NCM811讓新能源汽車摔了一跤

編前：在連續(xù)3輛配裝寧德時代NCM 811高比能量電池的廣汽新能源Aion S發(fā)生自燃事故之后，NCM811電池迅速成為相關(guān)企業(yè)、消費者及媒體輿論高度關(guān)注的熱點。雖然寧德時代表示，尚無召回計劃，但相關(guān)車主已經(jīng)坐臥不安;雖然事故原因尚未查明，但對電池的質(zhì)疑聲已經(jīng)悄然四起;雖然寧德時代聲明并未放棄NCM811，但股價已經(jīng)聞聲震動。一塊NCM811電池，已經(jīng)引發(fā)了新能源汽車市場的蝴蝶效應(yīng)。

NCM811成熟度待考

在NCM811深陷自燃風(fēng)波之后，有關(guān)寧德時代徹底放棄NCM811的傳聞甚囂塵上，并因此導(dǎo)致寧德時代股票單日出現(xiàn)近9%的跌幅。盡管寧德時代公開聲明：“寧德時代不會放棄NCM811技術(shù)路線，NCM811電池是影響產(chǎn)業(yè)地位與發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略制高點，也將是中國電池制造產(chǎn)業(yè)不斷探索、創(chuàng)新、優(yōu)化升級的主要技術(shù)方向之一。”但是，NCM811到底行不行還是引發(fā)了業(yè)內(nèi)廣泛的討論，甚至已經(jīng)超過對自燃事故本身的關(guān)注。

NCM是三元鋰電池正極材料所含元素的縮寫,N、C、M分別指代鎳、鈷和錳。NCM811，即正極材料中鎳鈷錳的含量比例為8∶1∶1的三元鋰電池。相比NCM111、442、532和622，NCM811的鎳含量更高，因此具備更高的比能量，是目前市場中已經(jīng)量產(chǎn)的能量密度比最高的電池。以寧德時代為例，其生產(chǎn)的NCM811電池單體能量密度達(dá)到245Wh/kg，相應(yīng)的系統(tǒng)能量密度可達(dá)180Wh/kg，而NCM523單體能量密度在180Wh/kg~220Wh/kg，系統(tǒng)能量密度普遍在140Wh/kg~160Wh/kg。

目前，國內(nèi)的國軒高科、比克動力、力神電池、遠(yuǎn)景AESC、蜂巢能源、塔菲爾、萬向一二三、億緯鋰能、孚能科技、比亞迪、桑頓新能源、遠(yuǎn)東福斯特、鵬輝能源、卡耐新能源，國外的LG化學(xué)、SKI、三星SDI等電池企業(yè)都已經(jīng)在NCM811有所布局，大多有量產(chǎn)產(chǎn)品。不難看出，NCM811是動力電池企業(yè)公認(rèn)的發(fā)展技術(shù)路線。正如一位動力電池企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人所言：“提高電池能量密度是電池人的宿命，做電池就是要體積質(zhì)量越小越好，能量密度越高越好。”

不同的是，寧德時代是目前市場中已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)NCM811且占據(jù)絕大部分市場份額的企業(yè)，包括寶馬X1 xDrive25Le PHEV(插混)、廣汽Aion S、蔚來NIO ES6、吉利幾何A、廣汽Aion LX、小鵬P7、合眾U、金康SF5等新車型，都采用了寧德時代NCM 811電池。這些企業(yè)無不將寧德時代NCM811電池帶來的長續(xù)駛里程作為重要的賣點。反觀其他動力電池企業(yè)，采取的是相對保守的策略，目前主打的仍然是NCM 523電池。

與NCM523相比，NCM811并不是真正成熟的產(chǎn)品。電池百人會理事長于清教在接受《中國汽車報》采訪時直言：“一些車企在推出的主流車型上雖然都配備了NCM811電池，但電池中高活性的鎳元素比重大，熱穩(wěn)定性差，容易帶來安全問題，目前NCM811的技術(shù)整體上還不夠成熟，其發(fā)展仍需跨過安全關(guān)。”

商業(yè)化應(yīng)用或冒進(jìn)

截至目前，廣汽新能源3輛AionS自燃事故的調(diào)查結(jié)果尚未公布，到底是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題還不得而知。不過可以確認(rèn)的一點是，產(chǎn)品大概率存在質(zhì)量缺陷問題。不管是NCM811電池本身的問題，還是整車裝配過程中的問題，都可能和驗證不夠有關(guān)系。

“新能源汽車發(fā)生自燃事故，很多時候是因為產(chǎn)品驗證不夠，一味求快就推向了市場。”一位行業(yè)觀察人士表示，“原因是多方面的，首先是政策導(dǎo)向問題，長期以來財政補貼政策鼓勵高能量密度，補貼門檻幾乎每年都在提高，使得電池的系統(tǒng)能量密度從100Wh/kg一直提高到現(xiàn)在的180Wh/kg，企業(yè)只能更快地進(jìn)行產(chǎn)品更迭;其次是市場需求導(dǎo)向，消費者覺得續(xù)駛里程長了，里程焦慮就會被緩解，所以市場更青睞長續(xù)駛里程的產(chǎn)品;最后則是市場競爭的問題，誰先掌握最新的技術(shù)，誰就可能更快地占領(lǐng)市場。這就很容易把不成熟的技術(shù)過快地進(jìn)行商業(yè)化、產(chǎn)品化。”

“中國市場試錯成本比較低，對比外資企業(yè)，情況就有明顯的不同，產(chǎn)品一定是經(jīng)過充分的驗證之后，確保安全才進(jìn)行商業(yè)化。比如寶馬X1 xDrive25Le PHEV，雖然也采用寧德時代的NCM811電池，但為了保障安全，并沒有過于提升系統(tǒng)能量密度并進(jìn)行了更多的安全防護(hù)設(shè)計。”上述行業(yè)觀察人士表示，“安全問題是技術(shù)問題，也關(guān)乎企業(yè)責(zé)任。開發(fā)高能量密度的產(chǎn)品，必須把安全的底限守住，實驗室開發(fā)出來的產(chǎn)品距離商業(yè)化應(yīng)用，往往有很長一段距離。”

“很大程度上，并不是動力電池企業(yè)冒進(jìn)，而是來自整車企業(yè)的壓力。”一位不愿具名的動力電池企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“能量密度的提升和熱穩(wěn)定性、充電循環(huán)壽命等安全指標(biāo)的提升本身就是一個矛盾體，要想實現(xiàn)兩全其美，就意味著必須付出更多的成本來保證安全，如高鎳材料對環(huán)境濕度控制的要求更高，這會帶來制造成本的上升。但整車企業(yè)一方面要求提升電池的性能，另一方面要求足夠低的成本。動力電池企業(yè)在被逼無奈之下更容易劍走偏鋒。”

市場短期已受影響

事實上，在接連3起自燃事故發(fā)生前，已經(jīng)有一些整車企業(yè)開始選擇使用改良之后的NCM523電池，又稱高壓5系電池。據(jù)了解，高壓5系電池通過提升鎳含量，提升單體電壓，實現(xiàn)提升能量密度。例如，目前寧德時代的高壓5系電池單體能量密度能達(dá)到240Wh/kg左右，甚至已經(jīng)超越NCM811的能量密度。此外，通過大模組或CTP方式，高壓5系電池系統(tǒng)能量密度也可以做到180Wh/kg。

以7月開啟預(yù)售的榮威R ER6為例，其首次運用創(chuàng)新性大模組電池方案，同樣配裝NCM523電芯，電池包能量密度已經(jīng)達(dá)到180Wh/kg，NEDC續(xù)駛里程達(dá)到620km，整體表現(xiàn)不輸于NCM811。8月初上市的幾何C，其配裝的也是寧德時代高壓5系電池，單體電壓為3.67V，系統(tǒng)能量密度達(dá)到183Wh/kg，NEDC續(xù)駛里程達(dá)到550km。

整車企業(yè)出現(xiàn)這種轉(zhuǎn)向的主要原因并不是因為安全隱患，而是NCM523在性能提升之后凸顯的成本優(yōu)勢。一位電池企業(yè)技術(shù)工程師分析認(rèn)為，NCM811材料受其高鎳含量、表面殘堿高、熱穩(wěn)定性差等因素的制約，對正極材料生產(chǎn)廠家及電池企業(yè)的生產(chǎn)制造環(huán)境及技術(shù)水平要求很高，成本的增加在一定程度上限制了高鎳材料的大規(guī)模商業(yè)化。

在3起自燃事故發(fā)生之后，NCM811在短期之內(nèi)受到較多不利影響。在于清教看來，受安全事故多發(fā)影響，廣汽、吉利、上汽等在新車型配備動力電池選擇上都嘗試避開NCM811，這對未來NCM811裝機份額的確有一定影響。但從日韓及國內(nèi)頭部電池企業(yè)的研發(fā)動向來看，高能量密度的發(fā)展趨勢不會改變，NCM811的市場滲透率有可能降低，但不會退出市場，對于材料體系的選擇，還是以市場為導(dǎo)向。

有分析人士認(rèn)為，出于對更高能量密度的追求，高鎳材料仍是未來的趨勢，如果想實現(xiàn)更長的續(xù)駛里程，比如600km以上，NCM811電池仍然是剛需，且在安全設(shè)計上仍然有提升的空間。