切換到電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)，作為其心臟的動(dòng)力鋰電池，在電池材料選擇與技術(shù)攻關(guān)等方面，研發(fā)新的技術(shù)，供應(yīng)更高的能量密度，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的續(xù)航里程，是目前行業(yè)面對(duì)的一個(gè)挑戰(zhàn)與研究熱點(diǎn)。

據(jù)我國(guó)汽研中心北京工作部動(dòng)力鋰電池研究室專(zhuān)家方凱正介紹，新能源汽車(chē)產(chǎn)量的上升帶動(dòng)了動(dòng)力鋰電池配套電池上升，前三季度，動(dòng)力鋰電池配套總量超過(guò)了121億瓦時(shí)，其中純電動(dòng)汽車(chē)型的配套量是110億瓦時(shí)，插電混動(dòng)車(chē)型配套量是11億瓦時(shí)。搭乘動(dòng)力鋰電池行業(yè)發(fā)展之勢(shì)，產(chǎn)業(yè)研究者也在不斷地研究提高動(dòng)力鋰電池能量密度，實(shí)現(xiàn)其能量密度更高、動(dòng)力更強(qiáng)、續(xù)航更遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的技術(shù)研發(fā)之路。

技術(shù)路線多樣化

湖南杉杉能源科技股份有限公司研究院副院長(zhǎng)譚欣欣表示，作為電池領(lǐng)域重要的原材料供應(yīng)商，杉杉會(huì)考慮不斷提升電池材料的放電比容量，以及充放電電壓，同時(shí)會(huì)考慮它的功率密度和日歷壽命，包括循環(huán)、副反應(yīng)等等。

杉杉能源是杉杉股份的一個(gè)子公司，成立于2003年，旗下有湖南杉杉新能源和寧夏杉杉新能源兩家子公司。在未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程達(dá)到400-500公里、電池使用壽命10年甚至更長(zhǎng)等方面的挑戰(zhàn)之下，湖南杉杉研究院在高性能動(dòng)力三元材料上會(huì)繼續(xù)展開(kāi)技術(shù)攻關(guān)與研發(fā)，從而滿(mǎn)足下游動(dòng)力鋰電池廠的需求。

就材料選擇而言，高鎳三元材料已經(jīng)成為了行業(yè)的熱門(mén)首選。因?yàn)樗攘姿徼F鋰和低鎳三元材料在比能量上具備更大的優(yōu)勢(shì)。公司的相關(guān)技術(shù)研發(fā)投入也紛紛跟進(jìn)。

假如要提升電池能量密度，在甄選擇材料時(shí)，湖南杉杉研究院譚欣欣院長(zhǎng)指出：一款高性能的動(dòng)力三元材料，并不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地突出其中某一個(gè)系列或者兩個(gè)系列，假如說(shuō)有一個(gè)系列做不到，我想絕對(duì)不是一款好的正極材料。

他同時(shí)提到了相關(guān)四個(gè)可能性技術(shù)研發(fā)路線。第一個(gè)是大家最為熟知也是最為普及用到的鎳含量提升路線；第二個(gè)是中鎳高電壓開(kāi)發(fā)路線；第三個(gè)是高鎳高電壓開(kāi)發(fā)路線；第四是高電壓LCO開(kāi)發(fā)路線。從能量密度角度來(lái)講，隨著鎳含量的提升，電池整體能量密度會(huì)越來(lái)越高，電量的提升也會(huì)帶來(lái)提高，同時(shí)高電壓鈷酸鋰因?yàn)橛须妷浩脚_(tái)和高容量，整體能量密度也會(huì)比較高。

然而在大家都在談高鎳容量達(dá)到300Wh/kg、甚至400Wh/kg時(shí)，譚欣欣也提到，就現(xiàn)狀而言，高鎳材料，尤其是80%以上鎳含量的材料，在今年整個(gè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占比不到1%，高能量密度正極材料在國(guó)內(nèi)的推廣、使用或許還要一定的時(shí)間，而且整個(gè)行業(yè)要防止過(guò)多的炒作、局部的過(guò)熱。

正極材料高鎳化

十一月二十二日，工信部裝備工業(yè)司公布了《汽車(chē)動(dòng)力鋰電池行業(yè)規(guī)范條件（2017年）》（征求意見(jiàn)稿），擬對(duì)2015年公布執(zhí)行的《汽車(chē)動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范條件》）進(jìn)行修訂。這對(duì)動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力蓄電池公司做優(yōu)做強(qiáng)，建立產(chǎn)品規(guī)范和質(zhì)量保障體系，加強(qiáng)技術(shù)和管理創(chuàng)新，提高產(chǎn)品研發(fā)和制造水平，提升產(chǎn)品性能和質(zhì)量提出了依據(jù)。

賽迪顧問(wèn)投資部總經(jīng)理吳輝統(tǒng)計(jì)，2016年1-十月份，國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池出貨量排名前十公司的總出貨量就達(dá)到了約11390.5MWh。隨著純電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展以及動(dòng)力鋰電池行業(yè)的日趨火爆，動(dòng)力鋰電池的能量密度向著越來(lái)越高方向發(fā)展，這對(duì)正負(fù)極電池材料提出更高要求。

就動(dòng)力鋰電池發(fā)展趨勢(shì)而言，正極材料基本上三大類(lèi)，負(fù)極材料以碳材料為主，硅碳材料、熱點(diǎn)材料也都在做研究，其中氧化物是以鈦酸鋰為重要的材料選擇。

正極材料會(huì)逐步過(guò)渡到三元材料為主當(dāng)升科技總經(jīng)理陳彥彬認(rèn)為。在高能量密度三元材料研發(fā)方面，當(dāng)升科技一直走在了行業(yè)前列。通過(guò)提升鎳材料含量，不斷提升電池能量密度是一條可行性技術(shù)路線。但是采取何種具體的技術(shù)路線，比如，先走高鎳還是走高電壓，就可能會(huì)因公司而異了。

陳彥彬解釋到：從整體國(guó)際趨勢(shì)來(lái)看，采取的路線都是先走高電耗，然后做高電壓。

如今，高能量密度的正極材料正在日益成為電池行業(yè)的發(fā)展主流，有消息稱(chēng)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品工藝領(lǐng)先的正極材料生產(chǎn)公司都紛紛開(kāi)始研究生產(chǎn)高鎳三元材料，高鎳三元材料的某些類(lèi)型，比如，622型、811型也陸續(xù)開(kāi)始小批量生產(chǎn)，一些公司已經(jīng)在下游公司中進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用。而且，622型和811型的容量比分別可達(dá)160mAh/g和180mAh/g，較目前的532型和111型都有一定程度的提高。

陳彥彬也提到，高鎳化相關(guān)于高電壓來(lái)講還是首選的方向。高鎳材料的最終目標(biāo)是811型，811型材料也更具發(fā)展前途。當(dāng)升科技做高能量密度走的是高鎳化路線，也做一些中高鎳的高電壓，同時(shí)也會(huì)從前軀體、燒結(jié)、摻雜、表面處理等方面提升電池的壽命和安全性。

要做高鎳材料要解決壽命、存儲(chǔ)安全等方面的問(wèn)題，要從前軀體、潮解、摻雜、表面各個(gè)環(huán)節(jié)做到最優(yōu)化。有關(guān)高鎳化的壽命是否有問(wèn)題，陳彥彬也表示，當(dāng)升科技的研發(fā)技術(shù)能夠保證容量在提升20毫安時(shí)基礎(chǔ)上壽命不會(huì)受到影響。

負(fù)極材料加大研發(fā)

到2025年，動(dòng)力鋰電池如何實(shí)現(xiàn)高能量密度快充？在快充類(lèi)負(fù)極材料領(lǐng)域，貝特瑞一直在研發(fā)一款復(fù)合形高能量密度的負(fù)極材料，通過(guò)電池廠和整車(chē)廠的緊密合作做到電池能量比300Wh/kg、整車(chē)?yán)m(xù)航里程500公里，貝特瑞技術(shù)總監(jiān)閆慧青如此解答。

閆慧青也表示，貝特瑞在四種負(fù)極材料進(jìn)行了技術(shù)開(kāi)發(fā)，即快充石墨負(fù)極材料、快充軟碳/硬碳的材料、快充硅系列材料、快充碳酸鋰的負(fù)極材料。

目前，國(guó)內(nèi)電池公司開(kāi)發(fā)的電池基本上還是以磷酸鐵鋰離子電池為主，普遍應(yīng)用在乘用車(chē)、專(zhuān)用車(chē)、大巴車(chē)等。閆慧青說(shuō)到：提高磷酸鐵鋰的能量密度首先要做好負(fù)極，我們一直在持續(xù)開(kāi)發(fā)負(fù)極材料，在做高能量密度的磷酸鐵鋰離子電池，從粉體本身的加工學(xué)來(lái)看，正極、負(fù)極或者三元材料，在電池整體的壓實(shí)密度提升和容量提升方面有異曲同工的技術(shù)，所以我們也在開(kāi)發(fā)高能量密度的磷酸鐵鋰離子電池，努力把電池容量提上去，把壓實(shí)密度提上去。尤其是壓實(shí)密度，因此，我們做了球型的磷酸鐵鋰。同時(shí)，我們把高端的負(fù)極材料應(yīng)用到其中，從而提升整個(gè)磷酸鐵鋰離子電池的能量密度。