什么是镍电池，四元超高镍电池，国产特斯拉Model Y有了新卖点？-营销圈

什么是镍电池，四元超高镍电池，国产特斯拉Model Y有了新卖点？

用户投稿 • 2022年5月17日 pm1:58 • 网络资讯 • 阅读 466

韩国LG去年对外宣布开发NCMA（镍钴锰铝）四元电池，仅仅不到一年，从今年7月起新电池将会首次搭载在国产特斯拉Model Y上，这里汽车人参考进行深入的解读。

什么是镍电池，四元超高镍电池，国产特斯拉Model Y有了新卖点？

LG目前向特斯拉供应的2170圆柱电池，采用的三元811正极材料，即镍、钴和锰的含量分别为80%、10%和10%，属于高镍体系。

而切换为NCMA四元正极材料后，镍的含量会提高到89%，钴含量降低为5%，另外还含有约5%的锰和1%的铝。

提高镍的含量能增加电芯的容量，而降低钴又可以进一步降低电池的成本，811是高镍三元电池，那么LG的四元电池可以称为“超高镍电池”。

主流的三元体系中，镍钴锰三种元素，镍用于提升容量，钴用于稳定结构，而锰用于改善材料导电性。

降低钴含量，从理论上会让四元电池变得更加不稳定，安全是一大挑战。

LG四元电池是如何克服这个挑战的？这里参考韩国汉阳大学孙阳国等教授在2019年发布的论文。

三元电池为满足高可逆容量的要求，一般都需要提高镍的含量，目前分化出了NCA和NCM两个方向，代表是三星的“NCA”电池和SK的“NCM9”电池，它们的正极含镍量都达到了90%。

但同时，也需要将外来的金属离子掺杂到正极中，以提高锂离子嵌入的稳定性。

铝金属是目前被用得最多的掺杂剂，铝可以在电池正极的主体层状结构中起稳定作用，由于Al-O键的强度比Ni(Co, Mn)-O 键强，因此掺杂铝也可以提高电池的热稳定性。

但是铝金属又不能掺得过多，太高的含量会使得铝又有参与到氧化还原反应的风险，因此，一般铝的浓度被限制在5mol%。

而LG在正极材料中加入了1%的铝，组成了镍含量为89%的四元电池，分子式为Li[Ni0.89Co0.05Mn0.05Al0.01]O2。

为了进一步增强稳定性，LG创新地采用了混合结构，其中Ni92Co4Mn3Al1作为内部结构，而在表面形成Ni84.5Co6.7Mn7.8Al1的缓冲层，这种优化的混合结构可以让颗粒均匀地收缩，抑制锂离子脱嵌过程中因体积变化产生的微裂纹。

与三星的NCA电池和SK的NCM9相比， NCMA四元电池在容量、内阻、温度、微裂纹等方面全面胜出。

尽管面临诸多不利因素，但特斯拉依然按计划在上海工厂增加Model Y的产量，LG的四元电池适时补充，缓解了现阶段国内电池产能严重不足的问题。

更重要的是，LG的四元电池或许将会成为下半年国产ModelY的一个新卖点。

相比之前811，NCMA电池能量密度再次提升，意味着续航里程的提高，同时减少了钴的用量，采用铝元素做掺杂剂，在保证安全性的同时，又降低了电池的成本。

此外，三元电池在低温下的性能会比磷酸铁锂更好（宁德时代版），又解决了冬天掉电快的痛点。

特斯拉收购LG股份，还有LG宣布生产4680电池，可以看出，LG与特斯拉越来越紧密地走到了一起。

尽管动力电池整体化学体系没有大的变动，但是在正负极材料方面的微创新，依然存在激烈的竞争。

一方面比亚迪全面“换刀”，完全转向磷酸铁锂电池；另外一方面宁德时代坚持多元化技术路线，高端车型用811高镍和无钴，在中端车用镍55高压单晶，而在低端车采用磷酸铁锂。

而LG的四元电池，整体上是从811逐步过渡到超高镍，之后有可能也会走向无钴的路线，再加上越来越多的主机厂自己开发电池，还有蠢蠢欲动的固态体系，动力电池领域会变得更加有趣。

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