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目前，三元锂电池主要有NCA和NCM两种技术路线。NCA电池的正极材料主要由镍、钴、铝组成，其能量密度高、工艺成熟、成本低，但是主要技术由Sumitomo、Toda、Ecopro等日韩公司垄断。NCA电池的代表型号有：18650型和21700型，能量密度分别达到232～265Wh/kg和260～300Wh/kg，如特斯拉所用的NCA电池就主要使用的是松下的18650型电池。NCA电池具有严苛的制造工艺过程，不仅要求纯氧条件，且在电池生产全过程均要控制湿度在10%以下，这些环境需求让国内厂商望尘莫及。
为了绕开NCA材料的技术壁垒，国内多数企业选用了NCM技术路线。NCM电池的正极材料主要由镍、钴、锰组成，代表型号有：NCM111、NCM523、NCM622和NCM811，其能量密度分别为160Wh/kg、160～200Wh/kg、230Wh/kg和280Wh/kg。目前国内市场上的三元锂电池主要以NCM523体系为主，部分企业开始加速研究NCM622、NCM811材料，CATL公司已经能够将NCM811的能量密度提升到304Wh/kg，随着NCM811在市场上进一步推广，其能量密度将会提升到新的高度。由于三元锂电池主要通过Ni提供容量，其含量越高，电池的能量密度越大。因此，无论NCA技术还是NCM技术，想要提高动力电池能量密度和续航里程，就要着重对高镍三元材料进行开发。
无钴电池最早由Rossen等提出，随着不断研究，其中无钴高镍正极材料的LiNi x Mn 1-x O 2 （0.5< x <1）体系被证明具有清洁环保、价格低廉和比容量高等优点，可能有较高的商业化前景。对于高电压工况，无钴电池更具优势，因此未来也要着重研究高电压电解液。但是当前无钴电池依旧存在倍率性能差、循环稳定性差和阳离子混排等缺陷，难以克服。