？动力电池开始“除钴大战”

编辑|？王双双

5月18日，蜂巢能源“无钴，芯未来”发布会再次将贵金属钴推向舆论焦点。

作为一种银灰色的有光泽的金属，钴曾经是艺术家青睐的蓝色颜料的来源。然而，随着电动汽车浪潮的兴起，钴已经成为锂电池制造过程中不可替代的正极材料。

一方面是钴金属价格的上涨，另一方面是在经济和工业层面受到大量童工的非法开采。在非洲钴金属的主要产地刚果(金)，每克钴元素都可能混入血液。

然而，从今年开始，这种“神奇”的现实可能会得到改善。今年2月，特斯拉表示将自主研发钴含量可能为零的新型电池；3月，比亚迪推出刀片电池；5月，当代安培科技有限公司透露了无钴电池的技术储备；广汽新能源表示，石墨烯电池量产的研发将从实验室走向实车...对于多家车企的一系列动作，业内人士表示，一场动力电池的“除钴大战”正在打响。

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企业“除钴”的探索

长期以来，在动力电池行业，磷酸亚铁锂和三元电池的技术路线之争从未停止。更安全的磷酸铁锂电池能量密度低，续航能力更强的三元电池稳定性差。特别值得注意的是，在三元锂电池的制造过程中，必须使用昂贵的钴金属作为阴极材料。

虽然现在大部分车企在生产电动车时都选择三元锂电池，但“除钴”仍然是新能源巨头车企和动力电池厂商的重要研究课题之一。

作为全球新能源电动汽车的风向标，特斯拉也长期饱受电池成本的困扰，公司CEO马斯克也一直有“无钴”的想法。2065438+2008年6月，有观点认为钴供应的稀缺会成为Model3扩张的绊脚石。马斯克回应称，其电池的钴消耗量一直低于3%，二次电池的消耗量将降至零。今年2月18日，特斯拉透露将自主研发新电池。有业内人士告诉记者:“这种新型电池的钴含量可能为零。”据了解，特斯拉将在5月第三周举行的“电池日”上公布最新的“无钴”电池技术。

3月29日，比亚迪正式发布了blade电池。比亚迪官方数据显示，刀片电池具有很强的安全性和稳定性，在普通磷酸亚铁锂难以解决的能量密度问题上实现了较大突破。“未来两年计划将单体电池能量密度提升至180Wh/kg，系统能量密度提升至160Wh/kg”。对此，业内评论称:“当更安全的刀片电池克服了能量密度问题，三元材料电池将很快失去霸主地位。”

5月11日，当代安培科技股份有限公司也透露了新的研发方向。在2019业绩预告网上说明会上，当代安普科技股份有限公司董事长曾玉群表示，当代安普科技股份有限公司拥有自己的无钴电池技术储备，研发进展顺利，并在努力完善供应链，“因为这是一个全新的、颠覆性的产品”。

5月13日，广汽新能源还宣布，今年年底，石墨烯电池量产研发将从实验室走向实车，广汽新能源爱安车型将搭载相关技术成果。据了解，这款“超级快充电池”可以在短短8分钟内将电池充电至85%，充电时间相当于传统燃油车的加油时间。

仅仅5天后，5月18，蜂巢能源正式发布了两款无钴电池。从技术上讲，蜂巢选择用与钴相似的同族元素替代钴来实现“除钴”。据了解，这款产品最早将于2021年6月推向市场。

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多重因素推动企业“去钴”

为什么「除钴」会成为一种趋势？这不仅涉及到成本和技术，还涉及到企业的社会责任。

公开数据显示，截至目前，全球钴资源探明储量仅700万吨左右。“由于战略稀缺，中国、澳大利亚和加拿大的钴资源一直处于限采状态。随着5G的普及，钴的价格一路上涨，今年最高达到28万元/吨，创历史新高80万元/吨。”一位材料专家告诉记者。

以特斯拉发布的2018年Model3电池钴耗数据为例。按照当年年底钴报价34.7元/吨计算，特斯拉在2018年卖出了约138000辆Model 3，仅生产Model 3就花了215多万元购买钴金属。对于所有像特斯拉一样使用三元锂电池的车企来说，这将是一笔巨大的成本。

除了成本，技术瓶颈也是“脱碳”的一个原因。国家节能与新能源汽车重大专项“863”计划总体专家组专家肖曾表示，三元锂离子动力电池目前已经看到了能量密度的“天花板”，高镍材料、碳硅负极的锂电池最高能量密度约为300Wh/kg，正负不超过20Wh/kg。

最新公布的数据显示，目前量产的三元锂电池能量密度已经普遍达到200wh/kg，内含物为160 Wh/kg，这意味着行业的“天花板”触手可及。有动力电池的研究人员告诉记者:“三元锂电池短期内很难有大的突破。制造商的下一步要么是研究除钴以降低成本，要么是寻找新的技术突破。”

或许与成本和技术相比，企业社会责任看似与钴金属关系不大，但实际上也是企业考虑“除钴”的重要原因。

位于非洲的刚果(金)拥有全球已探明钴储量的49%，但受限于经济和工业发展水平，刚果(金)存在大量的手持矿(手工开采，经常使用童工)和非法开采。同时，除了童工和黑矿，非法采矿也给当地环境带来了一系列污染。因此，一些村庄的癌症发病率仍然很高。对于使用钴的电动汽车，有媒体曾形容为“天生原罪”。

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“除钴”有无限可能

一方面是新能源汽车产业对钴的依存度居高不下，另一方面是成本、技术和企业社会责任要求“除钴”。“对于企业来说，这是一个两难的问题。”动力电池专家告诉记者。

上述专家介绍，钴作为三元电池的重要原料之一，主要起到稳定结构的作用。目前还没有其他新材料可以取代钴在三元电池中的作用。谈论三元电池的‘脱碳’，只能说是减少钴的用量。如果要彻底去除钴，未来两到三年内，全世界的电池厂商都无法量产。

“目前三元材料除钴的发展方向是使材料具有更高的电压和更高的容量。其中，在电压更高的路线上，如果要除钴，三元材料镍钴锰就会变成二元材料锂镍锰氧化物，但目前还没有与之匹配的电解液。所以目前比较有可能实现的路线是寻找高容量的材料。在解释完“除钴”路线后，这位专家还告诉记者他对特斯拉无钴电池的猜想，“也许是干电池技术+超级电容”技术。

据了解，特斯拉于2065438+2009年5月收购了全球超级电容和干电极技术领域的领军企业——麦克斯韦，其在电池“除钴”方面已经探索出了多种可能性。

除了三元材料，这位专家认为，本质上是磷酸铁锂电池的刀片电池，如果能突破能量密度极限，可能有机会取代三元锂电池。蜂巢能源最新发布的路线，用类似钴的元素替代，也有无限可能。但是，一切都需要时间来检验。

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