新能源客车三元解禁，锂电池包将遇到哪些问题和机会？
来源：宝鄂实业
2019-05-18 09:25
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问题之一：锂电池包回收利用率低，锂电池包企业应该积极研究更加绿色、经济的回收利用技术，进行梯次利用，只有补足了这一块短板，磷酸铁锂在可持续发展的道路上才能走得更远。
问题二：2018年补贴政策的推出，安全性优势被赶超，受到2016年客车禁用三元的影响，磷酸铁锂在新能源客车中成为主流，得益于新能源客车的高速发展，在2016年全年的出货量中，磷酸铁锂占据七成以上的份额。
存能锂电池包的应用新能源汽车产业规模将在未来几年保持成倍的增长态势，将极大的刺激锂电池包需求。自我国新能源汽车的发展迎来爆发后，作为核心配件的动力锂电池也迎来了“高光时刻”。存能电气锂电池包三元技术的发展将会越来越好，走的更远更长久。
虽然从字面理解上来讲，这种提高能量密度方法非常直观（提高镍的占比），但是从技术和应用角度讲短期内都是不小的挑战。
（一）技术角度
1）高镍三元随着镍比例提升，镍锂离子混排加剧，混排在Li层，降低了放电比容量，阻碍了锂离子的扩散；
2）同时由于镍在脱嵌锂过程中相变导致明显的体积变化，从而使材料结构稳定性变差，循环寿命下降；
3）高镍正极表面更容易形成碳酸锂等杂质，尤其是在镍含量超过60%后会明显增多，从而与电解液发生副反应降低循环寿命，高温严重会导致胀气；
4）高镍三元材料由于其固有属性如结构不稳定，热稳定性和循环寿命都较差，从目前国内厂家研发进度来看，目前还没有完全解决高镍材料实际应用时的安全性问题。
（二）应用角度
1）随着镍增加，正极材料热稳定性降低，且放热增加，材料热稳定性变差；不同材料体系需要匹配不同电解液配方，而高镍三元由于表面杂质增多，其需要更为优化的电解液配方，而从国内技术来看电解液匹配问题也是一大难题；
2）由于高镍三元材料表面碱性高，对环境湿度和二氧化碳敏感，在电池组装时需要纯氧氛围，而由于国内电池企业都是从三元NCM111开始起步，NCM111组装并不需要纯氧氛围，所以国内电池厂几乎没有氧烧工艺，而为了量产NCM811就必须重新设计厂房和设备，而装备制造工艺的落后也是制约NCM811量产的一大难题。
针对上述挑战，比亚迪、天津力神等业内领先企业正在努力解决和完善中。
天津力神表示，针对高镍三元电池材料的特性，公司开发了多元素包覆技术，在提升材料性能的同时，保持其容量倍率；在电解液方面，通过新型的抗氧化添加剂的使用，来提高电池的循环性能，减少高镍材料在使用过程中的膨胀；在电池工艺上，使用新型的黏合剂和梯度化纯工艺提高电池的循环寿命，减少硅材料在使用过程中的膨胀，确保电池的安全性。
比亚迪表示，为了彻底解决高镍三元材料体系的安全问题，比亚迪尝试用硅材料做电池负极，并对导电剂、连接剂、制备工艺做出了大的调整。在电解液上，比亚迪加大了对耐高温高压电解液甚至固体电解液的测试和研发。
虽然高镍三元电池受限技术原因和装备工艺等应用原因无法在短期内大规模普及，但作为提高三元电池能量密度的最优办法，国内高镍三元的种子已经埋下，在如今三元材料中钴价格持续上涨的背景下，成本的压力也在倒逼电池企业加大对高镍电池的研发力度。随着三元电池在乘用车领域的统治以及高镍三元电池在技术和应用难题上的突破，相信在未来的2-3年，高镍化将成为三元电池的主流。
