“无钴化”成为动力电池进化新方向 蜂巢能源自主研发无钴电池率先突破

    本报记者 龚梦泽

    近年来，“高镍低钴”成为三元锂电池的发展趋势，车企和动力电池企业在降低钴元素比例上各显神通，不倦地研发和突破。从最早的钴酸锂中的59%，到目前应用广泛NCM523中的12%，再到下一代NCM811中的7%，正极材料中的含钴比例数值在不断创新低。

    作为全球电动车的领头羊，今年初特斯拉宣布最新一代高镍电池钴含量会进一步降至3%以下，大踏步向“无钴”挺近。业内普遍认为，降钴后特斯拉将不再受制于钴价大幅波动对整体成本造成太大影响，可以对单车成本做预期管理，降低对钴价巨幅波动的敏感性，更有利于企业成本控制。

    无钴电池需求迫切

    成为动力电池进化新方向

    据《证券日报》记者了解，目前用于新能源汽车，特别是新能源乘用车的动力电池，主要采用两种技术路线，一种是磷酸铁锂电池，另一种是是以镍钴锰（NCM）、镍钴铝（NCA）为主要材料三元锂电池。前者安全性好，成本低。后者具有高能量密度和强大的耐力。如果根据是否包含钴进行划分，则前者不包含钴，后者则包含钴。

    作为动力电池正极材料中的重要元素之一，钴不但可以稳定材料的层状结构，而且可以提高材料的循环和倍率性能。然而，一边是全球新能源汽车蓬勃发展，产销量连年创出新高。另一方面，有限的钴资源却难以支撑新能源产业无限的未来。

    资料显示，钴在地壳中的含量较低，丰度仅为0.0025%，全球陆地钴的储量约为710万吨。如果不考虑回收，2026年以后，钴就将供不应求；有限的钴元素资源，无法支撑新能源汽车无限的发展空间。

    新浪汽车财经专栏作家林示对《证券日报》记者表示，电动汽车第一步与燃油车的竞争是在全寿命周期成本相当，逐步建立对燃油车的优势。在他看来，电动汽车需要更多的续航，就需要有高能量密度的电池技术为支持。在电池的成本的下降通道中，在同等的成本下组件提高电动汽车的续航里程。

    此前特斯拉CEO马斯克曾多次提到降低电池中钴的使用比例，甚至是无钴的电池方案，也正是表达了汽车企业需求端对于摆脱资源约束的迫切性。目前，全球电池供应商和车企都在急切的希望在动力电池实现去钴化，以摆脱对钴资源的依赖，有效的降低动力电池成本。

    推出无钴电池新品类

    国内本土电池企业实现赶超

    就在国内外的主流动力电池企业在低钴和“无钴化”道路上你追我赶之际，从一线自主品牌长城汽车独立而来的我国本土动力电池新秀蜂巢能源率先实现了技术赶超。5月18日，基于材料体系的前瞻性研发，蜂巢能源对外推出两款无钴电池新产品：115Ah和L6薄片无钴长电芯，成为全球首家成功研发出无钴电池的企业。

    据了解，此次蜂巢能源发布的无钴电池则兼具高安全、高能量和高寿命的特点。测试数据显示，蜂巢能源无钴电池的循环寿命在DOD为92%时为2500个循环，优于高镍三元电池；同时，长续航性能支持单次充电可达到880公里的续航，比比亚迪新近推出的刀片电池更长。

    据蜂巢能源官方信息，115Ah能量密度达到245wh/kg，匹配590标准模组，能够搭载到目前大部分新的纯电平台上，这款产品的电池包在整车端，能够实现15年120万公里；L6薄片无钴长电芯容量为226Ah，目前正在与长城汽车的一款高端车型做适配开发，预计可以实现880公里的续航。根据规划，115Ah将在2021年6月份推向市场；L6计划在2021年下半年推向市场。

    “为了使无钴材料走到规模化应用阶段，我们通过多种复合技术，显著改善了无钴层状材料的镍锂离子混排问题以及循环寿命的问题。”蜂巢能源总裁杨红新表示，无钴技术中三项技术极为关键，其中阳离子掺杂技术，通过强化学键稳定氧八面体结构，减少锂镍混排，大幅改善了材料的稳定性，可以在4.3-4.35V电压下稳定工作，实现能量密度比磷酸铁锂提高40%。

    杨红新在接受《证券日报》记者采访时表示，单晶技术则可以改善电池的安全性和寿命，电芯寿命可以比多晶高镍三元高出70%；采用的纳米网络包覆技术，则可以减少正极材料与电解液的副反应，有效改善高电压下的材料循环性能。

    自2019年补贴力度大幅减少，减少钴含量已成为电池降本的重要措施，乘用车市场信息联席会秘书长崔东树认为，新能源汽车补贴退坡，使各新能源车企逐渐转变经营方向，在部分车型上放弃追求更高能量密度的电池以降低成本。

    事实上，对于消费者来说，880公里的续航里程将使彻底解决里程焦虑的问题。据记者不完全统计，目前在国内已经量产的纯电车型中，NEDC续航最高的为706公里，而达到600公里的也只有5款，其它都在600公里以下。可以预见，蜂巢能源无钴电池一旦实现量产装车，势必将大大降低消费者对新能源汽车的里程焦虑。在新基建建设中，随着公共充电网络铺开，消费者将更加自由选择电动汽车。

（编辑 才山丹）