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特斯拉正在就中國產(chǎn)電動車采用“無鈷電池”與寧德時代進行談判，并進入到了最后階段。

就在人們猜測寧德時代的磷酸鐵鋰電池即將首度進入特斯拉生產(chǎn)線時，2月21日周五晚，一則官方辟謠再次讓特斯拉的“無鈷電池”陷入疑云。當晚，特斯拉在官方視頻媒體賬號上回復一位用戶時表示：“請留意4月特斯拉的電池發(fā)布會，無鈷，不代表一定是磷酸鐵鋰。”憑借強勢的新聞熱度，特斯拉再度讓無鈷電池大紅大紫。

事實上，無鈷電池并不是新名詞。去年7月，脫胎于長城汽車的蜂巢能源便在自家的產(chǎn)品發(fā)布會首發(fā)了無鈷電芯產(chǎn)品NMx，“無鈷電池”首次被人熟悉。2018年，特斯拉供應(yīng)商松下也曾表示布局無鈷電池研發(fā)的意愿。對于無鈷電池的發(fā)展，國信證券研報分析稱，目前無鈷電池的方案可能性有兩種：一是磷酸鐵鋰電池；二是新型無鈷材料電池。目前來看，磷酸鐵鋰的無鈷電池路徑更具有技術(shù)成熟性。

此前蜂巢能源發(fā)布的無鈷電池便屬于新型無鈷材料電池，而日前比亞迪推出的刀片電池，則屬于磷酸鐵鋰電池。當特斯拉的舉手投足都能不斷牽動股市波動時，它的能源選擇勢必將影響新能源市場的發(fā)展。伴隨國內(nèi)頭部企業(yè)在無鈷電池的持續(xù)發(fā)聲，也將持續(xù)增強這一市場聲浪。

為什么選擇無鈷？目前，新能源汽車主要有兩種技術(shù)路線，一種是三元電池，一種是磷酸鐵鋰電池。前者能量密度高，續(xù)航能力強；后者安全性好，成本低。如果以是否含有鈷元素劃分，磷酸鐵鋰不含鈷，三元電池含鈷，但二者本質(zhì)上都屬于鋰電池。其中，三元電池主要有鎳鈷鋁（NCA）和鎳鈷錳（NCM）兩種模式。主要用于穩(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)、提高材料循環(huán)和倍率性能的鈷元素，是三元電池中不可或缺的昂貴金屬。

近年來，三元電池的發(fā)展，就是不斷增鎳降鈷的過程，NCM比例從532到622，再到811，鈷含量一直在降低。其中，寧德時代量產(chǎn)的NCM811電池鈷含量在8%-10%之內(nèi)。特斯拉電池的正極材料為NCA，其鈷含量已不足3%。如果未來行業(yè)進一步向高鎳化發(fā)展，比如做到Ni93（含鎳93%）、Ni95，鈷的含量將更少。

探索無鈷方案，最重要的原因就是降本。由于金屬鈷的稀缺性以及戰(zhàn)略屬性，其價格一直居高不下，隨著新能源補貼力度減小，減少鈷含量已成為電池降本的重要措施。2017-2018年，新能源汽車進入迅速增長期，鈷也隨之瘋漲。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，鈷的價格從2016年的12萬元／噸一度飆升至2018年的60萬元／噸。后期隨著國內(nèi)鈷量產(chǎn)的提升，***顯示，鈷的價格維持在24萬元／噸左右。目前動力電池成本大約占整車成本的30％-60％。原材料價格的上漲直接影響電池的最終生產(chǎn)成本。

同時，成本問題還體現(xiàn)在使用壽命上——三元鋰電池充放電壽命在1500-2000次之間，而磷酸鐵鋰電池能達到4000次左右的循環(huán)壽命。對于其他方案而言，干電極鋰電池技術(shù)的應(yīng)用能對比現(xiàn)有的濕電極技術(shù)成本降低20%以上。此外，資源的過于集中也加劇了全球鈷供應(yīng)鏈的脆弱性。目前全球有超過一半的鈷都在剛果生產(chǎn)。作為全球第一大鈷需求國的中國，目前在加快對該戰(zhàn)略資源的儲備。

雖然目前電池的高鎳低鈷趨勢一方面滿足了企業(yè)的降本需求，但另一方面高鎳低鈷可能會導致電池過熱，容易引起燃燒，安全性會受到影響。因此未來要做到無鈷化，難度將增加，要有一定的技術(shù)突破才行。有分析師認為，任何替代鈷的電池材料新技術(shù)都將在10年以后才會出現(xiàn)，并且，現(xiàn)在新能源汽車的增長速度遠遠快于無鈷技術(shù)研發(fā)的速度。

雖然目前的無鈷研發(fā)方向有眾多不確定性，但在降本的大背景下，少鈷乃至無鈷已經(jīng)是國內(nèi)外不少電池企業(yè)都在進行的一個研發(fā)方向。此前特斯拉就曾表示，“無鈷電池”存在多種技術(shù)路線，并非一定是磷酸鐵鋰。如今特斯拉在擺脫依賴松下電池局面后，新增LG化學和寧德時代兩家合作伙伴，同時收購了超級電容器制造商Maxwell開始自研“干電池技術(shù)+超級電容”技術(shù)，開始探索無鈷方案的各種可能。

2018年，松下汽車電池業(yè)務(wù)高管田村健二曾表示，“我們已經(jīng)在縮減鈷在電池制造中的使用；不久的將來，我們將把鈷的使用降低到零。”去年7月，蜂巢能源發(fā)布了無鈷材料和四元材料電芯產(chǎn)品。按照官方說法，其無鈷電池能夠?qū)崿F(xiàn)與當前NCM811動力電池相同的能量密度，材料成本卻能夠下降10%~15%。

去年12月，IBM表示其電池研究實驗室可能找到了新方法，能夠利用從海水中提取的材料，制造一種不含鈷、鎳和其它重金屬的電池。這種電池不僅擁有高功率密度、高能量密度和出色的能源效率，還具備低易燃性的電解質(zhì)。為了加速這項技術(shù)的商業(yè)化，IBM目前已與梅賽德斯·奔馳、電池電解質(zhì)供應(yīng)商Central Glass和電池制造商Sidus達成合作。

對于不含鈷的磷酸鐵鋰而言，寧德時代和比亞迪也給出了自己的最新探索。日前，比亞迪發(fā)布的刀片電池，通過電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，提升體積利用率，將磷酸鐵鋰的成本優(yōu)勢發(fā)揮到最大，同時保證了超過600公里的NEDC續(xù)航。去年寧德時代推出的CTP技術(shù)，通過省去電池模組，對電池包結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而實現(xiàn)大幅降本。

對于行業(yè)內(nèi)不同的無鈷方案，有分析指出，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)，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，但仍要以保證安全和質(zhì)量為前提。
（責任編輯：fqj）