谁更可靠？ “无钴”动力电池之战

谁是“钴奶奶”？或许很多人都听说过。

年底，地球重要元素钴的价格飙升至60万元/吨。

当年钴价仅为12万元/吨。

截至目前，钴价仍维持在24万元/吨。

钴的天价给汽车电池企业带来了巨大的成本压力，“钴奶奶”的称号在行业内流传。

为了“减钴”，各大动力电池企业纷纷拿出独特策略，钴含量从最早的59%逐步降低至7%。

不过，蜂巢能源科技有限公司认为，这还不够。

只有将钴含量降低到0%才是电池的最终解决方案。

5月18日，自称锂电池新势力的长城汽车旗下独立动力电池供应商蜂巢能源推出“薄型无钴电池”，试图掀起一场“无钴”战争。

动力电池行业。

■ 动力电池为何要“除钴”？ 20年前，学术界就发表了相关论文，探讨无钴电池的未来前景。

谁能想到，20年后动力电池“去钴”成为共识。

那么，为什么要“除钴”呢？对于广大消费者来说，可能并没有动力电池“除钴”的概念。

如果我告诉你这一切都源于钴金属的稀缺，那就容易理解了。

俗话说，物以稀为贵。

更令人不安的是，这种稀缺将成为常态。

钴元素符号Co是一种有光泽的钢灰色金属，质地硬而脆。

遗憾的是，地球上钴的含量非常低。

一组数据显示，钴的金属丰度仅为0.%。

全球陆地钴储量约为1万吨，分布区域也非常集中。

52%的钴储量位于刚果民主共和国。

也就是说，本来就不丰富的钴元素主要分布在政局比较动荡的国家。

钴价高企是不可避免的。

此外，在强烈的利益驱动背后，还隐藏着血腥和罪恶。

有媒体报道称，刚果民主共和国大量钴矿主非法使用童工，儿童受到欺凌，生命经常受到威胁。

我们使用的手机电池、动力电池，背后可能是践踏非洲儿童的生命和尊严。

钴在动力电池中发挥着非常重要的作用。

我们知道，动力电池主要分为三元锂和磷酸铁锂两条技术路线。

其中以NCM（正极材料为镍钴锰）为代表的三元锂电池最好。

最新数据显示，今年1-4月，国内NCM三元锂电池装机量占比升至72.87%。

动力电池正极材料中，钴金属成本占比30%；一辆特斯拉电动汽车含有重13.68公斤的钴金属。

经测算，如果不考虑电池回收的钴元素，全年钴金属将会严重短缺。

特斯拉CEO埃隆·马斯克嚷嚷着要降低电池中钴的使用比例，这也不难理解。

中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子东也坦言，电动汽车发展延续锂电池技术路线时，出现了热失控、内部短路等诸多问题。

与此同时，资源日益紧张，钴价从8万/吨涨到最高60万/吨，所以大家都在努力“除钴”。

到底是“保留钴”还是“去钴”，整个行业已经研究了很多年。

正如南都电源锂电池技术研究院副院长李小平表示，去除钴主要是从成本角度考虑。

钴金属价格较高，占电池正极材料成本的很大一部分。

此外，理论上电池中的钴并不是不可去除的。

总之，降低成本是目标，“脱钴”只是一个过程。

■ 两种动力电池“除钴”解决方案 “除钴”在动力电池行业并不新鲜。

蜂巢能源总经理杨红新指出，为了打破有限资源的约束，科学家们从未停止过降低电池材料中钴的工作。

电池中的钴含量已从早期钴酸锂的59%下降到目前广泛使用的NCM电池的12%，再到下一代NCM的7%。

业界将动力电池无钴解决方案分为两个方向：第一个是采用传统磷酸铁锂电池解决方案。

二是无钴电池材料解决方案。

比亚迪的“刀片电池”磷酸铁锂无钴电池路径在安全性和续航方面具有突出优势。

刀片电池利用其形状特点，提高电池组的垂直利用率，缓解磷酸铁锂能量密度的固有限制。

再加上无模块技术，减少了PACK层面的连接器数量，成本也降低了，这是一个创新。

比亚迪刀片电池解决方案能量密度提升50%，成本降低30%。

比亚迪汉的整车寿命可达百万公里以上。

宁德时代推出的CTP（Cell To Pack）技术，通过消除电池模组，优化了电池组结构。

该技术在车辆集成方面具有优势。

数据显示，宁德时代CTP电池包体积利用率提升15%-20%，零部件数量减少40%，生产效率提升50%。

这也是另一种基于磷酸铁锂路线的无钴电池解决方案。

“蜂巢的无钴材料是真实的，它是从镍锰钴三元材料中去除了钴元素。

蜂巢能源认为，新型无钴材料电池才算真正的“无钴电池解决方案”。

近日，特斯拉官方也透露了同样的观点：“请关注4月（可能推迟到6月）特地举行的SLA电池发布会，无钴并不意味着一定是磷酸铁锂。

”据蜂巢能源报道，他们发布的新型薄片“无钴电池”，通过单晶无钴材料技术、叠层电芯设计技术、矩阵PACK设计技术、车规级AI制造，解决三大痛点。

有了加持，车辆可实现续驶里程长达15公里，寿命超过15年1万公里，更加安全可靠。

■ “无钴电池”需要后续故事。

那么，蜂巢能源的无钴电池有哪些呢？认可与质疑。

但普遍认为“少钴”甚至“无钴”动力电池已成为研发方向。

然而，业内专家表示，“除钴”并不是一件简单的事情。

在三元体系中，镍可以提高材料活性和能量密度；钴主要用于稳定材料的层状结构，减少阳离子混合，提高放电容量；锰主要负责电池在充放电过程中的稳定性。

”从蜂巢能源无钴电池展示的数据来看，确实可圈可点。

深圳市雄涛股份有限公司研发副总监高鹏然博士指出，阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米技术-蜂巢能源展示的网络涂层技术可以解决电池能量密度、电池安全性和电池寿命以及高电压的问题。

杨红鑫解释说，阳离子掺杂技术利用化学键能高的阳离子掺杂到晶体结构中。

Honeycomb Energy采用化学键能更强的两种元素来替代材料中的钴，通过牢固的化学键稳定氧八面体结构，减少锂和镍的混合，提高材料的稳定性，在高温下稳定运行。

电压为4.3-4.35V，李小平认为，能量密度比磷酸铁锂高40%，从材料角度来看，该电池并不是一个大的创新。

无钴电池需要解决材料电阻、快速充电、电池结构稳定性等问题。

此外，它们需要与其他材料适当地使用。

。

如果蜂巢能源能够很好地解决这些方面，最终会得到整车厂商和消费者的认可。

有业内人士认为，三元电池从NCM、NCM发展到NCM、NCM已经有了很大的改变。

进步。

钴元素的存在使得三元电池的稳定性和充放电倍率更好，因此不少企业将钴含量降低至5%左右。

松下和特斯拉甚至宣布目前三元电池的钴含量可以降至3%，但到目前为止还没有继续降至0%。

短期内钴仍难以替代，绝对“无钴”电池技术还不够成熟。

再者，回到动力电池“去钴”的初衷，降低成本才是最终目的。

发布会上，蜂巢能源并未公布其无钴电池解决方案的最终成本。

诚然，“无钴电池”不再受到钴金属资源和钴价的限制，但研发成本和加工技术成本会增加多少？未来会不会间接转移到消费者身上？我们还不知道，这也是业界质疑的问题。

编者按：根据规划，2020年新能源汽车将占中国新车销量的25%，同时预计新能源汽车全球市场渗透率将达到50%。

公司研发无钴电池的努力具有战略前瞻性，将使动力电池不再受钴元素的影响。

从理论上讲，三元动力电池无钴化并非不可能，技术上也可以与普通三元电池看齐。

蜂巢能源发布的两款无钴电池均将于今年下半年完成SOP。

所以，我们还需要继续关注成本降低比例能达到多少，未来量产会怎样。