特斯拉使用的NCA三元锂电池和我们说的NCM三元锂电池有什么区别？哪个更好一些？

现在装载汽车上的三元材料主要走两条大的路线。

一条就是 NCM（镍钴锰） 三元锂电池，一条就是 NCA（镍钴铝） 三元锂电池，它们的命名就是化学元素首字母的缩写。

镍钴锰三元（NCM）

NCM523、NCM622,NCM811等是现在国内市面上最常见装车的几个品类。

主要生产厂商是宁德时代，LG、SK、三星SDI等。

523,622,811这些数字是啥意思？

就是NCM的对比，比如NCM523，镍5钴2锰3，当然这个比例不是严格意义上的成分，只是个大约的比例。

比如NCM811，镍的含量可能是78%-88%之间，看哪种具体的配比更适合厂家设计的要求。

NCM三元材料里面的 「钴」属于稀缺金属 ，国内的钴金属的资源非常匮乏。

「钴」主要靠进口，价格昂贵。为了降本，国内的锂电池行业一直再研发少钴电池，从之前的NCM（镍钴锰）配比5：2：3,1：1：1，希望往NCM（镍钴锰）8:1：1的比例转变。NCM811电池的理论能量密度达到了300wh/kg。

但镍钴锰电池里面，每个元素实际都有着自己的用作。比如钴的作用是稳定材料的层状结构，提高材料的倍率性能。镍能提升能量密度，但容易造成锂离子的脱嵌，而锰能提高材料安全性和提升结构稳定性。

但 高镍电池的优点明显，就是在降低成本（少钴）的同时还能增加电池能量密度（多镍）。 但缺点也很突出，就是钴少了，镍多了，导致了层状结构稳定性变差，电解液容易发生分解和电解液与材料表面发生副反应，产生的副产物成绩导致界面导电性变差。

综合来说，目前的 高镍低钴低锰方案用低成本的方案提高了能量密度（续航增加），但换来的是循环寿命、安全性，热稳定性下降。

镍钴铝三元（NCA）

NCA材料的发展源自于镍酸锂材料，首先是在日本的锂电企业开始的大范围商业化。

NCA和NCM的区别就在于用了铝代替了锰，这样可以增强材料的稳定性，抑制高镍材料中的金属离子混排，提高循环性能。

NCA中镍钴铝常见的配比为8:1.5:0.5，理论密度上限为350wh/kg ,性能对比NCM来说要更加优越。但在生产工艺中，铝为两性金属，不易沉淀。相应的对生产设备的密封性要求高，温湿度要求比NCM要苛刻，湿度要求控制在10%以下（NCA中的LiNiO2容易吸潮），相应增加了技术要求和生产成本。所以NCA生产技术早期基本都控制在日韩，国内NCA的起步较晚。

其中最著名的就是松下的18650,21700圆柱电池了，这也是特斯拉早期车型的专供电池。当时的松下更是借着特斯拉的东风，一度成为了全球动力电池市场份额第一的位置。

现在的NCA主要国外厂商是松下、LG、三星SDI等。

但NCA的弊端就是充放电过程存在严重的副反应产生气体，这样会导致电池容易鼓胀变形，出现安全隐患，所以 NCA才会采取更耐内压的圆柱形电池壳。 另外，高镍NCM电池的弊端，高镍NCA也是一样，提高能量密度的同时也让热稳定性下降。

所以，无论是NCA还是NCM，在提高了能量密度的时候，也对其他配套的技术提出了相应的高要求，比如良好的BMS系统和电池包的设计。用句通俗的话来说，好马配好鞍，更要配个好骑手。

而很明显，现阶段国内BMS的发展并不能跟上电池能量密度的提升，这在某些院士的访谈中也能得知，高能量密度电池不是随便哪个主机厂想用就能用的，因为驾驭不了。

这也是为什么磷酸铁锂电池成为了越来越多主机厂的第一选择，上面说的应该也是原因之一了。

至于未来的发展，热稳定性极佳，能量密度偏低的 磷酸铁锂的产能和装车量在2021年双双超过了三元锂电池 。而从2022年的第一季度来看，趋势依旧是如此，但这并不能说明三元锂路线的没落。因为未来的趋势毕竟还是要走高能量密度的这条路线的。而我们需要等待的是更完善的BMS，更成熟的工艺，才能驾驭三元材料。

国内的三元材料的市场份额，从2019年到2021年，也是逐渐往着高能量密度（NCM811及NCA）这条路上再走，相信未来一定会有低成本、高能量密度且非常安全的动力电池会面世，也许在5年后，也许在10年后，但在大量资本、科研的投入下，我想这一天终归会出现的。

（图片来源网络，侵删！）

参考资料：

1、http:// news.cnpowder.com.cn/42 707.html

2、电动汽车动力电池系统安全分析与设计/王芳等著 北京：科学出版社，2016.9

3、https:// cj.sina.com.cn/articles /view/7426890874/1baad5c7a0010132um?finpagefr=p_104&sudaref=www.baidu.com&display=0&retcode=0