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辣妹盘点酱|“无钴”方案的真相何时到？，乘风破浪的特斯拉( 二 )


全球汽车电动化进程不断加速 ， 可以想象 ， 倘若一种原材料储量有限 ， 那它的价格就会不断攀升 。 基于此背景 ， 为了摆脱资源的约束 ， 车企将无钴作为一种终极目标 。
也因如此 ， “高镍低钴”成为现阶段的大势 。 为了提高能量密度 ， 同时降低成本 ， 全球电池供应商、车企都在想方设法减少钴在三元锂电中的含量 ， 从最早的钴酸锂中的59% ， 到目前普遍应用的NCM523中的12% ， 再到下一代NCM811中的7% ， 正极材料中的含钴比例一直在下降 。
松下是少数采用NCA技术路线的动力电池供应商 ， 该技术是高镍低钴的代表 ， 含钴量约5% 。 2020年年初 ， 特斯拉宣布最新一代高镍电池钴含量会进一步降至3%以下 ， 客观上已经相对“无钴” 。
辣妹盘点酱|“无钴”方案的真相何时到？，乘风破浪的特斯拉
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真“零钴”电池究竟如何实现？
不同于特斯拉的“少钴” ， 蜂巢能源正式对外推出两款零钴电池新产品：115Ah和L6薄片无钴长电芯 ， 成为全球首家成功研发出无钴电池的企业 。 根据规划 ， 115Ah将在2021年6月推向市场；L6计划在2021年下半年推向市场 。
大家都十分关心 ， 去钴后 ， 电池的稳定性、安全性是否会受到影响？为此 ， 蜂巢能源在现场做了“热箱试验” ， 主要操作是将普通三元高镍动力电池和蜂巢无钴电池分别装进一个内部温度为140℃、150℃的热箱中 ， 普通三元高镍动力电池 ， 在140℃的热箱中 ， 30min之后就开始起火 ， 而蜂巢无钴电池在150℃的热箱中30min后仍未起火 。
蜂巢能源究竟如何实现“无钴”的呢？蜂巢能源总裁杨红新强调称 ， 实现突破无钴技术瓶颈 ， 有三项技术极为关键 ， 分别是阳离子掺杂技术、单晶技术和纳米网络化包覆 。
【辣妹盘点酱|“无钴”方案的真相何时到？，乘风破浪的特斯拉】据了解 ， 蜂巢阳离子掺杂技术采用两种化学键能更大的元素掺杂到材料中替代钴 ， 通过强化学键稳定氧八面体结构 ， 减少锂镍混排 ， 改善了材料的稳定性 ， 可以在4.3~4.35V电压下稳定工作 ， 使能量密度提高 ， 成本降低 。
同时 ， 蜂巢能源还采用了单晶技术 ， 与多晶材料相比 ， 单晶材料在辊压过程中具有更强的颗粒强度和更加稳定的结构 ， 耐压力强度可以提高10倍 。 正因如此 ， 无钴材料的使用寿命会更长 ， 电芯寿命也比多晶高镍三元高出70% 。
此外 ， 蜂巢能源还采用了纳米网络包覆技术 ， 在单晶表面包覆一层纳米氧化物 ， 可以减少正极材料与电解液的副反应 ， 有效改善了高电压下的材料循环性能 。
正是这些技术的加持 ， 蜂巢能源在无钴材料的研发上做出了巨大的进步 ， 但是要想将无钴材料的性能充分应用到电动汽车上 ， 还需要有卓越的电芯设计、PACK设计和制造技术 。
公开资料显示 ， 蜂巢能源很早就开始了叠片电池的开发 ， L6薄片无钴长电芯就比较适合叠片电池的生产 ， 可以有效提高方形电芯内部的体积空间利用率 ， 使电芯的平整度更好、应力更均匀、膨胀变形更小 ， 可以使无钴电芯在能量密度方面再提升5%、循环寿命上再提升10% 。
矩阵PACK变革了电池的热管理系统 ， 通过上下两层冷却 ， 相对传统PACK提升冷却效果40% ， 低温加热达到60~70℃/h ， 温度控制在25~35℃之间 ， 温差控制在5℃以内 。
为了更好的生产无钴电池 ， 蜂巢能源还在江苏金坛建立了中国首个“车规级AI智能电池工厂” ， 采用超高标准设计来保障生产的正常进行 。


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