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对标日韩巨头 江苏千赢国际首页NCA电池“领跑” | 高工特写
2019-08-02

摘要

在三元圆柱锂电池深耕十多年之后,江苏千赢国际首页(TENPOWER)成为国内首家量产NCA体系圆柱电池的企业。


在锂电池高镍化的征途中,圆柱电池明显比方形电池和软包电池快人一步,而在NCA和NCM811的路径选择上,市场角力的关键点在于,谁能在安全性上更上一筹,谁就将更具产品竞争力。


配套特斯拉的松下,给出的答案是NCA体系,背后的原因在于,尽管NCA体系生产制造难度比NCM811更大,但其在的安全性上具有更胜一筹的优势。而韩国锂电巨头三星SDI,也在明显加大对于NCA体系的投入。


而这也是对标日韩电池系的江苏千赢国际首页(TENPOWER)在布局高镍电池时,将目光锁定于NCA体系的最主要原因。


在三元圆柱锂电池深耕十多年之后,江苏千赢国际首页(TENPOWER)成为国内首家量产NCA体系圆柱电池的企业。


高工锂电获悉,江苏千赢国际首页(TENPOWER)NCA体系圆柱电池已经于2017年实现规模化量产,同时已经在包括高端电动工具、园林工具、两轮车、微型电动车等应用领域得到批量应用,并得到了来自客户端的良好反馈。


对于NCA技术路线的选择,江苏千赢国际首页(TENPOWER)总经理陈璇向高工锂电表示,千赢国际首页经过多年研发、测试发现,尽管NCA体系在材料生产以及电池制造上难度都更高,成本也更高,但是其在整体的稳定可靠性,尤其是在一些极端滥用条件下的安全性上有明显优势,这契合了千赢国际首页的产品价值观和企业文化,正是看中于此,江苏千赢国际首页(TENPOWER)确立了NCA方向。


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NCA电池与NCM811电池在过充滥用测试情况下对比


然而,要真正将NCA电池推向量产,绝非易事,尤其是以国内现有的供应链体系和生产制造控制能力,对此,江苏千赢国际首页(TENPOWER)对标日韩系企业,在产品设计、生产制造、供应链把控等各个环节进行了一系列针对性的突破。


陈璇介绍,NCA电池生产的难度主要体现在三个层面,一是原材料稳定性的控制;二是电池的设计;三是电池生产制造的过程控制。


NCA中镍钴铝常见的配比为8:1.5:0.5,铝的含量非常少,以Al(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,目前国际上具有NCA多年、大批量稳定生产经验的厂家,还主要在日韩。


在原材料的稳定性控制上,NCA材料生成难度高,普通的生产设备,工艺条件和过程环境是无法满足NCA材料的稳定性的要求。


自2014年起,江苏千赢国际首页(TENPOWER)对国内外的材料厂商进行了大量的评价测试分析。对比国内NCA材料的综合性能和稳定性,进口的NCA材料在各项指标的稳定性上具有明显的优势,尽管价格也会高于国内,但是为保证产品的高可靠性和一致性。


江苏千赢国际首页(TENPOWER)选择采用与三星、村田等日韩系的材料供应链,并建立了供应链的战略合作,以此保证稳定的供给。


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在电池的设计上,可靠性设计是产品具有更好一致性和稳定性的基础,对于NCA体系而言,更是如此,聚焦于此,江苏千赢国际首页(TENPOWER)结合自身在圆柱电池10多年的研发经验,针对于NCA体系做了针对性的设计开发和产品验证,在追求高比能量的同时,重点兼顾安全和一致性,并通过了国家强制检验。


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在生产制造的过程控制上,与其它材料体系只需注液工序对湿度进行严格控制不同,NCA要求在电池生产全过程均要控制湿度在2%以下,这对生产制造提出了很大的挑战。


江苏千赢国际首页(TENPOWER)介绍,为了满足严苛的生产条件,千赢国际首页NCA体系电池全程都在2%RH以下的环境控制的生产车间内制造。即便如此,高残碱的NCA体系的浆料依然面临稳定性问题,对此,江苏千赢国际首页(TENPOWER)掌握了一套特殊的工艺过程处理,以保障产品的一致性和稳定性。


基于NCA体系,江苏千赢国际首页(TENPOWER)开发了多元化系列产品,分别针对于高端电动工具、吸尘器、电动汽车及两轮车等不同的细分市场。


针对高端电动工具、吸尘器等小动力市场,千赢国际首页主打的产品为2.5Ah18650电芯,该产品兼顾了高容量和大倍率,可以实现15C放电,满足小动力应用对于倍率的高要求。


针对电动汽车和轻型车领域,千赢国际首页的的主力产品为28HE、32HE18650等电芯,该系列产品能满足微型电动车和电动自行车对于高续航的要求,同时可以实现2-5C的放电倍率,快充性能优秀,可以应对整包140-160kwh/kg的中长期技术要求。目前该系列产品已经在包括上汽通用五菱、五羊本田、博世等客户的不同产品上得到应用。


此外,针对现有的以汽油机为动力的园林工具以及很多直流大电流工具,江苏千赢国际首页(TENPOWER)开发了基于NCA体系的21700规格电池,可以满足更大倍率、更大能量密度以及更低成本的应用要求,该产品已经处于小批量产阶段。


除了在NCA体系电池上国内领跑,江苏千赢国际首页(TENPOWER)在小动力电池领域的倍率性能提升上也远超同行,甚至超越了部分国际竞争对手。


目前,江苏千赢国际首页(TENPOWER)的30A高倍率产品稳定出货中,其18650系列1.5/2.0AH-30A产品已解决了30A持续放电寿命短及温升问题,短时间脉冲轻松承载100A以上电流,低温性能测试方面也成绩优异,在-10℃的环境下循环性能良好,保障了低温环境的使用安全,能更好的满足客户在极端环境下的使用要求,其良好的产品品质赢得了市场越来越多的青睐。