正極材料是鋰離子電池的重要組成部分，其成本約占電池的三分之一，同時也決定著整個電池的性能。目前常見的正極材料有層狀材料（如鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰等）、尖晶石型材料、聚陰離子型材料以及三元材料等。三元材料結合了三種單—層狀材料的優點，并且通過三種元素間的協同作用能夠達到不同的性能要求。充放電過程中的氧化還原反應主要依靠鎳元素的變價，所以材料中鎳元素的含量決定了材料的容量，但是過高的鎳元素比例又會導致嚴重的陽離子混排現象，影響材料性能。

鈷酸鋰及三元材料常見形貌對比

從技術端來看，高鎳三元相較于其他正極材料技術壁壘更高，不僅需要較高的研發技術門檻，還需要更高效穩定的工程技術能力及更精細的生產管理水平。從能量密度端來看，在導入超高鎳正極材料后，電芯的能量密度可達到300-400Wh/kg，拉大與磷酸鐵鋰電芯的差距，目前在高端新能源汽車的生產中還是繞不開的首選，可以更好地滿足新能源汽車輕量化、智能化的發展要求。

現階段三元材料具備高能量密度但經濟性不足，磷酸鐵鋰成本低而能量密度不足，而高鎳材料可兼顧低成本和高能量密度。目前，研究較熱的正極材料有三元鎳鈷鋁LiNi_xCo_yAl_1-x-yO₂(NCA)和鎳鈷錳LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂(NCM)，隨著鎳(Ni)含量的提高，能量密度也在逐步提升，通常把5系、6系稱為普通三元，8系及以上及NCA稱為高鎳三元。

三元材料的常見產品分類及性能對比

隨著技術進步逐漸普及的NCM811較523產品能量密度可提升25%，未來有望提升至30%以上，同時高鎳技術路線方面Ni92產品已進入量產。而NCA中鎳鈷鋁常見的配比為8:1.5:0.5，鋁的含量非常少，因此可以理解它接近二元材料，以Al（過渡金屬）代替錳，是將鎳鈷錳酸鋰通過離子摻雜和表面包覆進行改性，增強材料的穩定性，提高材料的循環性能。但是在制作過程中，由于Al為兩性金屬，不易沉淀，因此NCA材料制作工藝上存在門檻。目前NCA還存在制備難、成本高等問題，因此市場上近兩年也出現了NCMA（高鎳三元摻鋁）產品，兼容了NCM和NCA的優點，在鎳含量提升比容的同時兼顧降本和安全性。

幾款高端高鎳三元SEM對比

目前高鎳正極的量產還具備比較高的技術壁壘，高鎳三元在生產中需降低燒結溫度同時要保證燒結質量，則要增加燒結時間，一般相對中低鎳三元需要多次燒結，進而增加了制造費用和降低了單線產能。燒結是正極制備的核心環節，燒結溫度和燒結環境對高鎳材料的結構、電化學性質、粒度等產生較大的影響，更為復雜的燒結工序增加了高鎳三元的制備難度，因此當前國內正極材料廠商多數仍在布局推進中，僅有少數企業能實現量產。

在負極領域，貝特瑞已經連續多年出貨量位列全球第一，目前在負極材料的延伸探索也未止步，在新材料硅基負極方面已有較深的技術積累。同時，貝特瑞也在積極布局正極材料，在技術路線選擇上，貝特瑞為了集中資源聚焦核心業務，在2021年完成了磷酸鐵鋰資產及業務轉讓，專注在以NCA、NCM811為代表的高鎳三元正極材料上。其“超高鎳正極材料開發”項目旨在將超高鎳正極材料產品成功導入量產，刷新容量新高度（容量大于245mAh/g），目前產品覆蓋了NCM、NCA、NCMA及無鈷正極材料。

目前，在高鎳三元材料的產能建設方面，貝特瑞于2015年建成了國內首條年產3000噸NCA產線，2019年15000噸高鎳三元正極材料項目投產，新增的15000噸產能預計2022年投產。此外，常州貝特瑞與SKI、億緯鋰能共同投資建設年產5萬噸鋰電池高鎳三元正極材料項目，預計2023年產能全部釋放。

貝特瑞正極材料

在即將到來的2022年11月24-26日與珠海舉辦的“2022年全國新能源粉體材料暨增效輔材創新發展論壇（第二屆）”，粉體圈邀請了來自貝特瑞新材料集團正極事業部的副總經理楊順毅總工，為大家現場分享報告“高鎳正極材料進展”，報告將聚焦當前國內高鎳正極材料的發展和應用現狀，結合貝特瑞目前的高鎳三元材料領域的研究成果和量產狀況，分析未來鋰電池正極材料的技術方向。如果您對相關內容感興趣，請千萬不要錯過！

報告人簡介

貝特瑞新材料集團正極事業部  楊順毅 副總經理/總工

楊順毅，博士，2012年8月至2014年9月在華南師范大學物理學博士后流動站從事博士后研究工作；2012年2月至今，先后任深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司正極事業部研發工程師、副總經理、深圳市貝特瑞納米科技有限公司總工等職務；現兼任公司董事，常州貝特瑞董事長，貝特瑞（江蘇）新材料有限公司總經理。

珠海新能源論壇會務組

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