摘要

“這是動力電池爭取主導權和話語權的必選之路。如果放棄了811，那就是放棄了高端市場。”

是走簡單的路，還是困難的路？中國電動汽車和動力電池產業正再次面臨選擇。

去年還是“香餑餑”的NCM811高鎳三元電池，在今年以來的多次電動汽車自燃事件中成為爭議的焦點。直至近日，一則寧德時代將放棄811路線的市場傳聞，被輿論認為是導致9月7日寧德時代股價重挫的直接原因。

隨即，寧德時代官方辟謠表示，絕不會放棄811，“這是動力電池爭取主導權和話語權的必選之路。如果放棄了811，那就是放棄了高端市場。”

為何不應輕言放棄811

什么是高端電動汽車？特斯拉就是一個很好的例子。

近日，美國汽車研究公司iSeeCars的一份報告顯示，美國乘用二手車市場三年平均折舊率為39.1%。其中，油電混動和插混車型為40.9%，純電動車型則高達52%。

但并非豪華“出身”的特斯拉卻是其中的特例，Model 3 、Model X與Model S三款車，折舊率分別為10.2%，33.9%與36.3%。不但跑贏豪華品牌的純電產品和行業平均水平，且Model 3近90%的三年保值率甚至大幅高于許多豪華品牌的燃油車型。

SeeCars認為，特斯拉車型殘值較高的重要因素之一在于其通過軟件升級，“常用常新”。

高級別的的智能化與網聯化正成為純電汽車產品的高端化標簽，而且也是汽車四化變革的“終局”目標，但前提是要解決“電”的問題。

依賴眾多電氣元件實現智能化和網聯化的智能汽車同時也是能耗“黑洞”。博格華納2017年的研究顯示，部分完全自動駕駛原型車對能源的消耗量達到2-4千瓦時。相比之下，目前特斯拉Model 3車主的百公里真實電耗大多在15千瓦時左右。

顯然，要驅動眾多智能設備所需的能耗，并不比驅動一臺1.6噸的鋼鐵機器行進輕松多少。高能量密度電池成為純電動汽車未來實現智能化和網聯化競賽中的關鍵賽點。

在Model 3上，特斯拉采用了新型21700電池，其材料采用高鎳低鈷的配比，成本大幅下降的同時，能量密度和耐熱性大幅提升，單體能量密度更是高達300Wh/kg。

相比之下，LG 化學、松下電機等電池企業裝機的最高系統能量密度為150——180Wh/kg；比亞迪刀片電池在漢EV上的表現為140Wh/kg；寧德時代在2019年拿出了量產裝機NCM811 /石墨體系，電芯能量密度為270Wh/kg，系統能量密度達180 Wh/kg。以及單體能量密度高達304Wh/kg的第二代811高鎳/硅碳電池樣品。

由此便不難理解寧德時代“放棄811，便是放棄了高端市場”的論斷。當特斯拉Model 3在全球市場“大殺四方”時，感受到“滅頂之災”的不應僅僅是“李想們”。

目前，LG化學、SKI、三星SDI，以及國內的國軒高科、孚能科技、比亞迪、遠景AESC等主流電池企業也都布局了NCM 811。

811不是一條簡單的路

“如何進行能量密度的提升，成為制約電池發展的世界性難題。”

去年，在發布第二代811電池時，寧德時代首席科學家吳凱表示，“由于目前負極材料的能量密度遠大于正極，正極材料就成了‘木桶的短板’而提高能量密度就要不斷升級正極材料。因此批量穩定供應高性能的高鎳正極材料是關鍵技術難點。”

所謂811主要指正極材料采用80%的鎳、10%的鈷和10%的錳這樣的配比，由此大幅提升其能量密度。但高鎳的811并非一條簡單的路。

NCM811材料受其高鎳含量、表面殘堿高、熱穩定性差等因素的制約，對正極材料生產廠家及電池企業的生產制造環境及技術水平，提出了更高的要求，因而在一定程度上限制了高鎳材料的大規模商業化。

2017年，LG化學和SK創新曾宣布有望在2018年推出高能量密度的NCM811電芯，但之后不約而同地推遲了進程，可見其技術難度之大。

從811的正極材料來看，隨著鎳含量提高，三元材料的熱分解溫度降低，放熱量增大，帶來電池的熱穩定性變差，這是材料的本征特性。為此需要從正極材料、電芯結構設計、電解液配方、隔膜特性、模組和電池包的安全設計、生產過程控制等一系列相關因素協同突破解決；

負極材料來看，811要搭配硅碳和硅氧使用，但是硅的氧化物—SiOX作為負極材料存在首次效率低的原因，需要預鋰化工藝才能實現。金屬鋰粉穩定性差，對環境要求極為苛刻；

電池生產制造過程中，高鎳材料對環境濕度控制的要求更高，由此帶來制造成本上升，從而進一步限制其規模化的速度。

而且車企想要駕馭能量密度更高，更“敏感”的811也非易事。考較著車企從電芯到模組，到電池管理系統，以及整車的系統性匹配應用能力。采用高鎳的21700電池后，特斯拉也以更為出色的電池管理系統為支持。

同樣的，不少搭載811電池的車企，會將匹配過程直接提前到研發階段，以求更深度的“契合”。

圖注：2017-2018年我國純電動乘用車續航里程平均數及中位數

是否要走這條更難的路？

目前，多元化的技術路線格局已經形成。磷酸鐵電池供應500公里以下，NCM523供應500-700公里續航車型，700公里以上的高鎳811是唯一的選擇。

統計數據顯示，去年寧德時代整體裝機量為33GWh，占據了中國動力電池裝機量的半壁江山。其中811占比12%；今年前七個月，寧德時代的裝機量近11.2 GWh，811占比16%。

包括寶馬、廣汽、吉利、幾何、小鵬在內的主流純電動汽車生產企業的500及以上續航里程車型都搭載了寧德時代的811電池。而且將于10月開始批量生產的大眾MEB平臺車型也將采用811方案，寶馬應用此技術的車型正向歐洲出口樣品。

但811并非今年動力電池行業唯一的高光。

比亞迪推出的刀片電池通過結構重組，將磷酸鐵鋰的體積能量密度提升了50%；吉利幾何C搭載寧德時代183Wh／Kg的5系高能量密度電池包，通過電池管理系統等諸多創新實現了550公里的超長續航。

似乎高電量、高續航不必依賴材料技術突破——這樣“費時費力“的方法也能實現，是否可以就此選擇這條比較簡單的道路去走？

中國車企在燃油車領域的追趕已有先驗。在完成了造型、匹配乃至發動機研發等一系列整車、部件乃至零件層面的技術攻關之后，中國車企開始艱難追趕百年跨國車企在動能、摩擦、震動等基礎學科層面的領先技術優勢。

動力電池領域的技術競爭格局也正在復制這一過程。

目前，SK創新已經在中國常州的合資電池公司量產了鎳含量80%的高鎳電池，同時已準備好生產鎳鈷錳比例為9/0.5/0.5的電池；LG化學明年將向通用提供包含90％鎳的NCMA（鎳鈷錳鋁）電池；更勿論松下為特斯拉提供的高鎳電池方案將鈷含量降低到了5%以下。

高鎳低鈷甚至無鈷的技術路線在國際上已漸成共識，但這也意味著各家動力電池企業需要在材料化學這樣的“根技術“領域展開全面競爭。

與燃油車時代不同的是，這次我們與國際一流水平之間沒有百年的”時差“，甚至中國頭部動力電池還很有可能成為全球技術領航者。

高鎳技術路線代表的811電池目前尚未完全成熟，從技術突破到市場應用都將是一條艱難的道路。但也正因如此，811電池將是影響中國動力電池和新能源汽車產業地位與發展的關鍵戰略制高點，是不好走卻一定要走的一條路。

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