動力鋰離子電池去鈷化已經(jīng)成為一種趨勢，但要完全實現(xiàn)無鈷化還要克服更多技術(shù)難關(guān)。

2017年以來，鈷材料受下游三元動力電池需求大幅增長出現(xiàn)供應(yīng)緊缺，進而導致價格暴漲，從20萬元/噸的價格暴漲至66萬元/噸的歷史高位，從而使三元動力電池成本大幅上升。

為了降低成本以及提升電池能量密度，提升鎳的含量，降低鈷的含量，通過改變材料配方的方式被業(yè)內(nèi)認為是一種可行性方法。在此情況之外，近年來國內(nèi)外電池企業(yè)的三元電池材料體系開始從NMC523向622升級，再向811挺進，逐步降低了鋰電池的鈷含量，逐步實現(xiàn)高鎳少鈷直至無鈷化。

在中國，以寧德時代為代表的本土電池企業(yè)已經(jīng)正式量產(chǎn)并向市場批量供貨NMC811電池，拉開了國內(nèi)高鎳電池的應(yīng)用序幕，其它電池企業(yè)也在積極推進高鎳電池的研發(fā)與量產(chǎn)，將其作為公司的下一代高比能電池。

而在國內(nèi)，日韓電池企業(yè)也在積極研發(fā)，而且在技術(shù)研發(fā)上走得更靠前。

2018年，松下宣布正在開發(fā)無鈷電動汽車電池。松下汽車電池部門的負責人田村堅表示：“我們已經(jīng)大大降低了鈷在電池中的含量，鈷在三元電池中的比例已經(jīng)降到3%，現(xiàn)在我們的目標是實現(xiàn)無鈷化，這項技術(shù)已經(jīng)在研發(fā)當中?！?/p>

2018年5月初，特斯拉宣布其Model 3安裝的電池已經(jīng)極大地降低了鈷的含量。與此同時提高了鎳的含量，從而達到了有史以來最高的能量密度，并且實現(xiàn)了超強的耐熱性。

特斯拉CEO馬斯克在社交媒介上表示，在特斯拉Model 3的電池中，含鈷量已經(jīng)降到不到3%。他們將繼續(xù)改進技術(shù)，爭取在下一代電池中完全拋棄鈷，改變“帶血的電池”的名聲。

2018年，特斯拉累計交付145846輛Model3，實現(xiàn)21700電池累計裝機10938450kWh(10.9GWh )，搭載的就是松下為其研發(fā)的鈷含量不足3%的高鎳電池。這表明松下的低鈷化電池已經(jīng)得到了大規(guī)模量產(chǎn)且批量應(yīng)用，證實了高鎳少鈷電池的可行性。

2019年，特斯拉Model3車型銷量依舊火爆，預計銷量將進一步增長，從而對少鈷化電池產(chǎn)生更大的需求。而鋰電池少鈷化甚至無鈷化也將為特斯拉降低成本起到積極作用。

值得注意的是，SKI也在研究鋰電池低鈷化。SKI總經(jīng)理金俊宣布2019年將開發(fā)的新一代電動車電池名叫“NCM91/21/2”，即在用作正極材料的原材料中鎳的比重為90%，鈷和錳各占5%。

與松下相比，SKI新型電池的鈷含量還高一些，但也遠低于當前市場上批量應(yīng)該的523體系三元電池，正在往少鈷化或者無鈷化方向發(fā)展。

客觀來看，松下和特斯拉以及SKI等企業(yè)的最終目標都是實現(xiàn)鋰電池無鈷化，但就目前而言還沒有完全實現(xiàn)。

不過，近日，有一家中國電池企業(yè)卻實現(xiàn)了這個目標。

日前，蜂巢能源科技有限公司（簡稱蜂巢能源）在品牌戰(zhàn)略規(guī)劃及產(chǎn)品發(fā)布會上，對外發(fā)布針對不同應(yīng)用場景的“疊時代”系列動力電池產(chǎn)品，同時還面向全球首發(fā)了號稱無鈷材料和四元材料的電芯產(chǎn)品。

蜂巢能源介紹，其無鈷材料性能可以達到NCM811同等水平，材料成本降低5——15%，相應(yīng)帶來的電芯BOM成本可以降低約5%，且會讓材料不受戰(zhàn)略資源影響。

據(jù)了解，無鈷化關(guān)鍵技術(shù)有兩個，一是摻雜無未成對的電子自旋的特定元素，減弱電子超交換的現(xiàn)象，降低Li/Ni混排，提高電性能；二是摻雜M-O鍵能大的元素，減緩晶體在充放電過程的體積變化，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提高循環(huán)壽命和安全性。

對此，業(yè)內(nèi)人士認為，高鎳低鈷肯定是鋰電池的發(fā)展方向，但短期內(nèi)鈷還是無法替代。一方面，配方比例改變給電池封裝方式帶來挑戰(zhàn)，而目前高鎳鋰電池還是以圓柱封裝方式為主，軟包和方形技術(shù)還不成熟；另一方面，電動汽車要降低成本，還是要以保證安全和質(zhì)量為前提。

來源：高工鋰電