早在2010年，“無鈷”概念就已經(jīng)被特斯拉提出。但直到現(xiàn)在，也沒有大規(guī)模的無鈷電池市場，電池技術(shù)占比也一直沒有上升。為什么“無鈷化”遲遲未實現(xiàn)？究竟在哪些方面遇到了瓶頸？

去鈷究竟難在哪里？

新能源汽車快速發(fā)展風(fēng)口下，整個行業(yè)對鋰、鎳、鈷的需求會進一步增加，但是對于鈷來說，全球礦藏儲量非常有限，且集中分布于常年局勢不穩(wěn)的非洲國家剛果，鈷的供需格局已由過剩轉(zhuǎn)向緊缺。

三元體系中，鈷元素可以起穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)的作用，鈷含量增加能有效減少陽離子混排，降低材料阻抗值，尤其對于提高材料電子電導(dǎo)率，改善倍率性能、降低電芯內(nèi)阻等有其不可替代的作用。

鈷在三元材料中短期內(nèi)無法完全消除替代，但低鈷與無鈷技術(shù)增強了下游動力電池對礦商的議價力。因此,利用價格低谷期,三星SDI、Umicore、SKI、特斯拉、寶馬等全球領(lǐng)軍的鋰電材料、電池、車企均鎖定了各自的鈷原料長協(xié)。但若未來鈷價格出現(xiàn)大幅上漲，依然會導(dǎo)致下游動力領(lǐng)域低鈷、無鈷進程的加快，轉(zhuǎn)向無鈷的材料體系。

為了避免源頭材料不穩(wěn)定，鈷在三元材料中的最低含量界限在哪里成為產(chǎn)業(yè)一直在探究的問題。

三元鋰電池仍是市場主流

目前，市面上主流的電池要數(shù)特斯拉的三元鋰電池和比亞迪的磷酸鐵鋰電池。其中最大的區(qū)別就是前者正極材料鎳鈷鋁（或錳），而后者的是磷酸鐵鋰。因為有鈷，三元電池的造假普遍要比后者高。但因為能量密度大，其安全性會稍微差一點。

相比起三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池有一個致命缺點。由于化學(xué)性質(zhì)的差異，三元鋰電池的能量密度比鐵鋰電池高出 70% 左右，因此搭載三元鋰電池的車型普遍跑得更遠、更快。在整車上，特斯拉的性能也會優(yōu)于比亞迪。

在去年底，比亞迪漢搭載的刀片電池給電池市場下了一劑猛藥。刀片電池也采用了磷酸鐵鋰正極材料，但是其能量密度提升了50%，安全性能也優(yōu)于市場上大部分電池，與同一時期上市的特斯拉Model 3分庭抗禮 。并且，目前已突破自供，將向一汽和紅旗供應(yīng)刀片電池，并于下半年實現(xiàn)裝車。

但從市場上看，電動車目前還無法切入規(guī)模最大的中低端燃油汽車市場，這也是特斯拉、蔚來、理想ONE等公司都開發(fā)高端車的原因。所以近幾年三元鋰電池仍然是廠商首選。

“無鈷”突破難度大 仍需觀望

“無鈷”概念最近一直炒著火熱，但結(jié)合本文上半部分看，冷靜的思考后會發(fā)現(xiàn)，“無鈷”不管是在技術(shù)方面還是市場方面，突破的難度都是很大。

根據(jù)研究機構(gòu)EVTank最新的數(shù)據(jù)，今年1~4月國內(nèi)三元鋰電池裝機量占比升至72.87%，而磷酸鐵鋰電池（LFP）進一步跌至22.93%，錳酸鋰電池（LMO）以及其他電池加起來占的比例不足5%。所以，三元鋰電池目前的地位還是非常穩(wěn)固的。

但從研發(fā)方向看，更多企業(yè)正在布局鎳鈷錳鋁（NCMA）“四元”鋰電池。而領(lǐng)軍的通用汽車，今年3月公布了自主研發(fā)的Ultium動力電池包。這是第一種即將量產(chǎn)的NCMA四元鋰電池。而蜂巢能源也有提出過開發(fā)NCMA四元鋰電池的項目。

事實上，別說無鈷電池，退而求其次的甚至NCMA電池暫時也沒有哪家企業(yè)可以真正量產(chǎn)。就目前來看，能夠量產(chǎn)的、鈷用量最少的電池是NCM811/NCA系列。

從國際上來看，LG化學(xué)、SKI都已經(jīng)量產(chǎn)NCM811，松下的NCA電池早就裝配特斯拉。從國內(nèi)看，寧德時代NCM811電池也已經(jīng)量產(chǎn)供貨。此外，比亞迪、國軒高科、比克動力、億緯鋰能、力神電池、遠景AESC、桑頓、鵬輝能源、萬向一二三等電池生產(chǎn)企業(yè)，以及杉杉股份、當(dāng)升科技、長遠鋰科、寧波金和、天津巴莫、廈門鎢業(yè)等材料企業(yè)，都在積極布局NCM811/NCA高鎳少鈷電池和材料。

雖然比亞迪、特斯拉、蜂巢能源等企業(yè)也有在布局“無鈷”電池，但因為其技術(shù)與市場的不穩(wěn)定，要等最終量產(chǎn)披露的信息才能判斷其在市場的位置。

電池是一個很復(fù)雜的體系，一個新材料的商業(yè)化，必須要所有配套材料同步革新，這本身就是一個相對復(fù)雜、長周期的開發(fā)；而產(chǎn)品開發(fā)完成后，還有小試、中試、量產(chǎn)，期間不斷修正也是一個漫長過程，因此，電池技術(shù)革新是一個相對緩慢的事情，未來趨勢向“無鈷”還是四元，我們需要長期關(guān)注。

來源：新材料情報NMT