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动力电池能否做到无钴？

时间:2021-04-26 21:34来源:电池联盟 作者:子蕊
点击: 次
       据日经中文网报道，松下在1月12日（美国当地时间11日）举行的全球最大规模数字技术展——国际消费类电子产品展览会（CES）上表示，公司将致力于开发不使用钴的锂离子电池，并打算在几年内把目前低于5%的钴的使用比率降至零。
 
       据了解，一辆新能源汽车的很大一部分成本来自于动力电池，而动力电池的一大成本则在于“钴”。但由于钴是稀有金属，价格昂贵，为了降低成本，动力电池企业纷纷开始了对于无钴电池的研发。
 
       为什么要研发无钴电池？
 
       目前动力电池分为磷酸铁锂电池和三元锂电池两种主流路线。磷酸铁锂电池本身不含钴，车企希望通过结构创新，来弥补其能量密度上的短板，例如，比亚迪的刀片电池号称“超级磷酸铁锂电池”，搭载刀片电池的电动汽车续航里程有望达到700—800公里。
 
       三元锂电池按正极材料分类，有NCM（镍钴锰）和 NCA（镍钴铝）两种方案。钴能够明显提升锂电池的能量密度和电池寿命，防止电池过热和延长使用寿命。
 
       虽然钴元素并不参与电化学反应，但是在高镍的同时，降低钴含量，是提升电池能量密度和降低成本的好方法。
 
       不过，钴不仅昂贵还很稀缺——全球仅有710万吨钴储量，并且集中分布在刚果(金)。
 
       为了减少对钴的依赖，特斯拉、蜂巢能源、宁德时代等国际主流动力电池企业都在进行低钴及无钴化的尝试。
 
       龙头企业的去钴化尝试
 
       特斯拉一直有着“无钴”的想法。去年2月18日，特斯拉表示将自主研发新电池，这种新电池的含钴量可能为零。当时市场预计，特斯拉所指的无钴电池为在中国市场已经应用多年的磷酸铁锂电池。 
 
       在去年9月召开的特斯拉电池日上，特斯拉CEO马斯克表示，在新电池中，正极材料部门将会消除对钴的使用，转而依赖镍。这样做的好处是能够将成本降低12%。
 
       去年5月18日，蜂巢能源在《无钴·芯未来》线上发布会上亮相了两款无钴电池。这两款电芯的发布，标志着无钴电池正式进入落地阶段，可以实现最高达880公里的续航里程。
 
       据蜂巢能源总经理杨红新透露，蜂巢能源的无钴材料电芯产品，材料性能可达到NCM811同等水平，材料成本可降低5~15%，相应带来的电芯BOM成本也可以降低约5%，且会让材料不受战略资源影响。
 
       去年12月2日，蜂巢能源在无锡举办了以“蜂启·领未来”为主题的国内首个电池日。电池日上，蜂巢能源正式宣布无钴电池接受预定，这意味着蜂巢能源的无钴电池将进入量产倒计时阶段。蜂巢能源或成为全行业率先实现无钴电池量产的电池企业。
 
       宁德时代也曾在业绩说明会上表示，公司一直有无钴电池的技术储备。
 
       无钴电池虽然“完美”，但也不是没有缺点，想要成为主流，还需要一段漫长的时间。
 
       短期内还无法替代三元电池
 
       有业内人士坦言，正极材料在提高镍含量、实现无钴化后，电池的能量密度达到了极限，会产生层状结构不稳定、倍率性能低、高电压条件下稳定性差等问题。
 
       同时，低钴的镍钴锰811电池更容易发生安全事故。因为随着镍所占比例的增大，正极材料的热稳定性就会降低。当电池遇到外力冲击、过充、高温等情况时，引发热失控的概率越大。
 
       一位专家表示，从整体来看，无钴材料的技术和性能还存在缺陷，要取代镍钴锰或镍钴铝的话，还要经过一段很长的时间。
 
       一些企业也在探索通过用其他材料来代替钴的方法。据悉，格林美已经完成了从中镍、低镍到高镍的全系列的技术储备，公司正在探索开发铝、硼、镁元素来取代钴。
　　
       总之，未来5年，电池产业仍是三元电池为主、磷酸铁锂电池为辅的技术路线，无钴电池还无法在短期内替代三元电池。在无钴电池占领市场之前，钴还是必不可少的！
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 动力电池 正极材料 无钴电池
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