破解焦虑！创新技术引领电动汽车高端进化

【EV视界报道】近年来，伴随着技术的进步和政策推助，中国发展培育出了全球最大的电动汽车消费市场，同时成为了全球最大的电动汽车生产国。

中国电动汽车累计销量占世界总量的近50%。据预测，未来5至8年将有大量国Ⅳ标准及以下的在用车辆面临逐步淘汰替换，这给电动汽车市场带来较大发展空间。未来5年，中国电动汽车产销增速预计将保持在40%以上；到2025年，新能源新车占比有望突破20%。

市场的蓬勃发展，推助了消费持续升级，尤其是高性能电动汽车已经成为市场的新增长点。在市场需求刺激下，动力电池领域也迎来了长足的发展，新材料、新技术不断涌现，带来了更优的成本、续航、快充和安全解决方案，这些新的电池产品正在成为电动汽车品牌影响力的重要加分项，不仅给消费者带来更好的体验，满足了多样化市场需求，更促进了电动汽车产业向高质量发展。

高镍电池起势

众所周知，正极材料占到了整体电池成本的40%以上，而电池能量密度的提升就主要取决于正极材料的优劣，电池安全性问题，正极材料也是关键因素。

根据不同的材料体系，常见的正极材料可分为镍钴锰酸锂（NCM）、磷酸铁锂（LFP）、钴酸锂（LCO）、镍钴铝酸锂（NCA）等，这些正极材料的性能差异，是动力电池技术研发的重中之重，在设计和选用时，需要将比能量、循环性、安全性及成本等因素加以综合考虑。

三元锂和磷酸铁锂是当前锂电池正极材料的中流砥柱，各自有着适合的市场定位。磷酸铁锂的安全稳定性、充放电循环寿命和成本优势明显，但同时也存在能量密度低，充放电效率低，低温表现不佳等问题。

尽管磷酸铁锂电池获得了很多车企的青睐，市场占有率不断提升。但是为了提高电动汽车与传统燃油车的竞争力，电池能量密度就需要达到350Wh/kg以上，单次充电行驶里程超过800公里，这样的目标若要实现，在很大程度上最终仍然要取决于高镍电池的发展。

镍钴锰酸锂（NCM）三元材料由LiNiO2改性而来，由于镍Ni、钴Co和锰Mn之间存在明显的协同效应，因此NCM的性能好于单一组分的层状正极材料，三种元素对材料电化学性能的影响不同。当三元材料中添加的镍含量大于50%时就成为高镍三元材料，配比如NCM622、NCM811和NCA，是现今多数电动汽车搭载的电池类型。

今年的上海车展展出的近80款电动车型中，有43款中高端车型已搭载或者拟搭载的都是高镍电池。在欧洲、北美市场，高镍电池的渗透率同样在攀升，特斯拉、大众、宝马、戴姆勒、通用、现代等车企都在加码高镍电池车型的比例。

行业机构预计，到2025年高镍三元材料的渗透率将会达到60%-70%以上。值得关注的是，在电动汽车产业迅速发展的同时，电池核心资源供给紧缺的局面正在变得越来越紧迫，钴属于不可再生资源，有机构预测到2026年钴元素将供不应求，价格也难以控制，电池无钴化是目前多数厂家研究的重要课题，目前的发展趋势是用镍替代钴，能量密度理论上可以达到和三元锂相当，价格却比三元锂明显下降。

从“三元”到“四元”

四元电池顺势而生，被业界认为能够更好地解决动力电池在续航里程、快速充电、安全和成本方面的平衡问题，有望弥补高镍三元电池在成本和安全方面的不足。

作为全球最早量产三元正极材料的公司，在高端纯电动和混动汽车上，LG新能源领先的电池技术已经得到全面应用。比如，保时捷Taycan实现了500公里的续航和30分钟补电80%的快充体验，提速性能也十分优异。以安全著称的沃尔沃也在其旗舰车型XC90混动版上应用了LG新能源的电池技术，进一步提升了车辆的安全性能。现代汽车的Grandeur Hev混动车型，也应用了LG新能源的电池解决方案，通过高功率为发动机带来强劲的动力辅助。

聚焦市场需求，LG新能源还在行业中率先实现了升镍降钴的四元锂电池（NCMA）的量产, 镍的比例增至90%，既提高了能量密度，也增加了电池容量，钴的比例则降至5%，可降低电池成本，加入铝元素的高镍四元锂电池有着高能量密度优势的同时，相比于三元8系材料，将大幅降低放电热流峰值，并且可以提高达峰的温度，因此具有优异的热稳定性，抑制了钴元素的不稳定杂质生成，提升电池循环寿命，保证了安全性，此外，三元电池在低温下比磷酸铁锂好的性能也得到保留，解决了北方冬天电池掉电的痛点。

LG新能源还率先将硅氧应用于动力电池的负极材料，2019年在全球最早实现采用硅氧负极的产品量产，具有更高效率的硅氧材料实现了更优异的电池能量密度、快充性能和续航里程。

凭借高镍“三加一”的四元正极材料技术，配合成熟的硅氧负极技术，按照中国新采用的更接近实际工况的WLTP标准，LG新能源的新一代四元电池技术可以实现1次充电续航650公里。同时这一技术方案的亮点还在于在能够在300wh/kg以上的高能量密度基础上，通过先进的热管理技术，实现超级快充，充电5分钟行驶280公里，从而解决了用户目前普遍存在的里程和补能焦虑。

四元锂电池技术满足了市场对高性能、高安全的需求的痛点，进一步加速的市场的高端化升级。从降低钴含量，且有效提升电池性能的优势来看，四元锂电池有望成为未来技术的多元化发展趋势之一，给车企带来了更多选择。据了解，LG新能源的四元锂电池技术将有望在通用等品牌的高端车型上得以应用，引领电动汽车步入四元时代。

中泰证券报告测算，目前市场上三元电池成本在800-850元/KWh区间，按照单车带电60KWh计算，使用四元电池单车可以节省6000-9000元。

罗兰贝格咨询公司也做出预测，高镍电池路线很可能成为未来的新趋势，四元电池由于自身技术特性优势，除了对三元电池拥有成本优势外，有望在更多车型上对磷酸铁锂电池产生替代。

结语

也许一场技术革命已悄然发生，高镍四元电池有能力强化电动车对燃油车的综合竞争力，必将对电动汽车普及产生深远影响。