钜大LARGE | 点击量：725次 | 2021年05月13日
动力锂电池能否做到无钴？
据日经中文网报道，松下在一月十二日（美国当地时间十一日）举办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锂离子电池，而动力锂离子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，动力锂离子电池公司纷纷开始了有关无钴电池的研发。
为何要研发无钴电池？
目前动力锂离子电池分为磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池两种主流路线。磷酸铁锂离子电池本身不含钴，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“超级磷酸铁锂离子电池”，搭载刀片电池的电动汽车续航里程有望达到700—800公里。
三元锂离子电池按正极材料分类，有NCM（镍钴锰）和NCA（镍钴铝）两种方法。钴能够明显提升锂离子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。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
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锂离子电池公司都在进行低钴及无钴化的尝试。
龙头公司的去钴化尝试
特斯拉一直有着“无钴”的想法。去年二月十八日，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我国市场已经应用多年的磷酸铁锂离子电池。
在去年九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%。
去年五月十八日，蜂巢能源在《无钴·芯未来》线上公布会上亮相了两款无钴电池。这两款电芯的公布，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。
去年十二月二日，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公司。
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，还要一段漫长的时间。
短时间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，会出现层状结构不稳定、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。
一些公司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、磷酸铁锂离子电池为辅的技术路线，无钴电池还无法在短时间内替代三元电池。在无钴电池占领市场之前，钴还是必不可少的！图片
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