特斯拉掀起无钴电池风云,是噱头还是可触到的现实?( 二 )


根据正极材料聚合物元素的不同 , 市场上的三元电池分为NCA和NCM电池 。 NCA代表正极材料使用镍钴铝酸锂 , NCM使用的是镍钴锰酸锂 , “523”、“811”代表镍钴锰三种元素的配比 。
【特斯拉掀起无钴电池风云,是噱头还是可触到的现实?】5月11日 , 宁德时代董事长曾毓群在网络业绩说明会上称 , 宁德时代有自己的无钴电池技术储备 , 目前研发进展顺利 , “是一个全新的、颠覆性的产品” 。

谁在去钴中收益?

在这场去钴运动中 , 磷酸铁锂电池成为最大受益方之一 。
在特斯拉和宁德时代商量使用无钴电池的第二日 , 磷酸铁锂电池板块股票湘潭电化(002125.SZ)、德方纳米(300769.SZ)、合纵科技(300477.SZ)录得涨停 。
国内生产磷酸铁锂电池的企业包括比亚迪(002594.SZ)、国轩高科(002074.SZ)、宁德时代等 。
磷酸铁锂正极材料中不含钴 , 成本只占电池总成本的不到15% 。
信达证券的数据显示 , 三元电池NCM523的总度电成本为724.91元/kWh , 较磷酸铁锂电池的612.4元/kWh高出18.4% 。
但巨头们现在讨论的无钴电池 , 并不是在市场上应用成熟的磷酸铁锂电池 。
磷酸铁锂电池虽然稳定且便宜 , 但其能量密度低 , 若安装在汽车上 , 重量几乎比三元电池多出一个成年人 。
这意味着 , 它的续航里程差强人意 。 市面上使用磷酸铁锂电池的电动车 , 续航里程约为200公里 。
这显然无法与三元电池400多公里的续航能力相提并论 。
再加上中国政府对装载三元电池新能源电动车的补贴 , 磷酸铁锂的市场空间 , 从电动车发展初期的绝对主流 , 被压缩到现在只占国内市场的不足三成 。
为解决这一痛点 , 电池企业开始研发新技术 , 以增加磷酸铁锂电动车的续航能力 。 比亚迪推出刀片电池 , 宁德时代研发了CTP(cell to pack , 无模组动力电池包)技术 。
在国家级某重点材料研究单位任职的沈浩看来 , 这些方法是通过优化电芯尺寸、简化系统和模组等减重方式 , 以提高磷酸铁锂电池的能量密度 。
“但这并没有改变电池的电化学体系 。 ”沈浩对界面新闻采访人员说 , 行业更关注的 , 仍是三元材料如何去钴 。

无钴做得到吗

三元材料基础上的无钴电池 , 到底是什么样的?
某高校重点材料实验室教授任原对界面新闻采访人员称 , 从理论上看 , 三元材料的无钴化可以实现 。
“无钴化后 , 材料的组分会发生很大改变 , 正极材料也许会变成二元或四元材料 , 但基本结构仍然不变 。 ”任原对界面新闻称 。
二元材料指的是镍锰酸锂 , 四元材料指镍钴锰铝(NCMA)聚合物 。 三元材料镍钴锰(NCM)去掉钴 , 即变成了二元材料镍锰酸锂 。
真锂研究总裁墨柯对界面新闻采访人员说 , 正极材料技术进步有两大方向:一是高电压化 , 二是高容量化 。
“尖晶石结构的镍锰酸锂 , 属于5伏级高电压方向 。 “墨柯称 , 对比目前3.7伏级的三元材料 , 由于电压增加 , 电量也相应增加 。
但墨柯认为 , 镍锰酸锂二元材料最大的问题是 , 找不到与之匹配的电解液体系 。
“现有的电解液体系会被分解 , 电池会失效 。 ”墨柯说 。
前身为长城汽车动力电池事业部的蜂巢科技 , 在5月18日称 , 推出了薄片式无钴电池 。
它用层状材料镍锰酸锂 , 代替了三元电池正极材料商用的钴酸锂 。
墨柯称 , 层状镍锰酸锂属于高容量方向 , 是在层状镍钴锰(NCM)酸锂的基础上去钴 。
但墨柯认为 , 目前三元去钴还到不了实用阶段 , 连松下、LG化学等最强的电池巨头尚做不到“去钴实用” 。


推荐阅读