科技部高新技術司副司長續(xù)超前近日表示，“十四五”期間，科技部將前瞻部署新體系動力鋰離子電池、全固態(tài)金屬鋰離子電池等前沿技術，開展無鈷動力鋰離子電池、固液混合態(tài)高品能鋰離子電池等共性關鍵技術研發(fā)。

電池無鈷化是業(yè)界長期以來熱議的焦點話題之一。今年七月，蜂巢能源首款無鈷電池走出實驗室，成為全球首款實現量產的無鈷電池；八月二十九日，蜂巢能源宣布其開發(fā)的全球首款無鈷電池包，正式搭載長城歐拉首款SUV車型櫻桃貓并實現量產裝車，引發(fā)廣泛關注。

蜂巢能源率先

實現無鈷電池產業(yè)化

近年來，“去鈷化”已成為越來越多電池廠商的選擇。如特斯拉曾于去年二月表示，將自主研發(fā)新電池，含鈷量可能為零；寧德時代曾在2019年業(yè)績說明會上表示，公司有無鈷電池技術儲備，研發(fā)進展順利，正想辦法完善供應鏈；日產汽車則計劃在2025年左右開始在其電動汽車上使用無鈷電池。

“無鈷電池之所以成為趨勢，一方面是因為目前鈷礦和鈷材料資源有限，且回收循環(huán)利用困難；另一方面，雖然有鈷的三元鋰離子電池能量密度較高，但活性過強會造成安全性差。因此，有鈷電池供應不安全、使用也不安全。”新能源與智能網聯(lián)汽車研究者曹廣平告訴記者。

蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新指出：“作為全球最大的鈷產品消費國，我國已探明的鈷儲量僅有8萬噸，占全球總儲量的1.14%，這意味著假如沒有解決鈷資源的有效方法，想要大力發(fā)展新能源汽車產業(yè)只能依賴進口，這也是目前我國鋰離子電池行業(yè)面對的最大的資源‘卡脖子’難題。”

據了解，作為全球首家實現無鈷電池產業(yè)化的電池公司，蜂巢能源在2018年就已投入研發(fā)無鈷電池；去年九月，蜂巢能源在北京車展公布無鈷電池兩大產品平臺；去年十二月，蜂巢能源宣布無鈷電池正式接受全球預訂；今年四月八日，蜂巢能源常州廠無鈷正極材料量產下線。

電池裝機量提升

前提是無鈷整車獲認可

目前蜂巢能源無鈷電池共規(guī)劃4款量產產品，分別為無鈷H系列115Ah電芯、155Ah電芯；HPlus系列157Ah電芯；無鈷E系列115Ah電芯，覆蓋全部車型超長續(xù)航里程。同時，蜂巢能源在德國斥資20億歐元建設歐洲廠，在國內長三角、華南和西南三大區(qū)域布局。尤其是2021年上半年，蜂巢能源已在四川遂寧、浙江湖州、安徽馬鞍山等地投資建設生產基地與智能化廠。蜂巢能源方面表示，預計到2025年，全球總產量將突破200GWh。

據楊紅新介紹，目前長城汽車已確定兩款搭載無鈷電池的車型，分別為歐拉和沙龍品牌。同時，吉利商用車一款皮卡將搭載蜂巢能源無鈷電池，另有兩家新造車公司也在溝通中。“無鈷電池量產將幫助全球動力鋰離子電池行業(yè)擺脫對鈷資源的依賴，防止其掣肘新能源汽車規(guī)模化發(fā)展，而且，‘去鈷’將助力新能源汽車公司降低成本。”

業(yè)內人士認為，隨著搭載無鈷電池的整車面世，無鈷材料各項性能得到用戶認可后，才會有更多上下游公司加入該技術路線，行業(yè)協(xié)同效應逐步顯現，大規(guī)模應用也就有了可能。

能量密度高

但安全性、價格等有待市場檢驗

“未來規(guī)劃的無鈷產量是10GWh，明年實際交付2-3個GWh。”楊紅新介紹，“同時，我們也在開發(fā)無鈷快充，屆時，無鈷電池應用場景會進一步拓寬。”

那么，從實驗室到落地，無鈷電池在發(fā)展中還將遇到什么難題？杉杉股份副總裁孫曉東介紹：“從技術角度講，在鎳鈷錳的比例為8：1：1時，電池300瓦時/公斤的能量密度已經達到‘天花板’，可能未來10年都無法突破。”由此可見，即使無鈷電池研發(fā)成功，未來能否大規(guī)模商用尚未可知。

“蜂巢能源的無鈷電池實際上是在三元鋰離子電池的基礎上不使用或極少使用鈷元素，目前可能與松下、特斯拉相同實現了鈷用量3%以下，但要完全突破三元鋰離子電池中鎳鈷錳的協(xié)同效應非常難。雖然無鈷電池能量密度可以維持高位，但安全性、價格能否超過磷酸鐵鋰的無鈷技術路線，還需經過市場檢驗。”曹廣平指出。