锂电池原材料在产业化的应用过程中，囿于各自材料性能和动力电池企业应用的成效等不同，出现了截然相反的命运。细分来看，究竟如何破解其中的应用命途？

进入2018年以来，政策的调整和市场的方向都在推动电动汽车向更高续航、更快充电效率、更低价格的大趋势发展，要达到这“三更”目标，动力电芯材料的创新导入应用就是其中一个最重要、最根本的实现路径。

以四大关键材料为例，高镍系三元材料、硅碳系负极、薄型化的干湿法隔膜、高电压的电解液等等，都是目前动力电池企业试图满足新能源车企而实际应用或正在导入的新材料。这些新材料的应用，有的切实提升了动力电芯的能量密度，有的则因为导入过程中遇到的难题尚未攻克暂且放缓，有的则还在研发的路上。

?正极材料：高镍、富锂锰基导入命途不同

从提升动力电芯比容量最为直接的正极材料来看，动力电池企业导入NCM811、NCA、富锂锰基材料效果显著。比如比克、力神、远东福斯特、卓能、创明、天鹏电源等圆柱企业在电池容量上就有极大地提升，已经有企业将3.0Ah的18650电芯配套A0级SUV车型。遨优动力富锂锰基电池已经配套车企上榜推荐目录。

但并非所有的新材料都像高镍材料在圆柱电芯企业中导入这么顺利。

事实上，软包企业在导入高镍材料，包括遨优动力、天劲股份在内的NCM811软包电池已经通过国家强检认证，单体电芯比能量达260wh/kg。但高镍材料在软包应用中的热失控、胀气等依然是困扰不少软包企业是否规模化量产的拦路虎。

?硅碳负极应用不如预期  补锂设备来“凑”

到今年9月份为止，硅碳负极的应用情况就不如预期，多家动力电芯企业从7、8月开始减缓采购需求甚至干脆停止采购。

有业内人士表示，硅碳负极在动力电芯应用中就存在锂源不足的问题，这是因为与人造石墨可达到90%的首效相比，硅碳负极的首次库伦效率较低，一般在80%左右。但目前人造石墨对动力电芯能量密度的提升已经接近理论值，硅碳的导入极为必要，这就需要加大补锂工艺在应用硅碳负极动力电池企业中的推广。

已经有多家设备供应商向高工锂电表示，目前已经有动力电池客户在谈自动补锂设备方案，由于各家工艺有所出入因此需要做不同程度的调整，整个设备还处于样机制作阶段。

一位知情人透露：“国内某知名动力电池企业的负极补锂工艺已经成熟应用，随着该条产线电池的市场起量，其他电池企业将更加重视及跟进，预计今年年底或明年年初会是负极补锂设备及补锂工艺迈向产业化的重要时期。”

?高压电解液需要添加剂配合

为了配合高镍系正极材料的应用节奏，动力电池企业还需要从电解液方面进行适配。因为随着能量密度提升，一般正负极的压实密度都比较大，常规碳酸酯和六氟磷酸锂体系，在4.5V以上电压电池中会发生分解，循环性能差，高温性能差等电池性能的下降，电解液浸润性变差，保液量降低，已不能完全满足高电压锂离子电池的要求。目前，新宙邦、天赐等电解液领军企业都在试图从高镍电解液添加剂方面着手。

在四大关键材料中，隔膜同样免不了新的挑战。从技术来看，干湿法隔膜薄型化已经成为一种趋势。在保证动力电池安全和提升能量密度等性能的前提下，干法单拉隔膜正在和湿法隔膜悄然展开一场拉锯战。

从隔膜和动力电池企业处获悉，目前已经有电池企业在试图导入单层厚度为16-18μm的干法单拉膜。为配合动力电池客户的产品升级，湿法隔膜也不断在开发低于12μm的基膜产品。

一个需要警惕的问题是，隔膜并不是越薄越好，干湿法隔膜在动力电池的应用中都有一个厚度的极限值。对于电池企业来说，摆在首位的还是产品安全。

?铝塑膜实现数码锂电池应用本土化

可以说，在动力电池技术路线中，相比圆柱、方形，软包比较能够平衡高能量密度和安全，但这其中面临的规模化量产难题也非常多。其中关键的一道就是铝塑膜材料的攻关，这也成为国内最后实现本土化量产的一款材料。

国内本土铝塑膜企业一直都在努力，目前包括新纶科技、道明光电、苏达汇诚等本土企业已经能够在数码锂电池上实现应用替代。

?多样化辅材的不同命运

要配合正负极、电解液、隔膜等四大关键材料导入的新趋势，铜箔铝箔、导电剂、粘结剂等锂电池辅材也需要不断进阶、升级。

锂电铜箔方面，尽管8微米产品依然是动力电池企业应用的主流产品，但6微米已经成为铜箔企业规模化量产的热点，不少动力电池企业今年能量密度的提升也是应用了6微米的产品。在接下来的铜箔竞争中，为了拉开差距，6微米微孔铜箔将成为铜箔企业和电池企业追逐的下一个热点。

导电剂方面，随着动力电池规模化需求的爆发，碳纳米管导电剂替代传统导电炭黑的进程在加快。同时，石墨烯导电剂也在占据一席之地。目前，国内主流动力电池企业比亚迪、宁德时代、国轩高科、亿纬锂能、比克、力神、中航锂电等都已在使用碳纳米管导电剂，部分电池企业也选择了石墨烯导电剂。

粘结剂方面，长期以来，这款细分辅材的技术还掌握在国外企业手中，国内虽然有不少企业都尝试撬动这一块市场蛋糕，却屡屡败下阵来，成为国产粘结剂无法言语的伤痛。

总结来看，上述锂电池原材料在产业化的应用过程中，囿于各自材料性能和动力电池企业应用的成效等不同，出现了截然相反的命运。细分来看，究竟如何破解其中的应用命途？

为聚焦高镍化趋势下动力电池的瓶颈突破与安全应用，10月18—19日，高工锂电将在深圳举办“高工锂电(2018)国际锂电池关键材料技术创新峰会”，邀请锂电材料各个环节及动力电池企业超80位行业专家、技术领袖及超400位业内人士就现阶段动力电池核心材料的技术研发创新、产业化升级等进行共同探讨。

主委会透露，包括杨裕生院士、郑绵平院士、肖成伟等专家及来自中国汽车技术研究中心、科恒、Umicore、Zeon、Henkel、遨优动力、当升、格林美、飞宇新能源、诺德、凌志等领导将发表主题演讲。参会报名截止至10月12日，详细议程及邀请范围请戳“阅读原文”。

届时，上述专家、领导将围绕“高镍材料动力电池产业化突围”、“富锂锰基动力电池量产”、“高镍时代电解液添加剂的应对之策”、“补锂工艺及配套设备的进展”、“硅碳负极的产业化匹配与应用”、“国产铝塑膜的动力电池应用替代”、“锂电隔膜的第三条工艺选择”、“打孔铜箔的产业化应用现状”、“石墨烯、碳纳米管导电添加剂与应用研究新进展”、“新型粘结剂(硅碳负极)的替代研究与应用进展”等热点议题进行精彩演讲。

值得一提的是，在此次论坛期间，“2018新能源关键材料技术与资本对洽会”将在18日同期举办，为具备技术实力的潜力型企业提供投资需求对接。

不管是中国，还是全球范围来看，深圳市比克电池有限公司都是最积极应用811电池的动力电池企业之一。目前，811产品在比克动力电池出货量中的比例已经超过50%。

9月20日，比克电池总裁解国林在2018全球未来出行大会上，接受《电动汽车观察家》等媒体采访时，对比克的产品规划、技术特点、电池回收项目和战略目标等做了介绍。他表示，比克的811产品技术已经成熟，并大量上市。

超50%出货量为811：技术成熟、上游产能不足

比克3.0Ah电芯和其此前主力产品2.75Ah电芯材料体系类似，采用811高镍正极材料，硅系负极材料，以及专门开发的电解液。

解国林介绍，目前，比克高镍811产品大部分已经量产，在比克动力电池出货量中的比例已经超过50%，用在领途汽车、康迪汽车、小鹏汽车、江淮大众汽车和零跑汽车等多款纯电动车型上。

不过，与普遍使用的NCM523材料相比，NCM811高镍材料虽然能量密度有一定优势，但材料稳定性和循环寿命等方面并不具优势。比克电池解决了811材料的稳定性和循环寿命问题了吗？

解国林告诉《电动汽车观察家》，比克电池和科研院所对高镍材料成膜的特性进行攻关；在硅和金负极材料方面，优化了粘结剂和导电剂的处理方式；调整电解液配方，降低了电芯电阻。通过以上三点，提升了电芯的循环寿命、安全性和低温充电性能。

今年5月，比克Ah电芯上市，能量密度达到250Wh/kg，并支持3000次深度循环。

另外，解国林表示，今年以来，比克的产品供不应求，和部分正极材料供应商供货能力有限有一定关系。

如何应对上游材料供应不足的现状？在解国林看来，一方面，要培育规模较小的供应商，帮助他们做大做强，提高供应能力；另一方面，要促成原本不具备高镍811正极材料生产能力的企业与比克合作，共同开发优质正极材料。

三元/铁锂，圆柱/方形/软包都要做

《电动汽车观察家》在《还会有下一个CATL吗？》中提到，除了专注三元软包的孚能和三元圆柱的比克、智航，包括CATL在内的7家企业都选择磷酸铁锂和三元材料并举，或不同封装路线交织的技术路线。

未来，可能要把比克从专注三元圆柱的电池企业名单，移至磷酸铁锂/三元和圆柱/方形/软包共举的行列。

解国林表示，圆柱电池是比克电池的起家产品，也是主力技术路线。不过，在比克的郑州工厂，扩产产能既包括三元电池，也包括磷酸铁锂电池，后者将主要应用在新能源商用车和储能领域。

封装路线方面，除了圆柱电池，比克还将大量生产方形电池，并小规模上马一批软包产品。不放弃软包封装路线，关键原因之一是，比克正在持续跟进固态电池技术研发。

一位技术专家介绍，由于固态电解质柔软性不足，只能使用叠片方式，因此，固态电池不太可能使用圆柱封装；理论上，使用方形封装是可以实现的，但如果方形电池依旧是铝制外壳，能量密度将大大降低，也不具备优势；目前来看，软包技术最适合真正意义上的固态电池，即纯固态电池。

在目前技术水平下，下一代动力电池主要指的是固态电池，布局固态电池的电池企业和整车企业均不在少数。比克的固态电池产品何时问世？

解国林告诉《电动汽车观察家》，乐观预计，少则三五年，多则七八年，比克开发的固态电池有望问世。虽然无法给出具体上市时间，但他表示，比克的固态电池技术在业内是处于前列的。

“四合一”模式回收电池

根据比克电池官网，公司将建设占地3万平方米的“废旧新能源汽车拆解及回收再利用”项目，对废旧新能源汽车电池进行回收、再生利用和妥善处置，以提高电池的利用率，促进循环经济发展，从根本上解决废旧汽车引发的社会问题。

该项目进展如何？将如何对不同的动力电池进行回收？

解国林介绍，比克的“废旧新能源汽车拆解及回收再利用”项目采用“四合一”模式：

第一步，对汽车拆解，目前，由于产地限制和资质规范，比克委托第三方按照比克方面提出的技术方案拆解； 

第二步，对电池包拆解。电池包分为黑包和白包，分别指的是无法进行数据溯源的电池和可以溯源数据的电池。目前，比克正在对白包检测进行研发，在自身的平台和监控系统上，电池包的状态一目了然；

第三步，对上一步拆解完成的单颗电池重新检测，实现在通讯基站等领域的梯次利用； 

第四步，对无法梯次利用的单颗电池进行化学拆解，将其中的正极材料和有色金属等回收再利用。

以上四步是整个电池回收的循环全过程，即所谓“四合一”工程。解国林表示，“废旧新能源汽车拆解及回收再利用”项目的落实过程和工厂建设同步，明年年底或后年上半年有望实施。

要完成动力电池的全部循环，绝非易事。

解国林表示，短期内，动力电池的回收要实现盈利很难，目前，这项工作更多体现的是社会效益，而非经济效益。不过，长远来看，需要回收的动力电池总量很大，盈利前景可期，不过，这必定是一项长期工程。

实际上，电池回收难、盈利更难，是行业面临的普遍问题。

今年6月，中国电动汽车百人会理事长陈清泰在《促进动力电池产业发展的几点思考》一文中指出，目前电池的回收利用技术还不太成熟，收购网络还不太完善，管理措施还不够健全，支持政策还不够到位，商业模式和盈利模式尚待探索。

比克全战略：三个一工程

去年以来，动力电池行业的竞争已趋白热化，比克将如何在淘汰赛中保持竞争力？

解国林称，比克的整体战略可以用“三个一工程”概括，即：在圆柱电池细分市场稳第一；年出货量达到10GWh；2020年销售额达到100亿元，这个数额是今年销售额预期的一倍。

为实现这个目标，比克将着重推进在新能源汽车、3C数码（通讯产品communication、电脑产品(computer)和消费类电子产品(consumer）、储能和小动力车（如平衡车、助力车等）市场的产品开发和推广。

新能源汽车市场仍将是比克最重要的业务之一。

为满足动力电池的产品需求，比克将继续扩大生产。解国林介绍，预计今年10月，位于郑州的比克电池工厂第三期将正式投产，加上深圳基地已有的3.5GWh产能，届时，比克将形成8-10GWh的年产能。

解国林坦诚，与2017年相比，今年1-8月，比克在动力电池装机量排行榜的名次稍有下滑。

不过，除CATL和比亚迪外，第三名之后的动力电池企业差距并没有显著区别，装机量榜单的企业排名仍在不断刷新。对比克而言，绝对名次似乎并不那么重要，拿出安全、优质的产品，并在下一代动力电池赛场上走在前列，更为现实。（完）

[摘要]目前在交通运输用动力源方面，主要有四种技术路线：锂离子电池、氢燃料电池、超级电容和铝空气电池。

目前在交通运输用动力源方面，主要有四种技术路线：锂离子电池、氢燃料电池、超级电容和铝空气电池。其中锂离子电池、超级电容和氢燃料电池得到广泛的应用，而铝空气电池尚处于实验室研究阶段。能源补给方面，锂离子电池、超级电容适用于纯电动汽车，但是需要外部充电，而氢燃料电池汽车则需要外部氢气加注，铝空气电池则需要补充铝板和电解液。

锂离子电池由于采用的正负极材料不同，其单体电池的工作电压范围为3。7~4v，其中应用规模较大的磷酸铁锂单体电池工作电压为3。2v，是镍氢电池的3倍、铅酸电池的2倍。

当前乘用车锂离子动力电池的能量密度接近200wh/kg，预计2020年达到300wh/kg。

由于电化学材料特性的制约，锂离子电池的循环次数没有取得突破，以磷酸铁锂为例，单体电池循环次数可以达到2000次以上，成组后仅为1000次以上。无法满足公交运行8年期限的要求。

锂离子电池采用轻金属锂，尽管不含汞、铅等有害重金属，被认为是绿色电池，对环境污染较小。但实际上由于其正负极材料、电解液包含镍、锰等金属物，美国已经将锂离子电池归类为一种包含易燃、浸出毒性、腐蚀性、反应性等有毒有害性的电池，是目前各类电池中包含毒性物质最多的电池，并且因为其回收再利用的工艺较为复杂导致成本较高，因此目前的回收再利用率不高，废弃的电池对环境影响较大。