關鍵詞：動力電池；高鎳811
來源丨電池中國網 金東
「倚天劍」高鎳811和「屠龍刀」矽碳負極巔峰際會，動力電池江湖或將風雲巨變！
「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》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，如果能夠得到倚天劍和屠龍刀，就能號令天下，稱霸武林，由此引發江湖群雄競逐。
最近，動力電池江湖風起雲湧，高鎳811電池實在是太火了！
撲天蓋地的，朋友圈各種刷屏，微博各種轉發，新聞APP各種推薦……自從韓國的LG化學和SKI表示要推遲量產NCM811，寧德時代、比亞迪兩大巨頭被爆都要在明年推出NCM811以來，關於高鎳NCM811的話題文章就滿天飛了。
高鎳811電池為啥這麼火？
可以說，高鎳811就是動力電池裡的「倚天劍」。
高鎳811電池，除了能夠有效減少價格高漲的鈷的應用，最重要的是能量密度非常高。如果各種工藝都到位的話，單體電芯能量密度能夠突破300Wh/kg，而這個數字一直牽動著國內電池企業的神經，因為國家政策規定到2020年，必須要攻破這個目標。
為攀登300Wh/kg能量密度高峰，國內電池企業紛紛搶鑄「倚天劍」高鎳811，比克動力、力神電池、鵬輝能源、億緯鋰能、遠東福斯特、當升科技等都表示，基本已經完成高鎳811從產品技術突破，到小批量生產，再到客戶送樣認證測試的過程。其中，比克動力的高鎳811電池已成功應用於江淮等品牌車型，並已入圍新能源推薦目錄。
而對於電動汽車來說，高能量密度的電池，就意味著可能更遠的續航裡程，更強勁的驅動動力，更優異的機動性能。因此汽車企業對高鎳811電池也是非常期待，而前不久LG化學推遲量產高鎳811，估計被放了鴿子的現代汽車還在耿耿於懷。
特斯拉Model 3為什麼能在全球市場獨領風騷？拋去整體的優異性能不說，光是其搭載松下生產的21700型高鎳NCA三元電池，能量密度高達330 Wh/kg，就以一騎絕塵之勢遙遙領先。「鋼鐵俠」馬斯克還表示，特斯拉車型的續航裡程可達到640km以上，這更讓競爭對手羨慕嫉妒恨。
當然了，特斯拉的高鎳NCA是另一種「倚天劍」，和811電池是不同的技術路線，松下採用的正極材料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並降低成本。
資料顯示，目前國內主流的NCM523能量密度可以達到160-200wh/kg，NCM622可以達到230wh/kg，而NCM811/NCA可以達到280wh/kg。高鎳811/NCA電池由於在正極材料中增加了鎳的含量，因而能量密度較傳統的622、523高出許多，但是仍然低於300Wh/kg。
愛好武俠劇的都知道，只是擁有倚天劍，是不能得到藏在裡面的武功秘籍的，必須還要同時擁有屠龍刀，雙器互斫才能取出。
同樣，如果僅從正極材料方面改進，而負極材料仍然採用石墨等傳統材料，那麼高鎳811/NCA電池要想突破300Wh/kg的目標也是極為困難的。
電池中國網了解到，松下在負極材料中使用了矽碳。矽具有目前已知負極材料中最高的理論容量4200mAh/g，遠超石墨負極的372mAh/g，摻入了矽的矽碳負極材料克容量能夠達到400-650mAh/g的水平，進一步推高了電池的能量密度。
正因為同時擁有「倚天劍」高鎳NCA和「屠龍刀」矽碳負極材料，特斯拉搭載的電池才能實現超高的能量密度。
關於這把「屠龍刀」，需要指出的是，矽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膜穩定生長的環境，有望成為新一代高能量密度鋰離子電池負極材料的主要選擇。
據電池中國網了解，除了特斯拉推出的Model3 成功應用矽碳負極材料外，國外有多家企業已經實現矽碳負極材料量產並應用。日本GS湯淺公司推出矽碳負極材料鋰電池，並成功應用在三菱汽車上；日立麥克賽爾則宣布已開發出可實現高電流容量矽碳負極鋰電池；另外日本信越、吳宇化學和美國安普瑞斯也已經有較為成熟的矽碳負極出貨。
而我國矽碳材料發展較晚，未能廣泛使用矽碳負極的一個重要原因在於技術工藝不夠精熟。從理論上講，在負極材料領域，做出矽碳複合負極材料並不難，但批量生產出電化學性能優良的複合材料則非常難。而電極膨脹率較高、循環性和庫侖效率相對較低、成本較高，是目前制約矽碳負極大規模應用的主要因素。
不過，目前國內已經有多家材料企業涉足矽碳負極領域，貝特瑞、江西紫宸和杉杉股份等企業已經實現量產，可批量出貨。另外，正拓能源、斯諾、星城石墨、湖州創亞等主流負極材料企業也都在積極響應，紛紛擴大矽碳負極材料產能。
除了材料企業，目前國內也有部分動力電池生產企業採用矽碳負極材料，據公開資料顯示，國軒高科、比亞迪、寧德時代、力神電池、萬向A123、微宏動力等都在進行矽碳負極體系的研發和試生產，並且這種電池企業正在逐步增多。
如今，國內電池企業紛紛向高鎳811/NCA電池一路高歌猛進，而2018年也廣泛被認為是高鎳811電池量產元年。同時，國內材料企業在矽碳負極方面的技術也正在逐步走向成熟。
「倚天劍」高鎳811和「屠龍刀」矽碳負極巔峰際會，動力電池江湖或將風雲巨變！
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