看国内NCA材料热 大规模兴起的节点远未形成

2018-12-26      955 次浏览

“中国要造出特斯拉首先要选用同等性能的电池,而相关电池材料则是需要突破的第一道关卡。”对于为何中国造不出特斯拉的讨论,天津斯特兰销售副总李积刚给出的解释是中国目前在核心的镍钴铝酸锂(业界简称“NCA”)材料上尚不具备产业化的能力。

18650圆柱电池在特斯拉上大规模应用的现实让中国的锂电池材料企业嗅到了商机。这种采用NCA作为正极材料的电池极大地提高了能量密度,将单体电芯的能量密度提升到3.1Ah,多颗电池的组合从而把特斯拉的续航里程提升到远超同行的480公里。

NCA材料高能量密度的特性也让更多的锂电池企业看到了产业化的前景。

事实上,国内涉及NCA材料的相关概念股也曾随着特斯拉旋风的节奏一度出现疯长的趋势。今年2月发布的特斯拉2013财报显示,特斯拉汽车第四季度来自于汽车销售业务的营收为6.11亿美元,高于去年同期的2.94亿美元,汽车发货量为6892台。受此影响,金瑞科技(600390.SH)的股价连续5天上涨,曾一度涨停。

在A股市场持续低迷的状态下,一些涉及新能源概念的个股在碰到相关火热的题材时,就立马满血复活,飙升逆袭。而金瑞科技也正是凭借NCA前驱体材料而被打上“正宗特斯拉概念股”的标签在二级市场混得风生水起。

“NCA材料在中国现阶段更多的是炒作居多,虽然部分企业已经开始着手研发布局,但是离真正的进入应用市场还有一段距离。”高工锂电产业研究所的分析师认为,无论是从技术的积累厚度还是市场的培育程度来看,NCA材料在中国大规模兴起的节点还远未形成。

技术门槛

NCA材料近期的火热跟特斯拉明星效应密不可分,而其快速崛起的关键在于依托松下18650圆柱电池抱上特斯拉电动汽车的大腿。

特斯拉的电池技术总监曾经表示,特斯拉起初也尝试了市面上超过300种电池,包括板型和方型电池,最终选择了松下的18650小型圆柱电池,18650的能量密度更大,且稳定性与一致性更好。

2009年,松下推出了全世界最高容量的18650电池,型号叫NCR18650A。

当然,如果是普普通通的18650电池,国内的电芯厂也可以生产出来。难点在于,特斯拉的18650电池远非一般意义上的三元材料,其生产、制备的过程也更加严苛、复杂。

“就目前国内的技术标准和规格来看,能够满足特斯拉的所需要的18650电芯还生产不出来。”新乡市天力新能源材料有限公司技术部部长蔡碧博告诉《高工锂电》,松下的18650电芯是采用NCA镍钴铝材料,而以目前国内的技术水平还不能制造出这种性能的电芯。

“这是一种新型的18650电芯,跟传统的18650电芯有着很大的区别。它从正负极材料、电解液、隔膜等锂电池四大核心选取上的要求就非常高。在制备的过程中对温度、适度、工艺操作的要求也更为严苛。”对于松下所研发生产的改良型18650电芯,青岛新正锂业有限公司总经理孙玉城博士有着同样的看法,而后者曾在日本锂电池行业有着多年的学习工作经验。

“大家都知道,既然是18650,体积大小必须是固定死的,每个厂家要研究的就是,在保障安全的前提下,同样在这么大的空间里,谁能往里装的电量最高。”孙玉城告诉《高工锂电》,松下的18650电芯在动力电池研究和应用方面,一直走在世界的前列。

松下NCA18650电芯的容量是,相当于每节电池存储的电量为11.47WH(1度电=1000WH),而国内的18650电芯做到2.8Ah算是极限了。松下在2012年下半年已量产了3.4Ah的18650电芯,据悉,更高容量的4.0Ah电芯也已开始小批量试生产。松下的改良型电芯远远高于国内18650电芯容量所能达到的极限。

“从技术的角度来讲,国内的正极材料企业要做到松下NCA材料的同等性能,需要提升的不仅仅是研发实力,在配套的设备和技术上都要做很大的改进。”北京当升材料科技股份有限公司技术副总监刘亚飞告诉《高工锂电》,技术上的门槛,资金的投入都会让国内的正极材料企业望而却步。

事实上,作为目前国内锂电池正极材料企业中唯一一家上市公司的当升科技,在NCA材料的研发上尚处于实验室阶段。

初步兴起

当前的NCA材料市场已经被日立化学、户田和住友金属三家日本企业垄断,松下、索尼是NCA电池主要供应商,台湾也有少量应用。NCA材料的应用在中国也仅仅处在研发试用阶段,但不可否认的是特斯拉带动了一批材料企业的关注度的提升。

Tesla效应带动的金瑞科技是中国第一家NCA材料供应商,公司旗下金天、金驰能源将主要承担前驱体生产,公司已进入松下前驱体供应体系,旗下长远锂科定位于LCO、LMO、NCM/NCA正极材料供应商。此外,2013年下半年以来,国内广州国光、深圳天骄、深圳金和能等都已开始向金瑞科技小批量成吨采购。

然而,金瑞科技曾在对外公告中表示,公司控股子公司金天能源材料有限公司从2012年开始通过关联企业日本五金矿产株式会社向松下公司下属三洋电机株式会社小批量供应镍钴铝酸锂电池正极材料前驱体(NCA),是三洋电机株式会社NCA正极材料前驱体供应商之一。2012年度和2013年度销售量分别为140吨和135吨。该项业务目前在公司电池材料销售收入中所占比重很小,对公司业绩影响较小。

由此可见,金瑞科技并未得到松下的真正认可,尚处在小批量送样试用阶段。

与此同时,国内一些正极材料企业在NCA材料上的研发进程也开始获得国家的一些相应补贴。

1月21日,众和股份(002070.SZ)公告称,公司控股子公司深圳市天骄科技开发有限公司(下称“深圳天骄”)锂离子动力电池正极材料镍钴铝酸锂(NCA)产业化项目获得新能源产业类专项资助资金343万元,深圳天骄已收到该笔专项资金。

深圳天骄的NCA材料专利也开始进入到实审阶段,其样品也开始进入松下、三星送样试用。

前景难测

特斯拉的异军突起,极大地激发了国内正极材料企业对NCA材料的热情,一些企业甚至开始和国际锂电巨头接洽合作,但不容忽视的是,国内的发展市场尚不成熟。

“NCA这个材料,主要是受到特斯拉的影响,这两年在日本很热,现在也已经蔓延到国内了。”一位国外正极材料企业的相关负责人告诉《高工锂电》,NCA在日本能热多久,主要取决于特斯拉的销售目标能否实现。

就目前而言,国际上还没有容量比NCA更高的正极材料产业化,高压三元是个趋势,但这很大程度上取决于高压电解液的发展,未来三年高压电解液能否成熟也充满不确定性。

“中国人做事,只要想到就能很快做起来,没有技术可以高薪到国外挖人,我相信2015年就会有质量比较好的NCA材料大规模上市。”该负责人认为,国内目前对NCA的认识,实际上是受了特斯拉的影响,很多车厂都模仿特斯拉的几千个小电芯那种方案。

然而,大电池路线依然是中国动力锂电池的主流,中国主要的电动汽车基本在使用方形磷酸铁锂电池

“在3到5年内国内动力电池还将以磷酸铁锂为主。”李积刚认为,NCA材料的主要含量是镍和钴,而中国镍矿的含量并不丰富,如果未来电动汽车市场启动到上百万辆的规模,镍的资源危机也会显现出来。

另一方面,NCA电芯成本并不低。松下卖给特斯拉是3.5美元,而国内的纯电动车难以接受这样的价格。

“NCA现在在国内很热,很多正极厂都在上马生产线,所以很快明年就会有大量出货,至于质量行不行是另外一回事。”一位锂电行业的投资人士认为,中国人喜欢跟风,什么热搞什么,其实骨子里还是对材料和电池没有很深入的认识。

“NCA材料在电芯生产方面是有技术含量的,就算中国能生产出媲美松下的NCA材料,电芯厂也不一定能用好。”刘亚飞认为,以中国电芯企业目前的技术水平、自动化程度来看,短期内应用NCA还有不小的难度。

值得注意的是,三洋跟松下合并以后,三洋的一部分人出走,三星以年一千万人民币的高薪挖到了一个原三洋NCA电芯专家。

“NCA电芯的技术迟早还会扩散出来,只要国内企业肯花价钱。但这个问题很大程度上取决于国内材料厂能否量产出质量比较好的NCA,以及电芯厂的技术改进步伐。”在上述外企负责人看来,国内NCA材料的发展依然任重道远。

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