动力电池开启无钴时代

发布日期:2021-09-15  来源:中国能源报

核心提示:科技部高新技术司副司长续超前近日表示,十四五期间,科技部将前瞻部署新体系动力电池、全固态金属锂电池等前沿技术,开展无钴动
 科技部高新技术司副司长续超前近日表示,“十四五”期间,科技部将前瞻部署新体系动力电池、全固态金属锂电池等前沿技术,开展无钴动力电池、固液混合态高品能锂离子电池等共性关键技术研发。
 
电池无钴化是业界长期以来热议的焦点话题之一。今年 7 月,蜂巢能源首款无钴电池走出实验室,成为全球首款实现量产的无钴电池;8月29日,蜂巢能源宣布其开发的全球首款无钴电池包,正式搭载长城欧拉首款SUV车型樱桃猫并实现量产装车,引发广泛关注。
 
蜂巢能源率先
 
实现无钴电池产业化
 
近年来,“去钴化”已成为越来越多电池厂商的选择。如特斯拉曾于去年2月表示,将自主研发新电池,含钴量可能为零;宁德时代曾在2019年业绩说明会上表示,公司有无钴电池技术储备,研发进展顺利,正想办法完善供应链;日产汽车则计划在2025年左右开始在其电动汽车上使用无钴电池。
 
“无钴电池之所以成为趋势,一方面是因为目前钴矿和钴材料资源有限,且回收循环利用困难;另一方面,虽然有钴的三元锂电池能量密度较高,但活性过强会造成安全性差。因此,有钴电池供应不安全、使用也不安全。”新能源与智能网联汽车研究者曹广平告诉记者。
 
蜂巢能源董事长兼CEO杨红新指出:“作为全球最大的钴产品消费国,中国已探明的钴储量仅有8万吨,占全球总储量的1.14%,这意味着如果没有解决钴资源的有效方案,想要大力发展新能源汽车产业只能依赖进口,这也是目前我国锂电池行业面临的最大的资源‘卡脖子’难题。”
 
据了解,作为全球首家实现无钴电池产业化的电池企业,蜂巢能源在2018年就已投入研发无钴电池;去年9月,蜂巢能源在北京车展发布无钴电池两大产品平台;去年12月,蜂巢能源宣布无钴电池正式接受全球预订;今年4月8日,蜂巢能源常州工厂无钴正极材料量产下线。
 
电池装机量提升
 
前提是无钴整车获认可
 
目前蜂巢能源无钴电池共规划4款量产产品,分别为无钴H系列115Ah电芯、155Ah电芯;H Plus系列157Ah电芯;无钴E系列115Ah电芯,覆盖全部车型超长续航里程。同时,蜂巢能源在德国斥资20亿欧元建设欧洲工厂,在国内长三角、华南和西南三大区域布局。尤其是2021年上半年,蜂巢能源已在四川遂宁、浙江湖州、安徽马鞍山等地投资建设生产基地与智能化工厂。蜂巢能源方面表示,预计到2025年,全球总产能将突破200GWh。
 
据杨红新介绍,目前长城汽车已确定两款搭载无钴电池的车型,分别为欧拉和沙龙品牌。同时,吉利商用车一款皮卡将搭载蜂巢能源无钴电池,另有两家新造车企业也在沟通中。“无钴电池量产将帮助全球动力电池行业摆脱对钴资源的依赖,避免其掣肘新能源汽车规模化发展,而且,‘去钴’将助力新能源汽车企业降低成本。”
 
业内人士认为,随着搭载无钴电池的整车面世,无钴材料各项性能得到用户认可后,才会有更多上下游企业加入该技术路线,行业协同效应逐步显现,大规模应用也就有了可能。
 
能量密度高
 
但安全性、价格等有待市场检验
 
“未来规划的无钴产能是10GWh,明年实际交付2-3个GWh。”杨红新介绍,“同时,我们也在开发无钴快充,届时,无钴电池应用场景会进一步拓宽。”
 
 
那么,从实验室到落地,无钴电池在发展中还将遇到哪些难题?杉杉股份副总裁孙晓东介绍:“从技术角度讲,在镍钴锰的比例为8:1:1时,电池300瓦时/公斤的能量密度已经达到‘天花板’,可能未来10年都无法突破。”由此可见,即使无钴电池研发成功,未来能否大规模商用尚未可知。
 
“蜂巢能源的无钴电池实际上是在三元锂电池的基础上不使用或极少使用钴元素,目前可能与松下、特斯拉一样实现了钴用量3%以下,但要完全突破三元锂电池中镍钴锰的协同效应非常难。虽然无钴电池能量密度可以维持高位,但安全性、价格能否超过磷酸铁锂的无钴技术路线,还需经过市场检验。”曹广平指出。

 
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