特斯拉用的电池，为何和我们用的不相同?

　　在18年以前，市面上的动力锂电池是三元锂与磷酸铁锂平分天下的年代。拿17年来说，三元锂离子电池装机量为16.04千兆瓦时，占比为44.01%;磷酸铁锂离子电池装机量为17.97千兆瓦时，占比为49.29%。但由于现有技术条件下，磷酸铁锂离子电池能量密度有限，18年开始国家对小客车的补贴政策开始向三元锂离子电池倾斜。所以近年来新上市的电动汽车搭载的动力锂电池基本均为三元锂离子电池。

　　特斯拉用的电池，为何和我们用的不相同?

　　简单来说三元锂离子电池是一种以镍钴元素作为正极材料，以锰盐或铝盐来稳定化学架构的锂离子电池。而在三元锂离子电池中又重要分为NCM与NCA两种技术路线。

　　NCM是指正极材料由镍钴锰三种材料由一定比例组合而成，而NCA的正极材料是由镍钴铝构成，每个字母对应的都是相关元素的化学首字母。由于这两类锂离子电池能量密度相对更高，还能够平衡续航和稳定性，所以它们成为了目前电动汽车电池的首选。

　　那么NCM与NCA两种技术路线哪个更占优势呢?

　　直接说结论，目前这两种技术谁都没有绝对的优势来击倒对方，但因国内生产技术等原因，国产电动汽车大多搭载NCM三元锂离子电池。

　　特斯拉用的电池，为何和我们用的不相同?

　　先来说NCA电池，特斯拉的车型目前搭载的均为这一类型的电池，例如Model3的21700电池，单体密度已经可以做到300Wh/kg。NCA中镍钴铝常见的配比为8:1.5:0.5，铝的含量非常少，因此可以理解它接近二元材料，以铝(过渡金属)代替锰，是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性，离子掺杂可以增强材料的稳定性，提高材料的循环性能。但是在制作过程中，由于Al为两性金属，不易沉淀，因此NCA材料制作工艺上存在门槛。

　　镍钴铝电池，对制作工艺要求高且成本高，但铝可以起到提高电池循环化学稳定性的用途，搭配在三元体系中，镍含量可以得到一定提升，从而实现更高的电池能量密度。但是镍钴铝晶体结构较镍钴锰不稳定，容易在较高温度的情况下，发生崩塌导致热失控，且pH值过高易使单体胀气，进而引发危险。

　　特斯拉用的电池，为何和我们用的不相同?

　　由于NCA材料的技术壁垒高，目前产量重要集中在日韩，我国量产较少。重要供应商有住友金属(Sumitomo)、日本化学产业株式会社和户田化学(Toda)，韩国的Ecopro和GSEM也有少量产品销售。其中，Toda重要供应日本AESC和韩国LGC，Sumitomo重要供应松下和PEVE，韩国的Ecopro对应客户为SDI。

　　而关注电动汽车的朋友可能会对811电池有所耳闻。这个811其实就是属于NCM技术路线的，就是指NCM三元锂离子电池中镍、钴、锰三种元素所占的比例为8:1:1。按照镍钴锰三者含量的不同，NCM常见的型号有NCM523、NCM622、NCM811等。其中大多数国产电动汽车目前都使用的是523或者622型号的NCM电池。而目前NCM技术的发展趋势就是去钴并提高镍，例如最新的811电池就是这个趋势。

　　特斯拉用的电池，为何和我们用的不相同?

　　目前我国的宁德时代已经从去年年底开始量产NCM811电池，像蔚来ES6和广汽新能源AionS目前已经搭载了这一电池。它的单体能量密度可以达到250Wh/kg。但由于镍钴锰电池内的锰元素较难稳定更多的镍，导致目前镍钴锰体系能量密度稍低，所以目前续航表现不如镍钴铝电池，且正极材料的热稳定性就越差。在遇到高温、外力冲击等情况时，高镍电池会存在安全隐患。而且高镍电池充电时产气会导致电池鼓胀也是一个待解的问题。

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