動(dòng)力電池能否做到無鈷?

時(shí)間:2021-04-26 21:34來源:電池聯(lián)盟 作者:子蕊
點(diǎn)擊:
       據(jù)日經(jīng)中文網(wǎng)報(bào)道,松下在1月12日(美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間11日)舉行的全球最大規(guī)模數(shù)字技術(shù)展——國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)(CES)上表示,公司將致力于開發(fā)不使用鈷的鋰離子電池,并打算在幾年內(nèi)把目前低于5%的鈷的使用比率降至零。
 
       據(jù)了解,一輛新能源汽車的很大一部分成本來自于動(dòng)力電池,而動(dòng)力電池的一大成本則在于“鈷”。但由于鈷是稀有金屬,價(jià)格昂貴,為了降低成本,動(dòng)力電池企業(yè)紛紛開始了對于無鈷電池的研發(fā)。
 
       為什么要研發(fā)無鈷電池?
 
       目前動(dòng)力電池分為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種主流路線。磷酸鐵鋰電池本身不含鈷,車企希望通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,來彌補(bǔ)其能量密度上的短板,例如,比亞迪的刀片電池號稱“超級磷酸鐵鋰電池”,搭載刀片電池的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程有望達(dá)到700—800公里。
 
       三元鋰電池按正極材料分類,有NCM(鎳鈷錳)和 NCA(鎳鈷鋁)兩種方案。鈷能夠明顯提升鋰電池的能量密度和電池壽命,防止電池過熱和延長使用壽命。
 
       雖然鈷元素并不參與電化學(xué)反應(yīng),但是在高鎳的同時(shí),降低鈷含量,是提升電池能量密度和降低成本的好方法。
 
       不過,鈷不僅昂貴還很稀缺——全球僅有710萬噸鈷儲(chǔ)量,并且集中分布在剛果(金)。
 
       為了減少對鈷的依賴,特斯拉、蜂巢能源、寧德時(shí)代等國際主流動(dòng)力電池企業(yè)都在進(jìn)行低鈷及無鈷化的嘗試。
 
       龍頭企業(yè)的去鈷化嘗試
 
       特斯拉一直有著“無鈷”的想法。去年2月18日,特斯拉表示將自主研發(fā)新電池,這種新電池的含鈷量可能為零。當(dāng)時(shí)市場預(yù)計(jì),特斯拉所指的無鈷電池為在中國市場已經(jīng)應(yīng)用多年的磷酸鐵鋰電池。 
 
       在去年9月召開的特斯拉電池日上,特斯拉CEO馬斯克表示,在新電池中,正極材料部門將會(huì)消除對鈷的使用,轉(zhuǎn)而依賴鎳。這樣做的好處是能夠?qū)⒊杀窘档?2%。
 
       去年5月18日,蜂巢能源在《無鈷·芯未來》線上發(fā)布會(huì)上亮相了兩款無鈷電池。這兩款電芯的發(fā)布,標(biāo)志著無鈷電池正式進(jìn)入落地階段,可以實(shí)現(xiàn)最高達(dá)880公里的續(xù)航里程。
 
       據(jù)蜂巢能源總經(jīng)理?xiàng)罴t新透露,蜂巢能源的無鈷材料電芯產(chǎn)品,材料性能可達(dá)到NCM811同等水平,材料成本可降低5~15%,相應(yīng)帶來的電芯BOM成本也可以降低約5%,且會(huì)讓材料不受戰(zhàn)略資源影響。
 
       去年12月2日,蜂巢能源在無錫舉辦了以“蜂啟·領(lǐng)未來”為主題的國內(nèi)首個(gè)電池日。電池日上,蜂巢能源正式宣布無鈷電池接受預(yù)定,這意味著蜂巢能源的無鈷電池將進(jìn)入量產(chǎn)倒計(jì)時(shí)階段。蜂巢能源或成為全行業(yè)率先實(shí)現(xiàn)無鈷電池量產(chǎn)的電池企業(yè)。
 
       寧德時(shí)代也曾在業(yè)績說明會(huì)上表示,公司一直有無鈷電池的技術(shù)儲(chǔ)備。
 
       無鈷電池雖然“完美”,但也不是沒有缺點(diǎn),想要成為主流,還需要一段漫長的時(shí)間。
 
       短期內(nèi)還無法替代三元電池
 
       有業(yè)內(nèi)人士坦言,正極材料在提高鎳含量、實(shí)現(xiàn)無鈷化后,電池的能量密度達(dá)到了極限,會(huì)產(chǎn)生層狀結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、倍率性能低、高電壓條件下穩(wěn)定性差等問題。
 
       同時(shí),低鈷的鎳鈷錳811電池更容易發(fā)生安全事故。因?yàn)殡S著鎳所占比例的增大,正極材料的熱穩(wěn)定性就會(huì)降低。當(dāng)電池遇到外力沖擊、過充、高溫等情況時(shí),引發(fā)熱失控的概率越大。
 
       一位專家表示,從整體來看,無鈷材料的技術(shù)和性能還存在缺陷,要取代鎳鈷錳或鎳鈷鋁的話,還要經(jīng)過一段很長的時(shí)間。
 
       一些企業(yè)也在探索通過用其他材料來代替鈷的方法。據(jù)悉,格林美已經(jīng)完成了從中鎳、低鎳到高鎳的全系列的技術(shù)儲(chǔ)備,公司正在探索開發(fā)鋁、硼、鎂元素來取代鈷。
  
       總之,未來5年,電池產(chǎn)業(yè)仍是三元電池為主、磷酸鐵鋰電池為輔的技術(shù)路線,無鈷電池還無法在短期內(nèi)替代三元電池。在無鈷電池占領(lǐng)市場之前,鈷還是必不可少的!
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
免責(zé)聲明:本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí),對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源:XXX(非中國電池聯(lián)盟)”的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行,以便我們及時(shí)處理。
QQ:503204601
郵箱:cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)
歡迎投稿
聯(lián)系人:王女士
Email:cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話:010-56284224
在線投稿
微信公眾號