近日，寧德時代董事長曾毓群有關“正研發(fā)無鈷電池”的表述再次引爆業(yè)內有關無鈷電池的討論。專家認為，目前還未有新材料可替代鈷的穩(wěn)定用途，只有盡可能降低鈷用量，未來兩三年內還無法做到完全去鈷。目前，更多公司正在布局鎳鈷錳鋁（NCMA）四元鋰離子電池，該技術路線是在鎳鈷錳三元電池的材料中摻入部分鋁元素，并逐漸實現(xiàn)低鈷或無鈷電池的目標，量產后成本降幅可超過30%。

寧德時代稱有無鈷電池技術儲備

近日，在寧德時代召開的2019年業(yè)績網(wǎng)上說明會上，有投資者提問，除了磷酸鐵鋰離子電池，寧德時代是否有自己的無鈷電池技術儲備？曾毓群回復稱，寧德時代有自己的無鈷電池技術儲備，目前研發(fā)進展順利，正在想辦法完善供應鏈，“因為是一個全新的、顛覆性的產品”。

此前特斯拉透露，將在“電池日”公布最新的“無鈷”電池技術，而此“無鈷”電池并非密度較低的磷酸鐵鋰離子電池。對此，曾毓群表示：“馬斯克告訴我，特斯拉希望自己做電池。據(jù)我了解，他們的技術路線對我們不會有沖擊，雙方在共同探討如何把電池做得更好。”

一時間，對無鈷電池的討論再次引發(fā)熱議。目前動力鋰離子電池主流類型分為磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池。由于磷酸鐵鋰離子電池本身不含鈷，因此業(yè)內所指的“無鈷”通常為三元鋰離子電池中的去鈷化。

鈷作為三元電池的重要原料之一，重要起穩(wěn)定結構的用途。東北證券在研報中指出，假設未來遠期全球每年新能源汽車銷售5000萬輛，按照單車鈷金屬含量10千克測算，則鈷的需求量約為50萬噸量級，而目前全球鈷金屬年開采量不足15萬噸。

在三元鋰離子電池中，根據(jù)鎳、鈷、錳（NCM）三者比例的不同，從而生產出不同的型號，按照三種元素的配比可生產出532型號、622型號、811型號電池等。由于量少價高，降低鈷用量一直是動力鋰離子電池進化的方向之一。因此，高鎳低鈷的811型號成為三元鋰離子電池的發(fā)展趨勢，國際上主流的動力鋰離子電池公司如LG化學、松下電池、寧德時代都在將低鈷和“無鈷化”作為下一代動力鋰離子電池技術的研發(fā)重點。

真鋰研究總裁墨柯向我國證券報記者表示，目前從技術層面暫時無法做到真正意義上的無鈷。“目前還找不到其他的新材料可以替代鈷的穩(wěn)定用途，也就是說只是可能降低鈷的用量，但完全去鈷，估計未來兩三年內，放眼全球還沒有哪家電池廠可以做到。”

公司的去鈷化探索

墨柯稱，目前三元材料的發(fā)展方向，一是讓材料具有更高電壓，二是使材料具有更高容量。從技術研發(fā)角度看，假如成功去鈷，三元材料鎳鈷錳則變成二元材料鎳錳酸鋰。鎳錳酸鋰是一種5伏級的高電壓材料，比較3.7伏級的三元材料，由于電壓新增，電量也可相應新增。

“但鎳錳酸鋰材料最大的問題是目前還找不到與之匹配的電解液體系。現(xiàn)有的六氟磷酸鋰電解液體系因為電壓不夠5伏會被分解，電池也會隨之失效。”墨柯解釋稱。

因此，更多公司將技術發(fā)展的目光投向尋找高容量材料。近日，通用汽車在EV Day宣布與LG化學合作，計劃2021年量產鎳鈷錳鋁（NCMA）四元鋰離子電池，其成本可實現(xiàn)超過30%的降幅。

該技術路線是在鎳鈷錳三元電池的材料中摻入部分鋁元素，抑制鈷元素的不穩(wěn)定雜質生成。和目前的三元材料523、811、NCA相比，NCMA四元材料的鎳含量逼近90%，同時鈷含量進一步降低。

在布局NCMA電池材料方面，國內重要有寧德時代、比亞迪、國軒高科、格林美、容百科技等公司。業(yè)內對NCMA的主流觀點認為，現(xiàn)階段鎳和鈷含量保持甚至優(yōu)于NCA同等水平的替代方法，重要是采用三元向四元甚至更多元的電池進階，并逐漸實現(xiàn)低鈷或無鈷電池的目標。

由長城汽車剝離而獨立發(fā)展的動力鋰離子電池公司蜂巢能源近日宣布，將在五月十八日公布全新無鈷電池品類。對此，蜂巢能源市場總監(jiān)郝雷明向我國證券報記者介紹，蜂巢能源無鈷電池的正極材料為自主研發(fā)，其主材為鎳錳。“可以完完全全實現(xiàn)去鈷，鈷含量為0。”她解釋稱，技術原理可以理解為把鈷去掉后，用與鈷相近的那一族元素實現(xiàn)替代并起到摻雜用途，并努力將摻雜物的比例降至7%以下甚至更低。

根據(jù)蜂巢能源此前規(guī)劃，無鈷電芯產品在2020年五月完成材料體系的進一步優(yōu)化，八月體系定型，2021年下半年量產，量產后成本可下降10%-15%，相應帶來的電芯BOM成本可以降低約5%，且材料不受戰(zhàn)略資源影響。

“特斯拉電池日”猜想

作為全球新能源電動汽車的風向標，特斯拉長期飽受電池成本之苦，公司CEO馬斯克也一直有著“無鈷”的想法。2018年六月，有關有觀點認為鈷供給稀少將成為Model 3擴產的絆腳石，馬斯克回應稱，旗下電池的鈷使用量已低于3%，次代電池用量還將降至零。

事實上，2012年，特斯拉Model S上每輛車的鈷使用量為11千克，而到了2018年的特斯拉Model 3上，在同樣規(guī)格尺寸下進行比對，鈷使用量只剩下4.5千克。東北證券預計，到2025年，高鎳超低鈷方法下，特斯拉對鈷的需求量將從現(xiàn)有體系測算的1.82萬噸下降到0.74萬噸左右，減少鈷資源使用1.1萬噸左右。

五月十五日，馬斯克表示，將再次推遲原計劃在五月第三周舉辦的“電池日”活動。此前，特斯拉在投資者電話會議上透露，將在“電池日”上公布公司在電池技術方面的最新進展，并稱“這將是特斯拉歷史上最激動人心的日子之一”。

業(yè)內人士預期，除了介紹其電池供應體系，也可能宣布自主研發(fā)鋰離子電池，并展示其部分研究成果與方向，但預計穩(wěn)定裝車最快要到2022年，短時間還是以外購為主。

據(jù)墨柯推斷，特斯拉在“電池日”上或將公布的信息有如下幾種可能：一是宣布和松下聯(lián)合開發(fā)的電池進展情況；二是宣布其將使用磷酸鐵鋰離子電池；三是宣布其干電極技術。

今年二月十八日，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。當時市場預計，特斯拉所指的無鈷電池為在我國市場已經(jīng)應用多年的磷酸鐵鋰離子電池。該消息公布后的第二天，鈷板塊公司股價遭遇重挫，華友鈷業(yè)、寒銳鈷業(yè)雙雙跌停，而比亞迪等磷酸鐵鋰離子電池概念股開盤大漲，隨后幾個交易日繼續(xù)攀升走高。目前猜測可能性比較大的是特斯拉在2019年五月收購的全球干電極技術領域的龍頭公司——Maxwell的超級電容與干電池技術。

“干電極技術的重要用途是簡化工藝流程從而降低成本。干電池本身并不是新技術，有日本的電池廠一直在做，但不完全是干電極，也有‘濕’的成分。因此目前干電極的技術到底有多成熟，也并不十分清晰。假如特斯拉的干電極能夠做到完完全全的‘干’，則確實屬于技術方面的突破。”墨柯表示。