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英国两大能源公司将携手投建英国首个陆上大型电池工厂
AMTE和Britishvolt贵司宣布，双方将携手合作建设英国首个全闭环生产电池芯工厂GigaPlant，以期满足汽车和储能市场电池供应。双方已就此次合作签署了谅解备忘录（MoU）。双方将通过优势互补，积极扩建陆上制造供应链。此次合作的成功将使多种锂离子电池产品组合的规模化生产成为可能，促使该国实现零突破，推动英国电气化道路快速发展。AMTE Power公司首席执行官Kevin Brundish表示:“我们很高兴与Britishvolt公司合作，探索在英国建立一个大规模的生产设施，并感谢APC对我司进行了介绍。”“最近的全球危机进一步突显了拥有强大的陆上供应链的重要性，而建造一个千兆瓦工厂将使英国在服务汽车和储能市场方面处于有利地位。”锂离子电池的规模化生产是电动汽车的关键，将带来新的制造收入和就业机会，AMTE对电池供应尤为关注，这也是英国一贯在电池创新方面的延续。”“与AMTE Power公司的目标一致，AMTE Power公司正在寻求增加他们在英国的现有生产能力，我们的雄心是在英国政府的支持下建立一个超过30千兆瓦时的工厂，在此过程中创造多达4000个工作岗位，”Britishvolt公司的首席执行官Lars Carlstrom补充说。“要实现零排放目标，并将英国转变为低碳经济，就必须实现前所未有的汽车电气化，而对可再生能源的依赖将需要大量的电池储能。”从远东进口锂离子电池成本高、碳排放多，而这个巨型工厂将巩固坚实的陆上供应链，以确保质量并消除未来供应的不确定性。”APC首席执行官伊恩康斯坦斯(Ian Constance)表示，消费者观念的积极变化导致需求增加，电池创新方面的技术进步，对电动汽车的健康发展非常有利，而英国是一个非常适合实现绿色能源投资增长的国家。康斯坦斯表示:“它拥有丰富而多样化的供应链、快速脱碳的能源供应和创新文化，以及政府通过强有力的产业战略提供的支持。”“随着实现净零目标的步伐和规模加快，英国在设计、开发、制造和出口高价值电池技术方面处于有利地位。”这是一个积极的证明，AMTE power和Britishvolt意识到英国在这方面具备的巨大潜力，因此将英国定为实现他们电池工业化探索旅程的首选国家。”
来源：集邦新能源研究
电池系统能量提升“争奇斗艳” 大模组/无模组时代加速到来
能量密度是动力电池最关键的核心指标之一，从很大程度上来讲，整车在同等质量下动力电池的系统能量密度越高，电动汽车的续航里程则越长。近年来，随着锂电池技术研发的不断深入，动力电池系统的能量密度在逐年提升。特别是龙头企业，在电池系统能量密度提升方面争奇斗艳，“八仙过海，各显神通”。能量密度提升空间巨大 “动力电池在能量密度上有非常大的发展空间，潜力无限，值得大家发挥优势，共同去研究，为未来出行提供更强动力。”蜂巢能源科技有限公司总经理杨红新表示，能量密度足够高时电池体积可以大幅缩小，甚至能缩小到只占电动汽车底盘中间通道位置，而且几乎碰撞不到，安全系数也有提高。从数据来看，工信部公布的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》（2020年第5批），纯电动乘用车车型的电池系统量密度大幅提升，电池系统能量密度在160Wh/kg及以上的车型已占据半壁江山。其中，SKI为北汽高端品牌极狐配套的ARCFOX α-T，其系统能量密度已经高达194.12Wh/kg。实际上，2019年动力电池系统能量密度呈现明显增长趋势，市场上已批量应用的三元电池和磷酸铁锂电池系统能量密度最高分别可达 182.44Wh/kg和144.9Wh/kg，较2018年同比增长10.3%和2.3%。在国家财政补贴政策和市场的双重作用下，2019年140Wh/kg及以上车型已成为市场绝对主体，140(含)-160Wh/kg和160Wh/kg以上车型产量占纯电动乘用车总产量的比例分别为63.1%和29.1%。电池包系统层级创新优化 当然，提高电池能量密度方式有很多种，材料优化是主要途径。例如近年来在乘用车领域，传统的磷酸铁锂市场份额逐渐被三元所蚕食；而在三元领域，越来越多的动力电池厂商从NCM111和NCM532向更高镍的NCM811和NCA材料进发。除了通过改善电池材料性能，以提升电池的单体能量密度以外，电池包系统层级的创新优化也是一种提高能量密度的有效方法。今年5月，江淮全新电动轿车江淮iC5正式上市，采用了NCA（镍钴铝）21700圆柱电池单体，相比于广汽Aion S和几何A搭载的NCM 811电池，NCA电池的能量密度更高。而最大的亮点，江淮iC5的电池组采用了“蜂窝”结构的仿生设计，采用全新的UE（Unitized Encapsulation）外延包覆模组技术进行单元化封装。“蜂窝”结构的电芯尺寸小，模组结构灵活，可以充分利用电池包不规则空间，获得最大电池包能量，实现了530km的超长续航。众所周知，目前市面上常见的电池包（pack）很多基于小模组+电池包内各种固定件、支撑件得来，过多的结构组件占据了相当多的体积和质量，所以整体集成效率大大降低。而简化电池包上的装配支撑结构，使得整个电池包结构明显简化，甚至形成近似于电芯-电池包的两级集成方案，也成为不少企业倾向选择的技术方向。在电池包的集成简化方面，宁德时代的CTP和比亚迪的“刀片电池”最受瞩目。2019年9月，在德国法兰克福国际车展上，宁德时代推出了全新的CTP方案（Cell To Pack），改变了原有的“电芯-模组-电池包”结构，电芯直接集成到电池包里。同月，宁德时代和北汽新能源举行了全球首款CTP发布仪式，北汽EU5将成为首款搭载该电池的车型。宁德时代CTP技术路线，其核心是减少了模组数量，直接由多个大容量电芯组成标准化电池包，再灵活堆叠组成更大的电池模块，适应不同款车型的配套需要。根据宁德时代公布的资料，相比于传统电池包，CTP 可以使空间利用率提升15%-20%，零件数量减少40%，能量密度提升 10%-15%。与宁德时代CTP“针锋相对”的，比亚迪推出了“刀片电池”，该方案更加适用于磷酸铁锂电池。“刀片电池”单体向大容量进化，电芯形状更加扁平、窄小，单体最大稳定长度可以达到2100mm。多个“刀片”捆扎形成电池包模块，通过少数几个大模组组合成电池模块。相较传统电池包，“刀片电池”的体积能量密度提升了50%以上。“刀片电池”通过设计电池的长度和宽度，可在一定体积下使电芯合理的扁长化，一方面利于在动力电池包内的整体排布，从而提高动力电池包的空间利用率、扩大动力电池包的能量密度；另一方面能够保证电芯具有足够大的散热面积，能够及时将内部的热量传导至外部，防止热量在内聚集，从而匹配较高的能量密度。实际上，不管是比亚迪的“刀片电池”，还是宁德时代的CTP技术，本质都是通过“无模组”来提升能量密度。两种技术状态在减少模组结构、提升封装效率上可以说是殊途同归，大幅减少单体连接线束以及相关的流程工艺成本，大幅度提高成组效率及系统能量密度。而作为国内动力电池“老三”，国轩高科也在电池包优化方面暗暗发力。今年3月，国轩高科工程研究总院院长蔡毅透露，国轩高科正寻求在模组层级提高LFP（磷酸铁锂）电池的能量密度，并扩大其适用范围。国轩高科在模组层级提高LFP电池的能量密度，势必也将带动电池包能量密度的提升，有望使得其系统能量密度从目前的160Wh/kg再上新台阶。“把电芯直接集成到电池包，省去电池模组，在技术角度并不难，确实能够起到优化空间利用率，并提升能量密度的效果，去掉模组是当前动力电池能量密度提升的有效路径之一。”某业内人士谈到。据了解，在大幅提升系统质量能量密度以及体积能量密度的同时，去模组、少模组也使电池包复杂度大幅下降，由此也带来了更高的产品稳定性和更低的故障率。电池包的成组考验的是电池研发人员对单体电芯和模组排兵布阵的能力，需要以安全性为前提，最大程度地利用每一寸空间。随着动力电池龙头们纷纷从系统层级寻求能量密度的突破，电池包大模组、无模组时代或将到来。撰稿：马云腾 来源：电池中国
来源：电池中国网
谁家更靠谱？“无钴”动力电池争夺大战
谁是“钴奶奶”？也许不少人有所耳闻。2018年年底，地球上重要的元素“钴”，价格飙升至60万元/吨。2016年之时，钴价才12万元/吨。直到今天，钴价依旧维持在24万元/吨。天价钴让汽车电池企业成本压力巨大，“钴奶奶”称号便在业内流传开来。为了“降钴”，各大动力电池企业各出奇招，钴含量也从最早的59%，逐步降低至7%。不过，蜂巢能源科技有限公司认为这还不够，只有将钴含量降到0%，才是电池的最终出路。5月18日，长城汽车旗下独立出来的动力电池供应商，自诩为锂电新势力的蜂巢能源，推出“薄片无钴电池”，欲掀起一场动力电池行业的“无钴”大战。■ 动力电池为何要“去钴”？20年前，学界就曾发布相关论文，探讨无钴电池的未来前景。谁曾想，20年后动力电池“去钴”竟然会成为共识。那么，为何要“去钴”？对广大消费者而言，动力电池“去钴”或许没有概念，如果告诉你这一切起源于钴金属的稀缺，便很好理解了。俗话说，物以稀为贵，更令人难受的是，这种稀缺还会是常态。钴元素符号Co，是一种具有光泽的钢灰色金属，质地硬而脆。令人惋惜的是，钴元素在地球上的含量十分低。一组数据显示：钴金属丰度仅为0.0025%，全球陆地钴的储量约为710万吨，分布区域也十分集中，52%的钴储量在刚果(金)。也就是说，本来就不丰富的钴元素，还主要分布在政治局势相对动荡的国家，钴价高企是一种必然。此外，强大的利益驱动背后，隐藏着鲜血与罪恶。有媒体报道，刚果（金）大量钴矿矿主非法使用童工，孩子们备受欺凌，生命安全时常受到威胁。我们使用的手机电池、动力电池，或许背后就是非洲儿童被践踏的生命与尊严。钴在动力电池中的地位又十分重要。我们知道，动力电池主要分为三元锂和磷酸铁锂两种技术路线。其中，以NCM（正极材料为镍钴锰三种材料）为代表的三元锂电池一骑绝尘。最新数据显示，今年1-4月，国内NCM三元锂电池装机量占比升至72.87%。动力电池正极材料中，钴金属成本就占据30%；一辆特斯拉电动车，含钴金属重量为13.68kg。经过测算，如果不考虑电池回收到的钴元素，2026年钴金属就将十分短缺。这也不难理解，特斯拉CEO埃隆·马斯克叫嚷着要降低电池中钴的使用比例。中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子冬也坦言，电动车发展在延续锂电池技术路线的时候，出现热失控、内短路等诸多问题。与此同时，资源方面也日渐紧促，钴价格从8万/吨涨到最高60万/吨，因此大家都在努力“去钴”。“保钴”还是“去钴”，整个行业也已经研究多年。正如南都电源锂电池技术研究院副院长李小平所言，去掉钴元素主要是从成本角度来考虑。钴金属价格高企，占据了电池正极材料中很大一部分成本。此外，从理论上而言，钴元素并非在电池中不可去除。简而言之，降成本是目的，“去钴”只是过程。■ 两条动力电池“去钴”方案“去钴”也并非动力电池行业新鲜事。蜂巢能源总经理杨红新指出，为打破有限资源的限制，科学家们在电池材料中减少钴元素的努力从未停止过。电池中含钴比例，从较早的钴酸锂中的59%，到目前普遍应用的NCM523电池12%，再到下一代NCM811中的7%，钴含量一直在降低。行业内把动力电池无钴方案划分为两个方向：第一个是采用传统磷酸铁锂电池方案。第二个是无钴电池材料方案。比亚迪“刀片电池”磷酸铁锂的无钴电池路径，在安全性和电池寿命方面优势突出。刀片电池利用形状特点提升了电池包纵向的利用率，缓解磷酸铁锂能量密度先天不足的局限性，再加上无模组技术，PACK层面减少连接件的数量，也降低成本，不失为一种创新。比亚迪刀片电池方案能量密度提升50%，成本下降30%，比亚迪汉的整车寿命可达百万公里以上。宁德时代推出的CTP（Cell To Pack）技术，则通过省去电池模组，优化电池包结构。该技术在整车融合性上有优势。数据显示，宁德时代CTP电池包体积利用率提高15%-20%，零部件数量减少40%，生产效率提升50%。这也是另一种磷酸铁锂路线的无钴电池方案。“蜂巢的无钴材料是实实在在的，是在镍锰钴三元材料中去除了钴元素。”蜂巢能源则认为，新型无钴材料电池，才能算作真正的“无钴电池方案”。日前，特斯拉官方也透露同样的观点：“请大家留意四月（可能推迟到六月）特斯拉电池发布会，无钴，不代表一定是磷酸铁锂。”按照蜂巢能源说法，他们发布的全新薄片式的“无钴电池”能够解决三大痛点，通过单晶无钴材料技术、叠片电芯设计技术、矩阵PACK设计技术，以及车规级AI制造的加持，可以实现整车续驶里程高达880公里，超过15年120万公里的寿命，以及更加安全可靠。■ “无钴电池”还需后续剧情那么，蜂巢能源的无钴电池究竟如何？这其中不乏赞许与质疑。不过总体认为，动力电池“少钴”甚至“无钴”确已成为研发方向。但是，“去钴”并不是一件简单的事情。据业内专家介绍，镍钴锰锂离子电池三元体系中，镍可以提高材料活性以及能量密度；钴则主要用于稳定材料的层状结构，减小阳离子混排，提高放电容量；锰则主要负责电池充放电过程中的稳定性。“从蜂巢能源无钴电池展示的数据来看，确实可圈可点。”深圳雄韬股份研发副总监高鹏然博士指出，蜂巢能源展示的阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米网络化包覆技术，在解决电池能量密度、电池安全性和电池寿命，以及高电压下的材料循环性能有促进作用。杨红新解释，阳离子掺杂技术就是采用与氧化学键键能高的阳离子掺杂到晶体结构中。蜂巢能源是采用两种化学键能更强大的元素替代钴，掺杂到材料中。通过强化学键稳定氧八面体结构，减少锂镍混排，改善材料稳定性，并在4.3—4.35V电压下稳定工作，能量密度比磷酸铁锂提高40%。李小平则认为，无钴电池从材料角度来说，也并不算太大的创新。无钴电池需要解决的材料挡电性问题，快充问题，以及电池结构稳定性问题。此外，还需适当与其他材料进行配合使用。如果蜂巢能源在这些方面得到很好地解决，才能最终得到整车企业和消费者的认可。也有业内人士认为，三元电池从NCM111、NCM523，发展到NCM622、NCM811，已经有了很大的进步。钴元素存在使得三元电池的稳定性、充放电速率会更好，因此不少企业将钴含量降低到5%左右。松下、特斯拉甚至对外宣称，目前三元电池钴含量可降到3%，不过迄今为止还没有继续降到0%。短期内，钴元素还是很难被替代，绝对“无钴”电池技术还不够成熟。再则，回归到动力电池“去钴”初衷，降本才是最终目的。发布会上，蜂巢能源并未公布其无钴电池方案的最终成本。诚然，“无钴电池”不再受制于钴金属资源和钴价的限制，但是研发成本、加工工艺成本方面会提升多少？未来是否会间接转化到消费者身上？我们目前不得而知，而这也是业内质疑的问题。编辑总结：根据规划，2025年中国新能源汽车新车销量占比达25%。另据预测，2035年全球新能源汽车的市场渗透率将达到50%。企业发力无钴电池，在战略上具有前瞻性，将使动力电池不再受制于钴元素。从理论上来说，三元动力电池无钴化并非不成立，技术上也可做到与普通三元电池比肩的程度。蜂巢能源发布的两款无钴电池，均计划在2021年下半年量产。那么，究竟能实现多大的降本比例，未来量产的情况又会如何，我们还需要持续关注。（文/汽车之家 李争光）
来源：汽车之家
与特斯拉和好？松下将提升在美电池产能
据外媒报道，松下目前正与特斯拉谈判，以使美国内华达州Gigafactory 3电池工厂产能从目前的35GWh提升至54GWh。日前，松下在2019财年（2019年4月1日至2020年3月31日）财报中表示，内华达州Gigafactory 3已连续第二个季度实现盈利，这在一定程度上缓和了松下与特斯拉的紧张关系。松下首席财务官梅田裕一（Hirokazu Umeda）在财报中透露，松下目前正在讨论扩大该工厂产能，但其未透露具体的提升目标。松下在财报中表示，其目前为特斯拉供应两种型号的电池，其中21700圆柱型电池用于Model 3和Model Y，这些电池主要在美国内华达州的Gigafactory 3生产；18650圆柱型电池则用于Model S和Model X，它们需要从日本进口至美国。据悉，内华达州Gigafactory 3电池工厂目前设计产能35GWh，是世界上产能最大的锂离子电池工厂，但它并不能满足特斯拉的需求。今年早些时候，特斯拉明确表示松下电池产量不足，限制了Model 3的生产。特斯拉此前希望该工厂最终可以生产高达105GWh的电芯和150GWh的电池组，来支持特斯拉不断发展的业务。但特斯拉此前与松下的紧张关系，导致这些扩张计划被搁置。如今，无论是松下糟糕的业绩表现还是竞争对手的增多，松下都需要缓和与特斯拉之间的关系。数据显示，松下2019财年业绩全面失守，其中销售额下降6%至74906亿日元，营业利润下降29%至2938亿日元，净利润下降21%至2257亿日元。另一方面，从2020年开始，松下不再是特斯拉独家电池供应商。就上海工厂来说，国产Model 3目前由松下和LG化学共同供应电池。数据显示，在今年前4月，特斯拉搭载的电池中，有17.9%来自于松下，这意味着大部分的订单被LG化学获取。失去特斯拉部分订单的代价是松下的霸主地位受到挑战，就今年第一季度的电池出货量来看，受特斯拉订单的拉动，LG化学超越松下坐上了全球第一大电池供应商的宝座，而排名第三的宁德时代也将自今年7月起为特斯拉供应电池。两面夹击之下，为提升业绩表现，松下低头与特斯拉“重归于好”或为必然。（文/汽车之家 宋爱菊）
来源：汽车之家
特斯拉电池模组“进化”方向
从多个维度来看，性能、安全、成本、产能和供应量配合，好多元素比下来发现特斯拉在熬过了最初的阶段之后，比355、590模组还是有优势的，而且在安全的冗余度来看在平衡电芯的能量密度和系统安全性方面很慎重。Sandy Munro老爷子在新一期的视频里面，着重对Model Y的电池模组和之前的Model3的做了一些对比，主要的差异包括：1） 模组热管理的水冷板连接改进、水冷板在边缘部分做了Coating涂胶处理做双重密封，并且在中间连接上面做了管路的更换 ；2） 模组的密封胶配方做了调整（主要从颜色来看），电芯之间的空隙不再用胶水填满，用胶量减少了 ；3） 模组侧边减少了涂胶材料并且减少了塑料的容纳支架。针对核心要点分析如下图所示：1）模组冷却设计优化1.1）在模组内的冷却板之间的液冷回路连接，取消了连接管的波纹，这主要是为了降成本。图1 内部冷却管的差异1.2）Model Y在冷却板的边缘，使用了Coating密封胶进行双重密封，这个管子漏了起到一定的延缓作用。图2 冷却板的涂胶处理1.3）模组的冷却管，取消了模组冷却管路出来的弯头（从左边的Z向改为Y直向），原本数量管理有两个密封圈，现在也给取消了，主要考虑装配的方便，在视频中装配完成以后冷却管还能转；图3 模组冷却管路输入和输出接口2）导热结构胶 Model Y的导热结构胶为浅蓝色，从总的使用来看用量要比Model 3的少不少，使得ModelY可以清晰的看到模组内电芯的空洞，这在Model 3上面是没见到的。这个能减重增加系统的能量密度并且减低成本，胶水的配方和供应商不知道切换没有。图4 胶水的使用3）模组侧面的工艺使用 这里可能和胶水直接相关，取消了塑料的部分，并且在侧板上少了塑料条，这个可能和工艺有关，本身材料没少多少。图5 模组侧边的细节差异当然模组采集模块也做了一些调整，能明显看到从双面采集的金手指减少了一面，从芯片布置来看，基本没怎么动，沿用之前的设计。图6 CMU的差异特斯拉模组的方向从目前的情况来看，不管是国产的标准版，还是未来的CATL提供的版本，整体的尺寸和接口应该不会变，在下面Model Y的动力电池工厂里面，很大一部分是做模组，而模组吊装、安装和后续部分有人工参与的部分。从现在到下一代Model S/X，整个结构的布置还是围绕圆柱电芯展开，而电池日（Battery Day）的技术多半也是继续在这种标准的规格夯。这里有几个好处：1）能够比较出松下、LG Chem的差异，如果CATL后续也能提供圆柱电芯的话，可以在同一个设计和比较的维度来比较化学体系和生产质量的差异性；2）如果切入生产，圆柱的生产设备和工艺相对能有更多的资源来导入，特斯拉已与韩国韩华集团（Hanhwa Group）旗下的机械工程部门即将签署供应电池化成设备的订单，目前已就设备供应达成一致，接下来就是开干了。如果电芯的能力真牛逼，也多了向其他电池供应商分配产能的筹码；3）圆柱小电芯的设计里面，本身具备一定的热失控防护的阈值在里面，电芯的安全性和模组的安全性系数有很大的差异，也有更多的容错空间。所以要想在这个方向上推三元或高镍的方壳和软包电芯给特斯拉估计很困难。小结:这一轮评价电池的情况，需要从多个维度来看，性能、安全、成本、产能和供应量配合，好多元素比下来发现特斯拉在熬过了最初的阶段之后，比355、590模组还是有优势的，而且在安全的冗余度来看在平衡电芯的能量密度和系统安全性方面很慎重，看NASA在太空中使用的电池也是走的类似的小电池做热隔绝的方向。
来源：汽车电子设计
量产后成本降幅超三成 动力电池厂商布局无钴电池领域
近日，宁德时代董事长曾毓群关于“正研发无钴电池”的表述再次引爆业内关于无钴电池的讨论。专家认为，目前还未有新材料可替代钴的稳定作用，只有尽可能降低钴用量，未来两三年内还无法做到完全去钴。目前，更多企业正在布局镍钴锰铝（NCMA）四元锂电池，该技术路线是在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素，并逐渐实现低钴或无钴电池的目标，量产后成本降幅可超过30%。宁德时代称有无钴电池技术储备近日，在宁德时代召开的2019年业绩网上说明会上，有投资者提问，除了磷酸铁锂电池，宁德时代是否有自己的无钴电池技术储备？曾毓群回复称，宁德时代有自己的无钴电池技术储备，目前研发进展顺利，正在想办法完善供应链，“因为是一个全新的、颠覆性的产品”。此前特斯拉透露，将在“电池日”公布最新的“无钴”电池技术，而此“无钴”电池并非密度较低的磷酸铁锂电池。对此，曾毓群表示：“马斯克告诉我，特斯拉希望自己做电池。据我了解，他们的技术路线对我们不会有冲击，双方在共同探讨如何把电池做得更好。”一时间，对无钴电池的讨论再次引发热议。目前动力电池主流类型分为磷酸铁锂电池和三元锂电池。由于磷酸铁锂电池本身不含钴，因此业内所指的“无钴”通常为三元锂电池中的去钴化。钴作为三元电池的重要原料之一，主要起稳定结构的作用。东北证券在研报中指出，假设未来远期全球每年新能源汽车销售5000万辆，按照单车钴金属含量10千克测算，则钴的需求量约为50万吨量级，而目前全球钴金属年开采量不足15万吨。在三元锂电池中，根据镍、钴、锰（NCM）三者比例的不同，从而生产出不同的型号，按照三种元素的配比可生产出532型号、622型号、811型号电池等。由于量少价高，降低钴用量一直是动力电池进化的方向之一。因此，高镍低钴的811型号成为三元锂电池的发展趋势，国际上主流的动力电池企业如LG化学、松下电池、宁德时代都在将低钴和“无钴化”作为下一代动力电池技术的研发重点。真锂研究总裁墨柯向中国证券报记者表示，目前从技术层面暂时无法做到真正意义上的无钴。“目前还找不到其他的新材料可以替代钴的稳定作用，也就是说只是可能降低钴的用量，但完全去钴，估计未来两三年内，放眼全球还没有哪家电池厂可以做到。”企业的去钴化探索墨柯称，目前三元材料的发展方向，一是让材料具有更高电压，二是使材料具有更高容量。从技术研发角度看，如果成功去钴，三元材料镍钴锰则变成二元材料镍锰酸锂。镍锰酸锂是一种5伏级的高电压材料，对比3.7伏级的三元材料，由于电压增加，电量也可相应增加。“但镍锰酸锂材料最大的问题是目前还找不到与之匹配的电解液体系。现有的六氟磷酸锂电解液体系因为电压不够5伏会被分解，电池也会随之失效。”墨柯解释称。因此，更多企业将技术发展的目光投向寻找高容量材料。近日，通用汽车在EV Day宣布与LG化学合作，计划2021年量产镍钴锰铝（NCMA）四元锂电池，其成本可实现超过30%的降幅。该技术路线是在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素，抑制钴元素的不稳定杂质生成。和目前的三元材料523、811、NCA相比，NCMA四元材料的镍含量逼近90%，同时钴含量进一步降低。在布局NCMA电池材料方面，国内主要有宁德时代、比亚迪、国轩高科、格林美、容百科技等企业。业内对NCMA的主流观点认为，现阶段镍和钴含量保持甚至优于NCA同等水平的替代方案，主要是采用三元向四元甚至更多元的电池进阶，并逐渐实现低钴或无钴电池的目标。由长城汽车剥离而独立发展的动力电池企业蜂巢能源近日宣布，将在5月18日发布全新无钴电池品类。对此，蜂巢能源市场总监郝雷明向中国证券报记者介绍，蜂巢能源无钴电池的正极材料为自主研发，其主材为镍锰。“可以完完全全实现去钴，钴含量为0。”她解释称，技术原理可以理解为把钴去掉后，用与钴相近的那一族元素实现替代并起到掺杂作用，并努力将掺杂物的比例降至7%以下甚至更低。根据蜂巢能源此前规划，无钴电芯产品在2020年5月完成材料体系的进一步优化，8月体系定型，2021年下半年量产，量产后成本可下降10%-15%，相应带来的电芯BOM成本可以降低约5%，且材料不受战略资源影响。“特斯拉电池日”猜想作为全球新能源电动车的风向标，特斯拉长期饱受电池成本之苦，公司CEO马斯克也一直有着“无钴”的想法。2018年6月，对于有观点认为钴供给稀少将成为Model 3扩产的绊脚石，马斯克回应称，旗下电池的钴使用量已低于3%，次代电池用量还将降至零。事实上，2012年，特斯拉Model S上每辆车的钴使用量为11千克，而到了2018年的特斯拉Model 3上，在同样规格尺寸下进行比对，钴使用量只剩下4.5千克。东北证券预计，到2025年，高镍超低钴方案下，特斯拉对钴的需求量将从现有体系测算的1.82万吨下降到0.74万吨左右，减少钴资源使用1.1万吨左右。5月15日，马斯克表示，将再次推迟原计划在5月第三周举办的“电池日”活动。此前，特斯拉在投资者电话会议上透露，将在“电池日”上发布公司在电池技术方面的最新进展，并称“这将是特斯拉历史上最激动人心的日子之一”。业内人士预期，除了介绍其电池供应体系，也可能宣布自主研发锂电池，并展示其部分研究成果与方向，但预计稳定装车最快要到2022年，短时间还是以外购为主。据墨柯推断，特斯拉在“电池日”上或将发布的信息有如下几种可能：一是宣布和松下联合开发的电池进展情况；二是宣布其将使用磷酸铁锂电池；三是宣布其干电极技术。今年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。该消息发布后的第二天，钴板块公司股价遭遇重挫，华友钴业、寒锐钴业双双跌停，而比亚迪等磷酸铁锂电池概念股开盘大涨，随后几个交易日继续攀升走高。目前猜测可能性比较大的是特斯拉在2019年5月收购的全球干电极技术领域的龙头企业——Maxwell的超级电容与干电池技术。“干电极技术的主要作用是简化工艺流程从而降低成本。干电池本身并不是新技术，有日本的电池厂一直在做，但不完全是干电极，也有‘湿’的成分。因此目前干电极的技术到底有多成熟，也并不十分清晰。如果特斯拉的干电极能够做到完完全全的‘干’，则确实属于技术方面的突破。”墨柯表示。
来源：中国证券报
