在技術進步的背景下，三元5系電芯又迎來新一波機遇。
11月6日，蔚來汽車上線了100kWh電池包。據悉，該電池包可實現“無熱蔓延”，也就是寧德時代此前宣布的“只冒煙不起火”電池。當然，最值得關注的是該款電池電芯采用的是寧德時代“鎳55三元電芯”，疊加寧德時代的CTP成組技術，使得蔚來這款100kWh電池包在多個方面性能突出。
在小編看來，寧德時代鎳55三元電芯或是這次蔚來100kWh電池包發布會無意中釋放的重要信號。這或許能表明，寧德時代在提升能量密度、降低成本以及提升安全性上，對單晶三元材料的研發和應用已經有長足發展。
為什么這么說？因為從材料來看，單晶正極材料相對于多晶正極材料更適合做高電壓，通過高電壓可以使得單晶5系材料能量密度更高；另外Ni55（鎳55）本身是單晶材料中的一種型號。
寧德時代在之前給蔚來配套的84kWh電池包采用的是NCM811電芯?，F在100kWh電池包又回歸到5系，應該是在成本、安全等多重因素下考量的結果。正如蔚來汽車發布會上所指出的，這款電池包可以實現只冒煙、不起火，實現真正的高安全。想必這也是寧德時代在更高安全，更優成本上的嘗試。值得注意的是，上個月，寧德時代已經透露，其設計開發的NCM811電池系統已可輕松通過熱擴散測試，時間不是5分鐘，而是永遠不起火。相信，在Ni55的成熟應用基礎上，未來高鎳如8系的趨勢也是不起火，更優的成本，以及更高的能量密度。
事實上，結合寧德時代此前為榮威ER 6和幾何C兩款新車配套的高電壓NCM523電池，系統能量密度都提升到180Wh/kg以上，小編猜測，寧德時代單晶5系三元電芯可能已經規模起量了。我們這里打算延伸一下單晶5系三元材料的討論。
能量密度可提升，成本更優、更穩定的單晶中鎳受關注
從材料端來看，提升正極材料的能量密度無外乎兩種路線：一種是提高材料的克容量，對應的是高鎳化路線，三元正極材料從523到622再到811即是如此，隨著鎳含量的不斷提升，克容量也不斷提升；另一種是提升材料的電壓，對應的主要是單晶化路線。
事實上，就目前來看單晶材料在循環性能、熱穩定性、安全、成本上相對于多晶高鎳材料都有優勢，在車企追求高安全、低成本的推動下，電池企業自然也將單晶中鎳材料作為重要研發方向之一。
數據顯示，國內單晶三元材料真正大規模上量的時間點在2017年下半年，2017年中國市場單晶三元正極材料產量不足萬噸，進入2018年以后，國內單晶三元材料產量迅速增長，年產量躍升至4.9萬噸左右，且90%以上的單晶三元材料應用在動力電池領域；2019年，這一數字攀升到7.9萬噸。
國內單晶三元材料快速增長，正是因為寧德時代等國內電池頭部生產企業開始在動力電池上使用單晶三元材料作為正極材料。
之所以不少電池企業開始關注到單晶三元材料，也正是因為在不改變電池材料穩定性的前提下，僅通過提升材料的電壓，就可以實現材料能量密度的提升。
據媒體報道，高電壓523+CTP也是寧德時代布局的電池技術路線之一。
今年7月底開啟預售的上汽榮威ER 6，其搭載的就是寧德時代NCM523電芯，電芯能量密度為243Wh/kg；8月初上市的幾何C，搭載的電芯也是寧德時代5系高電壓電芯。據業內媒體報道，寧德時代利用5系高電壓正極材料，單體電壓由4.3V提升至4.35V，電芯能量密度得到提升，小編推測這兩款車搭載的電芯可能都是寧德時代Ni55電芯。
事實上，從榮威ER 6搭載的5系三元電芯能量密度來看，其已經比較接近目前的高鎳電芯水平。
另外，高電壓5系電芯還有一個優勢，就是成本比NCM811要低。機構給出的數據顯示，目前鎳55三元單晶高電壓材料成本要比NCM811低15%左右。
在蔚來汽車100kWh發布會上，蔚來汽車聯合創始人、總裁秦力洪也向媒體證實了這一點，目前采用NCM811電芯的蔚來84kWh電池包單位成本要比采用鎳55電芯的100kWh電池包和采用傳統NCM523電芯的70kWh電池包都要高。
CTP助力 單晶中鎳優勢仍明顯
對于電池包來說，提升系統能量密度，除了材料端著手，近兩年通過結構優化改進已成為業內企業嘗試的重要手段。通過單晶材料高電壓解決了中鎳5系三元材料能量密度低的難題，而配合CTP技術，則又可以進一步提升電池包的系統能量密度，進一步拓寬了高電壓5系三元材料的市場空間。
據蔚來汽車介紹，100kWh電池包采用高度集成化CTP技術，通過工藝的改善，電池包內零部件減少了40%，體積利用率提升了19.8%，系統能量密度提高了37%，而從工藝的提升和空間利用率上，可以讓同等尺寸的電池包整體電量相比70度電池提升42%。換言之，同樣尺寸電池包，采用三元5系材料就可以將電量提升30度，CTP工藝的貢獻確實不小。
事實上，前面提到的榮威ER6、幾何C兩款車的系統能量密度提升也同樣明顯。如榮威ER6系統能量密度達到180Wh/kg；幾何C的系統能量密度達到183Wh/kg。這兩款車使得搭載NCM523三元電芯實現如此高的系統能量密度，CTP應該功不可沒。
當然，除了提升系統能量密度，CTP在降本方面的成效也是顯而易見的。從成本來看，由于省去了模組環節的線束、蓋板等零部件，整個電池包零件數量減少了40%，生產效率提升了50%，CTP電池包的物料成本與制造成本都有明顯下降。
從榮威ER6、幾何C，包括這次蔚來發布的100kWh電池包，都采用了5系三元材料，可以看出在高電壓和CTP技術加持下，車輛續航里程可以提升到600㎞左右，使得坐擁成本、安全優勢的5系三元材料在這一續航里程區間的市場競爭力更強。當然，我們也要清楚，通過高電壓、單晶、CTP等技術，能幫助5系材料在能量密度上提升的空間依然有限，材料本身的局限性并不能忽略。為滿足更高續航、更多電量需求可能仍然需高鎳化技術路線，仍需要不斷突破材料本身瓶頸，以及降低對于鈷資源依賴的重要方向。