在最近的成都车展上，一款宣布将搭载「无钴电池」的欧拉樱桃猫车型，出现在展台上。

 

无钴电池到底是什么？

无钴化概念曾因马斯克的言论成为热门话题，但市面上所谓的无钴电池，已经偏离了本质的概念。「无钴电池」应为三元材料去钴后的电池，解决三元材料需要钴这种昂贵又稀缺的稀有金属，同时又能因此而提升能量密度。

 

 

这款电池实际只是换了另一种不含钴的正极材料，不是真正的「无钴电池」。

与蜂巢能源相比，特斯拉的「无钴电池」还要更加粗暴，直接将常见的「磷酸铁锂电池」改称为「无钴电池」。因为，磷酸铁锂和尖晶石镍锰酸锂一样，本就不含钴。

要评判是否是真正的「无钴电池」，还可以用一个简单的方法验证，三元材料去钴后，能量密度也会提升到一个新高度。但蜂巢115Ah电芯能量密度只有240Wh/kg，只与早期的NCM523差不多，还无法与NCM811的304Wh/kg相比。

实际上，蜂巢能源所采用的尖晶石锰酸锂也不是一项新材料。它最早在1981年就已制得，虽然现在也有使用，但受到高温性能、能量密度、循环寿命限制，一直未能取代三元材料。

不过，关于这种材料的缺点，蜂巢能源表示他们已通过阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米网络化包覆三项关键技术，改善了高温性能和循环寿命问题，可以实现规模化应用。

真正的「无钴电池」难度极高

 

一位电池产业资深分析师认为：「实现无钴是为了降低材料成本，但其实降低的幅度很有限。」蜂巢能源电芯研发中心总经理高飞曾给出具体数值：「无钴电池可以降低最高10%的成本。」

根据中泰证券研究所整理的数据，2019年三元锂电池和磷酸铁锂电池每度电的锂电池材料成本分别为506.2元和356.41元。即使按照高飞给出的10%最高降幅计算，磷酸铁锂电池仍有27.8%的价格优势。

无钴化路线之所以能一直保持热度，除了有以上因素外，同时还有另一方面原因：「无钴」伴随着「高镍」，这是当前提高能量密度的主流技术方案。

 

镍的作用在于提高增加材料的体积能量密度，但钴含量低的「超高镍」三元材料会出现锂镍混排，从而造成锂的析出，并且无法抑制镍的相变，降低循环性能。

锂电材料全产业链龙头杉杉股份副总裁孙晓东曾表示：「从技术角度讲，在镍钴锰的比例为8:1:1时，电池300 Wh/kg的能量密度已经达到天花板，这个天花板可能未来10年都无法突破。」

真锂研究总裁墨柯曾指出，高电压材料也是限制无钴化的原因之一：「如果成功去钴，三元材料镍钴锰则变成二元材料镍锰酸锂。镍锰酸锂是一种5伏级的高电压材料，对比3.7伏级的三元材料，由于电压增加，电量也可相应增加。」

 

Manthiram表示：「在现有工厂采用这种工艺应该很简单。」他们已成立了一家名为TexPower的初创公司，试图在未来两年内将无钴材料推向市场。

谁更像是「下一代电池」？

尽管无钴化是产业正在着力研究的课题，但在商业化主导的动力电池市场中，性能和成本永远都是一个需要平衡的因素。在这种背景的引导下，也出现了多极分化的新材料路线。

 

 

「固态」指的是电池面没有气体、液体，所有材料都以固态形式存在，从而也避免了液态电池在高温下面临的胀气、热失控等危险。相比于现有的电池技术，固态电池还具备能量密度高、体积小、柔性化等多项优势。

不过，固态动力电池想要量产应用还有比较远的距离。

 

尽管如此，从多家企业的规划来看，固态电池的商用化似乎已如箭在弦上，只是这根「弦」不知还要绷紧多少年。

伍德麦肯兹负责运输和流动性的首席分析师Ram Chandrasekaran认为：「汽车制造商也许能在2020年代后期将固态电池应用到汽车上，但它最初可能是展示这项技术的一个窗口，目前还不是一个可行的市场行为。」

至于同样被研究者青睐、并因宁德时代突然火起来的钠离子电池，其实早在上世纪八十年代前后就已存在相关研究。但最初正极材料的电化学性能并不理想，发展非常缓慢。2010年之后，一些新正极材料的开发，帮助钠离子电池在容量和循环寿命方面有很大提升。
 

可以看到，钠离子电池不是「高镍」路线的替代产物，它更多是一款经济型产品。

 

在实际的商业化动力电池市场中，已经度过了追求能量密度的第一阶段，以高性价比为目的电池，开始更被市场青睐。磷酸铁锂电池装载量提升也证明了这点，中国北方车辆研究所动力电池实验室主任王子冬对此表示：「这是回归理性的做法」。

动力电池能量密度的提升，是边际效用递减的过程。在现有的商业应用中，能量密度已不应成为首要关注的因素。蜂巢能源推广不含钴的新型电池、马斯克也多次站台磷酸铁锂，正表现出了当前的市场正需要在性能和成本间，更好的进行平衡。