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2019-08-02
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高工锂电网
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天鹏（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，江苏天鹏（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，江苏天鹏（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，江苏天鹏（TENPOWER）总经理陈璇向高工锂电表示，天鹏经过多年研发、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，这契合了天鹏的产品价值观和企业文化，正是看中于此，江苏天鹏（TENPOWER）确立了NCA方向。
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，江苏天鹏（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，江苏天鹏（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。
江苏天鹏（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。
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，江苏天鹏（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。
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。
江苏天鹏（TENPOWER）介绍，为了满足严苛的生产条件，天鹏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，江苏天鹏（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，江苏天鹏（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，天鹏主打的产品为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，天鹏的的主力产品为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，江苏天鹏（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，江苏天鹏（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，江苏天鹏（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。
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