为NCA电池安全性能较差，需要很好的BMS、模组、电池包的设计方案，这也是为什么目前只有特斯拉能够大规模应用NCA的原因。其实从上图可以看到，在过充滥用测试的情况下，NCM811的安全性是比不上NCA的。
从NCA的主要应用来看，首先来看电动汽车领域，从数据上可以看到，2017年NCA装机量同比增长326%，2018年虽同比有所下滑，但到2019年，前七个月的装机量已经超过了2017年、2018年全年的装机量，增速较快，目前中国电动汽车市场NCA电池主要的供应商有松下、三星、江苏天鹏、德朗能、力神。
从电动工具市场的NCA用量来看，装机量由2016年的0.95GWh，增长到2018年1.71GWh，由于电动工具市场使用的全部都是圆柱形锂电池，更加适合NCA体系，预计到2020年电动工具NCA电池装机量能够达到2.44GWh，占整个电动工具总装机量的40%以上。目前，电动工具NCA电池主要供应商有三星SDI、LG、松下、江苏天鹏。
目前NCA电池做的最好的无疑是松下，早期推出的18650NCA电池能量密度就已经达到250Wh/kg，2018年初，由松下和特斯拉联合推出的21700NCA锂电池，单体能量密度已经达到340Wh/kg，超过目前NCM811的280Wh/kg的能量密度。三星SDI是除松下外最主要的NCA动力电池生产厂家，他们的21700主力产品48G 4800mAh能量密度也已经达到260Wh/kg。LG化学为了进入特斯拉供应链，也在积极研发NCA体系的21700电池，2018年已经成功实现了量产，最新产品M50 5000mAh能量密度达到270Wh/kg。
中国国内在NCA电池方面做的最好的企业应该是江苏天鹏，江苏天鹏在NCA电池方面，与特斯拉同类型的高比能NCA/硅体系产品早在2017年底就已实现批量并大规模稳定出货，尤其在电动工具市场锂电池供应上占据国内龙头地位。其它做的比较好的企业还有天津力神、德朗能等。
除了上述已经实现量产的企业，目前中国锂电池龙头企业CATL和BYD都有NCA电池的研发布局，而在NCA材料方面，国外市场NCA材料主要被住友金属、日本化学产业株式会社和户田化学三家所垄断，中国市场目前贝特瑞的产能最大（3000吨NCA材料产能），其它比如杉杉能源、容百锂电、巴莫、长远锂科等都有少量的NCA材料的产能布局。
总的来说，由于技术、成本等原因，目前中国三元锂电池市场还是以NCM为主，NCA规模并不大，但是随着国内电池企业和车企对NCA电池的认知提升，国产化正极材料的综合性能和稳定性的提高，NCA材料成本的下降，国产NCA一定能够突破日韩企业的技术、工艺壁垒，大规模的量产NCA锂电池，未来我们相信三元锂电池的市场将会是NCM和NCA并存前进。
原标题:中国NCA体系锂电池发展现状及趋势
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中日韩电池大战，正式打到美国
作者丨潘磊
编辑丨海腰
题图丨宁德时代
“美国市场，我们是一定要进的”。
这是大约2年前，宁德时代董事长曾毓群对美国动力电池市场的表态。
从目前的情况看，全球最大动力电池供应商正在接近于实现这个目标——大约两周前，宁德时代已经确定通过技术授权模式，向美国通用汽车输出磷酸铁锂电池技术（LFP）。
在2023年2月，宁德时代已经与另一家美国汽车巨头福特汽车达成了有关LFP动力电池技术的授权合作。
此前，北美的动力电池生产掌握在韩国、日本的电池巨头手中。
有数据显示，LG、三星SDI、SK on以及松下主导了北美动力电池市场，并与通用和福特达成了深度合作。
但到目前为止，这些日韩企业均采用三元锂电技术路线（NCM）。
最早要在2026年，包括LG、SK on在内的企业才能向市场供应LFP电池。
根据独立研究机构Adamas Intelligence创始人瑞恩•卡斯蒂卢(Ryan Castilloux)的说法，LFP电池正在电池行业掀起第二次浪潮，目前这一浪潮正从东方向西方移动。
福特、通用汽车先后和宁德时代合作，证明了“第二次浪潮”的确正在发生。
LFP突然逆转
仅从中国市场的角度看，2020年是一个关键的分水岭。
根据中国汽车动力电池产业创新联盟的数据，当年在全部大约65.9GWh的出货量中，NCM电池出货量34.8GWh，同比下降34.4%；LFP电池出货量30.8GWh，同比增长49.2%。
图源：图虫创意
不难发现，NCM电池依然占据了出货量的一多半，但出货量不增反跌。
在这之前，中国跟全球动力电池市场基本保持一致，即NCM电池是市场主流。
但LFP电池已经无法阻挡。
到了2023年，根据GGII（高工产业研究院）的数据，LFP动力电池出货量占比首次超过70%。
LFP电池以磷酸铁锂为正极材料，其显著特点是无需大量使用镍和钴等稀有金属。
由于磷、铁不像镍和钴那样稀缺，所以价格便宜。
一般而言，LFP电池的制造成本可以比NCM电池低一半，甚至三分之二。
这对讲究规模效应的汽车产业来说，弥足珍贵。
考虑到动力电池往往占到了一台电动车40%左右的成本，车企在寻求降本时更青睐LFP电池，也就不难理解了。
另外，LFP电池能量密度低、低温性能差的特点，也在最近几年有所提升，而且其安全性能优势也日益凸显。
因为磷酸铁锂电池材料即使在高温或过充电时，也不会形成强氧化物质，所以具有良好的安全性能。
不仅仅是车企，消费者对LFP电池的态度也开始转变。
“续航焦虑”曾经让电动车用户把续航里程更高的NCM电池视为首选。
但现在人们意识到，NCM电池的高成本，以及安全性能劣势，很大程度上抵消了其在续航方面的优势。
而且随着对电动车认知的提升，尤其是用车场景的细分化，人们也发现LFP电池尽管续航里程短，但已经足够日常使用。
以宁德时代发布的全球首款支持4C充电的LFP电池“神行超充电池”为例，其已经可以实现充电10分钟，恢复续航里程400公里的水平。
车企押注LFP
2020年初，比亚迪首次推出被命名为“刀片电池”的LFP产品。
图源：比亚迪官网
刀片电池大幅提升了能量密度，据称能够把续航里程增加到600公里以上。
根据比亚迪的说法，“全球所有能叫上名字的车企都来寻求合作”。
另一个标志性事件则是特斯拉采用LFP电池。
特斯拉曾经是NCM电池的忠实支持者，但早在2021年2月，埃隆·马斯克就暗示要在部分车型中搭载LFP电池，并确认了和宁德时代的合作。
在当年7月的财报发布会上，马斯克更是表示，未来三分之二的特斯拉车将使用LFP电池。
他表示自己更喜欢LFP电池，因为可以充电到 100%，而NCM锂电池只建议充到 90%。
通用汽车的最新计划是，2025年推出一款基于Ultium平台（奥特能）的Bolt电动车。
这家北美汽车巨头称，这将是北美第一款采用LFP电池的电动车。
根据通用汽车CFO保罗·雅各布森（Paul Jacobson）的说法，引入LFP电池将节省数十亿美元。
北美汽车巨头的一个普遍想法是，高昂的电池成本已经阻碍了电动车的普及，并造成巨大财务负担。
2023 年，通用卖出了 618.6 万台乘用车，其中电动车仅为 7.5 万台。
有数据显示，通用因电动车库存亏损达17亿美元。
另外，通用在去年还出现了电池供应商产能问题，质量问题等各种难题。
这可能正是通用汽车寻求和宁德时代合作的原因之一。
福特汽车的情况也类似。
福特去年在美国销量达到199.59万台，但电动部门Model e仅销售11.6万台，却亏损47亿美元。
福特预计，2024年预计亏损还将扩大，可能高达在50亿-55亿美元。
据了解，纯电动车型的研发占福特汽车资本支出的40%。
福特管理层对亏损的判断是，美国本土消费者不愿接受高价电动汽车。
由此，福特决定推迟和SK On合作建设的第二家电池工厂。
日韩电池商生意被抢
不仅仅是LG新能源、SK on、三星SDI等大厂在北美布局LFP电池，一些初创公司也瞄准了这个市场。
图源：图虫创意
根据睿兽分析的数据，已经完成4轮融资的电池独角兽“Our Next Energy”在去年年中宣布，该公司将在密歇根州生产LFP电池。
另外，该公司还投资16亿美元建设了一个新工厂。
这家已经从投资者处筹集了超过3.9亿美元的公司表示，计划在2027年为20万台电动汽车提供LFP电池。
Our Next Energy的投资者大牌云集，包括宝马战略投资机构，Breakthrough Energy Ventures突破能源基金，富兰克林邓普顿基金，淡马锡，等等。
美国电池初创企业 Kore Power也在美国亚利桑那州建立了一家工厂，生产LFP电池产品。
这些企业都瞄准了一个市场空档——在2022年，美国搭载LFP电池的车辆占比仅为9%，2021年甚至为零。
咨询机构Adamas Intelligence的数据是，目前在北美布局的电池产能中，LFP电池比例不超过20%。
但该机构预计，到2035年左右，美国LFP电池份额将提高至接近30%。
这为电池企业提供了巨大的机遇。
研究机构Wood Mackenzie的数据也显示，成本和安全性能将是电池供应商赢得订单的首要因素。
基于此，LFP有望在未来10年内，超过NCM电池成为占据主导地位的储能产品，并逐步在电动车领域成为主流。
对于中国电池供应商来说，如果宁德时代和福特、通用的技术授权模式成功跑通，则意味着两家车企不受IRA的影响，从而获得美国对于电动车的补贴。
特斯拉在某种程度上已经证明了这一点具有可行性。
比如在2023年6月，特斯拉称每台新Model 3在美国都有资格获得7500美元的税收减免。
这可能跟IRA对于供应链的解释有关，即补贴取决于车辆的最终组装地点、电池组件和矿物来源以及电动汽车购买者的收入等因素。
在宁德时代完全不拥有工厂所有权的情况下，通用和福特推进的技术授权模式获得联邦税收抵免应无悬念。
这桩合作能够从两个方面为宁德时代带来收益，一是搭建生产线的费用；二是按照电池产量收取专利费用。
但对韩国电池供应商来说，虽然其已经宣布了LFP电池的投产时间节点，但其能否独立建立供应链仍然有较大不确定性。
以SK on为例，其在石墨等材料方面依然需要从中国进口。
今年年初，LG新能源与龙蟠科技签署协议，约定后者从今年开始的未来4年内向其供应16万吨磷酸铁锂正极材料。
日本倒是拥有三菱化学、旭化成等产业链，但多集中在日本国内，在北美形成配套也要到2026年。
而且在规模效应、技术创新、产业链配套等多个方面，日韩企业均存在短板。
随着宁德时代通过技术授权方式合作通用，之前和通用汽车合作的LG新能源的业务可能会受到一些影响。
韩国电池研究机构SNE research表示，作为通用汽车的主要电池供应商，LG新能源的北美市场业务将遭遇一定的挑战。
按照计划，LG新能源将会在2026年向通用提供LFP电池，其目标是该款电池的能量密度要比宁德时代提供给特斯拉Model 3的电池高20%。
巧合的是，宁德时代和通用、福特合作的电池工厂，基本也是在2026年投产。
从目前情况看，随着通用、福特等主流车企转向LFP电池，更激烈的竞争将会在北美市场出现。
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