Batería con alto contenido de níquel "Análisis de puntos calientes": abriendo una nueva era de energía para vehículos eléctricos

Según un análisis de la industria coreana de baterías, el próximo año las baterías para vehículos eléctricos evolucionarán hacia baterías con alto contenido de níquel que contengan más del 90% de níquel. Las baterías que utilizan nuevos materiales para aumentar significativamente la densidad energética ingresarán al mercado el próximo año. Debido a que este nuevo tipo de batería puede aumentar considerablemente la autonomía de los vehículos eléctricos, los fabricantes de vehículos eléctricos también acelerarán el lanzamiento de nuevos modelos de vehículos equipados con este tipo de batería. .

En primer lugar, lo primero que empezará a cambiar en el nuevo año son las baterías de níquel, cobalto, manganeso y aluminio (NCMA) producidas por LG Energy Technology en colaboración con E&F. LG Energy Technology pondrá en el mercado baterías NCMA por primera vez en el mundo. La batería aumenta la gravedad específica del níquel a 90 y agrega aluminio para mejorar la estabilidad. Está previsto instalar esta batería en los vehículos eléctricos de Tesla.

Se puede decir que la NCMA de LG Energy Technology ha sentado un precedente al aumentar el contenido de níquel de las baterías hasta el 90%. El material de níquel en las baterías de vehículos eléctricos es el material central y la densidad de energía está determinada por el contenido de níquel. A medida que aumenta el contenido de níquel, más iones de litio comienzan a moverse, generando electricidad. En otras palabras, cuanto mayor sea la proporción de níquel en la batería de un coche eléctrico, más lejos viajará el coche.

Sin embargo, aumentar la proporción de níquel requiere altas capacidades técnicas. Cuanto mayor sea el contenido de níquel en la batería, más iones de litio se moverán hacia el cátodo, lo que provocará que la batería se vuelva estructuralmente inestable. En particular, la síntesis de materias primas, el control de la humedad y otras tecnologías son muy difíciles.

Durante mucho tiempo, el desarrollo de las baterías de los vehículos eléctricos no supuso ningún cambio estructural básico, sino que sólo aumentó el contenido de determinadas materias primas, incluso esto se limitó a un cierto nivel. Por ejemplo, entre las baterías NCM 622 (níquel 60, cobalto 20, manganeso 20), las baterías NCM que contienen níquel 80 se han producido en masa con éxito, pero aún no han superado la barrera para aumentar el contenido de níquel. Por lo tanto, la verdadera importancia de que la batería NCMA de níquel-90 de LG Energy Technology ingrese al mercado es que excede los límites técnicos de las baterías existentes.

Al mismo tiempo, lo llamativo es que abre la era de las baterías cuaternarias. La mayoría de las baterías de vehículos eléctricos actuales son baterías ternarias de litio centradas en níquel, cobalto y manganeso. LG Energy Technology ha reducido el contenido del costoso cobalto a un nivel mínimo de menos de 5, al tiempo que ha aumentado el contenido de níquel. Al aumentar el contenido de aluminio, se reducen los precios de fabricación de las baterías y se aumenta la producción de energía. El aluminio cuesta 1.500 dólares la tonelada, 20 veces más barato que el cobalto. Por lo tanto, la NCMA después de la finalización del producto refleja un ejemplo exitoso.

La industria cree que la autonomía de los vehículos eléctricos equipados con un 90% de baterías con alto contenido de níquel superará los 600 kilómetros, más de 100 kilómetros más que ahora. La distancia en línea recta de Seúl a Busan es de unos 300 kilómetros, y puedes ir y venir con una sola carga, siempre que esté completamente cargada, puedes ir a cualquier lugar de Corea del Sur;

Gracias a este beneficio, todos en la industria de las baterías dedicarán su energía a mejorar el contenido de níquel de las baterías. A medida que la NCMA dé el primer paso, las baterías NCMA también serán ampliamente adoptadas y la competencia en tecnología con alto contenido de níquel se volverá más intensa.

De hecho, siguiendo a los vehículos eléctricos de Tesla, General Motors de Estados Unidos también planea utilizar baterías NCMA en la segunda mitad del próximo año. General Motors está formando una empresa de cooperación en baterías con LG Energy Technology en Estados Unidos y planea producir localmente baterías NCMA para usar en sus propios vehículos eléctricos. Los modelos que se espera que se carguen incluyen camiones eléctricos descapotables medianos y grandes. Por lo tanto, General Motors ya estaba ocupada con las baterías NCMA con alto contenido de níquel antes de lanzar sus nuevos modelos.

A medida que las baterías que pueden aumentar significativamente la autonomía comiencen a entrar en el mercado, otras empresas de baterías y vehículos eléctricos también acelerarán el desarrollo tecnológico y aumentarán el contenido de níquel de las baterías.

Según fuentes de la industria, Samsung SDI planea poner en producción en masa el próximo año sus baterías NCA (níquel, cobalto, aluminio) de níquel-80 de 'segunda mitad de generación'; SK Innovation también las pondrá en masa; producción en 2023. Las baterías NCM que contienen níquel 90 se pusieron en producción en masa. Esta es la primera vez que Samsung SDI y SK Innovation desarrollan y utilizan baterías NCA y NCM con un contenido de níquel del 80-90%. Al aumentar el contenido de níquel, mejorando así el rendimiento de la batería de los vehículos eléctricos, se pueden incrementar las ventas de vehículos eléctricos.

El material del ánodo de la batería NCA de Samsung SDI es de alta pureza. Su objetivo es aumentar el contenido de níquel hasta el nivel más alto de la industria del 88% en la serie de baterías NCA, ampliando así la gama de vehículos eléctricos. Reemplazaron el manganeso por aluminio, aumentaron el contenido de níquel y al mismo tiempo resolvieron problemas de seguridad. La estrategia de Samsung SDI es utilizar baterías NCA para ganar el mercado de baterías para vehículos eléctricos.

El plan de SK Innovation es utilizar baterías de disco NCM que contengan níquel 90 para capturar el mercado de baterías para vehículos eléctricos. La batería de disco NCM que están presentando es un modelo de seguimiento de la batería NCM 811, que se convierte en la batería con alto contenido de níquel.