金屬鈷正在成為影響將來(lái)動(dòng)力鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵原材料。

隨著新能源汽車補(bǔ)貼逐年退坡，公司在追求電池高能量密度以保證較高補(bǔ)貼的同時(shí)，還使出“渾身解數(shù)”降低電池加工成本，以保持在市場(chǎng)上的優(yōu)點(diǎn)。其中，不斷降低鈷的用量成為不少公司的選擇。

（文丨本報(bào)實(shí)習(xí)記者董梓童）

爭(zhēng)相布局無(wú)鈷電池

五月十一日，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群在公司2019年網(wǎng)上業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上公開(kāi)表示：“公司有自己的無(wú)鈷電池技術(shù)儲(chǔ)備，目前研發(fā)進(jìn)展順利，正在想方法搞好供應(yīng)鏈。這是一個(gè)全新的、顛覆性的產(chǎn)品?！?/p>

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

點(diǎn)擊詳情

早在今年二月，路透社就曾報(bào)道，特斯拉與寧德時(shí)代商討在我國(guó)廠使用無(wú)鈷的磷酸鐵鋰離子電池事宜。若順利執(zhí)行，該款磷酸鐵鋰離子電池將首次被用于特斯拉在我國(guó)加工Model3車型。

會(huì)上，曾毓群也承認(rèn)了這一事實(shí)。他說(shuō)：“公司與特斯拉的技術(shù)團(tuán)隊(duì)很早就有溝通對(duì)接，供貨時(shí)間大概在今年下半年。我們?cè)诹姿徼F鋰離子電池和三元鋰離子電池方面都有先進(jìn)的產(chǎn)品，供貨不限于磷酸鐵鋰離子電池或三元鋰離子電池，詳盡供貨產(chǎn)品取決于市場(chǎng)需求?！?/p>

鈷是動(dòng)力鋰離子電池加工制造的關(guān)鍵原料，價(jià)格昂貴。目前鈷價(jià)維持在25萬(wàn)元/噸左右，且呈上升趨勢(shì)。為降低動(dòng)力鋰離子電池成本，研發(fā)無(wú)鈷電池成為公司發(fā)展的緊要推手。領(lǐng)先于寧德時(shí)代，已有公司推出了相關(guān)產(chǎn)品。

2019年七月，長(zhǎng)城汽車旗下子公司蜂巢能源公布無(wú)鈷材料的電芯產(chǎn)品。無(wú)鈷材料性能可以達(dá)到三元鋰離子電池811型同等水平，材料成本降低5%-15%，電芯成本可降低約5%。

同時(shí)，松下、LG、中航鋰電等都將無(wú)鈷電池技術(shù)作為研發(fā)方向之一。2019年底，IbM表示，旗下試驗(yàn)室研發(fā)的無(wú)鈷電池獲得沖破性進(jìn)展，已找到其他金屬材料代替鈷。為加速商業(yè)化，目前已與產(chǎn)業(yè)鏈上下游達(dá)成合作。

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

點(diǎn)擊詳情

尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)化

寧德時(shí)代并未透露公司無(wú)鈷電池的詳盡技術(shù)路線。但在市場(chǎng)看來(lái)，不管是寧德時(shí)代，還是其他電池公司，要想實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷電池商業(yè)化、規(guī)?；庸ず弯N售，還有很長(zhǎng)一段路要走。

目前，已知可行的無(wú)鈷電池技術(shù)辦法包括：使用其他金屬代替鈷、精細(xì)調(diào)控高鎳材料組分等。在電池高鎳化趨勢(shì)漸明的背景下，不斷提升鎳含量，同時(shí)降低鈷含量成為多數(shù)電池公司的選擇。

經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，三元鋰離子電池中鎳、鈷、錳的比例已經(jīng)從最開(kāi)始的1:1:1，發(fā)展到3:3:3，再到5:2:3，直至目前的8:1:1。鈷、錳用量一直在降低。811型電池鈷含量約莫在10%左右。甚至有產(chǎn)品的鎳含量可以達(dá)到93%，鈷含量在3%左右。

雖然此類電池具有更高的能量密度，更低的成本，以及更輕的重量，但是其穩(wěn)定性和安全性也大打折扣。

據(jù)了解，鈷有穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)的用途，是電池不可或缺的關(guān)鍵原料。鈷的含量越高越能有效減少陽(yáng)離子混排，降低材料阻抗值，提高材料電子電導(dǎo)率，改善倍率性能，降低電芯內(nèi)阻。而目前無(wú)鈷電池技術(shù)仍未完全成熟，一旦溫度過(guò)高，容易引起燃燒。

業(yè)內(nèi)人士稱，截至目前，國(guó)內(nèi)三元鋰離子電池公司尚未實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷電池的規(guī)?；庸ず弯N售。然而，有分解機(jī)構(gòu)認(rèn)為，現(xiàn)今高鎳低鈷電池可以說(shuō)已經(jīng)在客觀上實(shí)現(xiàn)相對(duì)“無(wú)鈷”。如此看來(lái)，現(xiàn)階段，電池公司還無(wú)法完全拋棄這個(gè)奢侈的金屬原材料。

平衡能量密度和安全性

有關(guān)動(dòng)力鋰離子電池而言，市場(chǎng)上的需求緊要體今朝高能量密度和安全性上，兼顧兩者才是贏家。無(wú)鈷的磷酸鐵鋰離子電池安全性更強(qiáng)但能量密度相對(duì)稍低，低鈷的三元鋰離子電池能量密度優(yōu)點(diǎn)分明但穩(wěn)定性稍差。

在所有技術(shù)路線中，業(yè)內(nèi)認(rèn)為能兼顧兩者的，是被稱之為下一代動(dòng)力鋰離子電池處理辦法的固態(tài)電池。固態(tài)電池具有不可燃、不腐蝕、不揮發(fā)、不漏液等優(yōu)點(diǎn)，安全性高。同時(shí)，固態(tài)電池使用金屬鋰做負(fù)極，匹配高電壓正極材料，可進(jìn)一步提升能量密度。全球范圍內(nèi)有超20家公司表示擬布局或已經(jīng)涉及固態(tài)電池技術(shù)的開(kāi)發(fā)。

值得留意的是，不只磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池可以選擇無(wú)鈷路線，無(wú)鈷化也是固態(tài)電池的技術(shù)方向。2019年十月，雷諾汽車高級(jí)副總裁GillesNormand公開(kāi)表示，到2025年，公司旗下新能源汽車可能會(huì)使用鈷含量為零的固態(tài)電池。但目前受技術(shù)及成本制約，無(wú)鈷固態(tài)電池也還未跨越規(guī)?；庸さ拈T檻。

此外，特斯拉無(wú)鈷電池技術(shù)路線也讓市場(chǎng)洋溢好奇。興業(yè)證券預(yù)計(jì)，除了上述提及的與寧德時(shí)代合作開(kāi)發(fā)的無(wú)鈷磷酸鐵鋰離子電池外，還包括特斯拉子公司Maxwell自主研發(fā)的“新型高鎳正極+預(yù)鋰化負(fù)極+干電池技術(shù)+超級(jí)電容”無(wú)鈷鋰離子電池。

無(wú)鈷電池技術(shù)商業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)的序幕已經(jīng)拉開(kāi)。