新能源无钴(新能源无钴)

近年来为了汽车产业的可持续发展，新能源汽车一度成为大热的话题。而从全球范围来看，不仅多个国家都推出了燃油车禁止销售年限，全球政府也都在推动新能源汽车的推广和使用。而发展新能源汽车，更是使我国从汽车大国迈向汽车强国的必经之路。

而随着新能源汽车的需求进一步扩大，人们对它的要求也日益增多，既要考虑到续航水平、安全性还要做到可持续发展，这对于新能源汽车的核心动力电池来说是一个相当大的考验。

在5月18日，蜂巢能源科技公司在《无钴·芯未来》线上发布会上亮相两款无钴电池，伴随着这两款电池的发布，是否能告别曾经的三元锂电池，而开启动力电池的2.0时代？

钴资源越来越稀缺，无钴电池已然成刚需

据悉市场上大多数车企，除了比亚迪自己坚持走磷酸铁锂技术路线以外，其他的大多数企业都是采用的三元锂电池。而在三元锂电池的正极材料里，钴元素一直是不可缺少的重要元素之一，不但可以稳定材料的层状结构，还可以提高材料的循环和倍率性能。

但是唯一的缺点是钴在地壳中的含量较低，丰度仅为0.0025%，全球陆地钴的储量约为710万吨，且由于区域分布集中，其中52%左右在刚果（金），而其他国家和地区的储量较少，所以近年来钴的价格也是一直飙升。在全球钴元素消耗中，其中大约50%都用在锂电池上，

预计到了2026年以后钴就供不应求了，有限的资源，并不能支撑现在新能源汽车的发展。

早前特斯拉就标榜自己将搭载"无钴"电池引发热议，但是后来证实只是使用了磷酸铁锂电池的国产Model3，而前不久的比亚迪"刀片电池"也成为热门，但也只是通过CTP无模组方式和使用磷酸铁锂材料，而无钴电池还要多久才来？蜂巢能源就率先给出了自己的答案。

超长公里安全续航，蜂巢无钴电池来袭

蜂巢能源基于材料体系的前瞻性研发，在全球首先发布了基于无钴材料的电芯产品，并且在《无钴·芯未来》线上发布会上亮相了两款无钴电池。

第一款产品是基于590模组的电芯设计，容量为115Ah，电芯的能量密度达到245wh/kg，据悉该款电池可以搭载到目前大部分新的纯电平台，并且有着出色的循环寿命和日历寿命特性，拥有这款电芯在整车端能够实现15年120万公里的质保，并且将在2021年6月推向市场。

第二款产品是L6薄片无钴长电芯，容量为226Ah，且该产品还正在与汽车企业合作开发，在先进的矩阵式PACK设计支持下，是全球第一款可以实现880公里的续航里程车型，预计将在2021年下半年实现量产。

可以说880公里的续航水平完全解决了现在电动车的里程焦虑问题，并且在实现高续航的同时NMY无钴电池还通过了国际和欧标的全部安全性测试，在安全性能上完全优于三元锂电池。可以说蜂巢能源的无钴电池产品开创了动力电池的新品类，解决了现阶段电动车在续航、电池衰减和安全三大痛点。同时也解决钴资源稀缺问题，即将开启动力电池的2.0时代。

用"芯"做技术，立足全球市场

蜂巢能源科技公司自2012年切入电芯研究工作，2018年从长城汽车完全剥离成为一家独立的动力电池供应商，一直以来就在专注于动力电池的发展。早在去年的法兰克福车展上蜂巢能源的无钴电池就在该国际大舞台上受到全球的关注，不少汽车行业巨头如戴姆勒、大众、保时捷等对此抱有极大兴趣。

而蜂巢能源科技在全球范围内，作为第一家在方形铝壳电芯上采用"高速碟片工艺"的电芯智能制造工厂，并且通过严格制程管理打造真正的汽车级的动力电池，也在着力于全球化的布局和成为全球动力电池的供应链。

有了无钴电池的加持，蜂巢能源将在动力电池产业上走得更稳更久远。相信无钴电池若能如期投入市场，届时将带了的不仅仅只是一个企业的新技术，更是为动力电池行业带来了一个全新的发展方向，拭目以待。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

又要便宜几万？为了成本，特斯拉和比亚迪都“抛弃”了它！

最近一条重磅消息震惊汽车市场，特斯拉将要采用无钴电池，磷酸铁锂路线是首选。大家知道特斯拉的核心有二：软件和电池。如今，它在软件方面的的发展正在一条看似畅通的路上前进着，但是关于电池，特斯拉正在考虑换一条路走。为什么特斯拉突然从松下和LG的三元锂电池换装磷酸铁锂电池呢？

相对大热的三元锂电池，酸铁锂电池优点来说，包括四点：

1.热稳定性更好，我们都看到了特斯拉多款车型屡次被曝出碰撞后自燃的新闻，原因就是电池包受损之后的热稳定性不好。因为磷酸铁锂铁的化学结构的特性，天生就具有更好的热稳定性，即使碰撞破裂也不容易发生自燃，显然是安全性更高的选择。

2.寿命长，完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%，拥有更好的耐用性。；

3.充电效率高，1.5C的磷酸铁锂电池，通常40分钟就能充满；

4.成本低，当前行业平均磷酸铁锂电池成本为0.65元/Wh，比三元锂电池0.85元/Wh便宜四分之一左右。

就凭借这四大优势，磷酸铁锂还是被三元锂踢下主角的舞台，原因是什么？是因为能量密度拼不过后者。

2015年，磷酸铁锂动力电池的单体能量密度为120Wh/kg，成组后能量密度为80Wh/kg，与能量密度180Wh/kg、成组后110Wh/kg的三元锂电池不在一个量级，续航里程也远无法跟三元锂相媲美。

这一年，国务院印发《中国制造2025》，将动力电池系统的发展目标设定为“电池单体比能量达到400Wh/kg以上”，加上新能源汽车补贴政策将电池包的能量密度以及续航里程作为主要指标，让追求高额补贴的新能源车企纷纷放弃磷酸铁锂路线，转投三元锂怀抱。

所以补贴政策让电池密度更高、续航更长的三元锂电池从此坐上了主角宝座。

磷酸铁锂反攻机会来了

2019年7月补贴腰斩，而且未来补贴将完全取消，三元锂电池光环逐渐黯淡。磷酸铁锂反攻的机会来了。

从7月开始，也就是新能源汽车补贴腰斩之后，三元锂电池需求量开始走低，整个下半年的表现都偏弱。

安全性能好、成本低这两点优势，让新能源车企重新将目光放到了磷酸铁锂身上。特斯拉与宁德时代合作使用无钴电池，核心原因就是售价较高的特斯拉想进一步压缩成本，切入低端市场。

磷酸铁锂卷土重来，还有一个重要原因，那就是技术取得重大突破。

比亚迪即将量产的最新磷酸铁锂“刀片电池”，通过电芯进行扁平化设计，能量密度相比传统铁锂电池可提升50%，整车电池寿命还可达到8年120万公里以上。

比亚迪掌门人王传福还表示，比亚迪计划在未来两年将其单体能量密度提升至180Wh/kg，系统能量密度提升至160Wh/kg，这与三元锂电池的水平相差无几。

根据工信部最新公布的新能源推广目录，首款搭载“刀片电池”的比亚迪汉EV纯电动车型，最高NEDC工况续航高达达605公里，与目前续航最高的三元锂电池电动车（650公里）非常接近。

不止如此，比亚迪电池单位生产成本也将下降30%。

能量密度短板修正，成本优势进一步凸显，磷酸铁锂电池又有了大施拳脚的机会。昨天的比亚迪及相关股票的涨停，更是印证了电池格局即将大变天。同时也让人对搭载刀片电池即将6月上市的比亚迪汉更加期待。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

2月中下旬，一则新闻让新能源车行业炸开了锅——特斯拉正与宁德时代共同研发『无钴电池』，或将用于国产Model?3车型。它直接造成几家有涉钴业务的上市公司直接跌停，但是对于消费者而言，可能不太理解这个消息背后的深刻意义。

那么，『无钴电池』到底是什么呢？它真的很重要吗？

什么是无钴电池？

这里简单科普一下，纯电车使用的动力电池，根据正极材料的不同分为几大类，目前市场最主流的两条技术线路就是『三元锂电池』和『磷酸铁锂电池』。这两种电池的隔膜、电解液以及负极材料基本都相同，唯一不同的是正极材料。

从广义上来看，电池的正极材料中含有钴元素的电池，都可称作『有钴电池』，正极材料中不含钴元素的电池，都可称作『无钴电池』。

从狭义认知来看，『三元锂』指的是包含镍（Ni）、钴（Co）、锰（Mn）或铝（Al）三种金属元素的聚合物，其中“NCM”、“NCA”中的C就代表钴元素，所以它们都属于『有钴电池』；而磷酸铁锂电池的正极是橄榄石结构的LiFePO4材料，所以我们通常会认为『无钴电池』就是磷酸铁锂。

为什么要用无钴电池？

再进一步说，为什么特斯拉突然要改用『无钴电池』呢？

其实，这些年来特斯拉一直都在致力于降低钴的使用量。2009年，在Roadster上，特斯拉用的是钴酸锂电池。2012年，在Model?S上，钴的使用量是11千克/辆车。2018年，在Model?3上，钴的使用量为4.5千克/辆车。到如今。2020年，特斯拉打算使无钴电池。而钴的使用量逐步递减，最终目的还是因为『成本』。

我们都知道，电动车的核心部件是三电系统。三电系统中，以电池的成本最高，可占到整车成本的35%-40%；在三元锂电池中，又以钴材料的成本最高，可占整个电池包成本的30%-40%。而在磷酸铁锂电池中，正极材料只占电池成本约13%-15%。

在前一段世界召开的电动车百人会上，中国科学院院士欧阳明高提到，现阶段新能源车的动力电池的成本在0.6~1.0元/Wh之间，其中下限是相对更便宜的磷酸铁锂电池，上限是成本更高的三元锂电池。换装无钴电池，特斯拉又可以继续降本放量。

使用『无钴电池』，除了价格的下降，还包括价格与供应的稳定。因为钴通常是铜或镍开采的副产品，它容易受到这些金属的需求和价格波动的影响。

除此之外，很容易被人忽略的一点是：特斯拉与宁德时代采用新的电池技术，其实也是在摆脱核心供应商的桎梏。在此之前，我们都知道特斯拉与松下建立起了非常紧密的合作关系，但是在Model?3产能爬坡时，松下的电池供应速度被马斯克多次吐槽，传出不少“绯闻”。换句话说，当最关键的核心供应商只有一家的时候，对特斯拉的生产制造而言，是冒着极大的风险的。

增加供应商、开拓新的技术线路，将鸡蛋放在不同的篮子里，这在商业竞争中才是一个更加聪明的方案。就在笔者的落笔之时，又有新的消息传出特斯拉准备自产电池，这也佐证了这一点推测。

有趣的是，当外界纷纷猜测，特斯拉将与宁德时代共同研发新一代磷酸铁锂电池时，『特斯拉上海超级工厂』在抖音回复网友称：“请留意四月特斯拉的电池发布会，无钴，不代表一定是磷酸铁锂”，随后该条评论被官方删除。这让我们对两者合作的产生了更多的好奇。

但无论是使用不含钴的磷酸铁锂电池的路线，还是采用NCM811高镍电池向NCMA（镍钴锰铝）四元电池进阶、并在过程中逐渐以经过处理的其他包覆元素来代替钴的路线。这都是一件好事，因为：

于特斯拉而言，与国内动力电池巨头宁德时代合作，既可进一步降低成本，还可以提升效率，同时增加了电池供应渠道，还可以保证上海工厂不受电池瓶颈限制，可谓一石多鸟。

于新能源汽车市场而言，特斯拉与宁德时代的合作，或将进一步降低国产特斯拉的制造成本，进而将国产特斯拉售价空间继续下探，进一步激活国内25万级别的电动车市场。

比亚迪和特斯拉想到一块了

无独有偶，在特斯拉公布前1个月，比亚迪也同时宣布推出新的“无钴电池”——超级磷酸铁锂电池，官方又称之为『刀片电池』。

什么是刀片电?

所谓刀片电池，是指“长电芯方案”（主要指方形铝壳），一种通过增大电芯的长度（扁长化设计），以阵列的方式排布在一起，像“刀片”一样插入到电池包里面，从而改进电池包集成效率的技术。它不是指某一个特定尺寸的电芯，而是可以基于不同需求制作成不同尺寸的电芯，大致原理如下：

通过刀片电池的方式，比亚迪的磷酸铁锂电池的能量密度可达到180Wh/kg，相比此前提升大约9%，而体积能量密度可以提升50%，同时，通过更改内部机构等技术，单位成本可以降低30%。据比亚迪官方介绍，新的刀片电池寿命可达百万公里以上。

比亚迪官宣「汉」将是全球首款搭载「刀片电池」的车型，有望于今年6月上市。

铁电池的优势？

刀片电池特殊的地方不仅是全新的电池排布结构，还有一个重点是，它是一款磷酸铁锂电池。这在三元锂电池方案蔚然成风的行情下，也是一个逆势而行的决断。

比亚迪选择它，也是看中了它的几个优点。

首先，磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便遇到高温或过充，也不会像钴电池一样、结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此磷酸铁锂电池天生就具有更好的热稳定性，即使碰撞破裂也不容易发生自燃。

热稳定性更差的三元锂频发自燃

其次，磷酸铁锂还拥有更好的耐用性，完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%。再来，因为它没有贵重金属（镍钴金属元素），所以在生产成本上较低，且生产环节更加环保。

以上优点都是三元锂电池不具备的。

铁电池有这些优点，为什么之前没有大规模应用呢？

我们看看销量。2019年，我国动力电池产销量分别累计为85.4GWh和75.6GWh，其中，三元电池产量累计55.1GWh，占总产量64.6%，累计销售53.0GWh，占总销量70.0%。磷酸铁锂电池产量累计27.7GWh，占总产量32.4%，累计销售20.6GWh，占总销量比27.2%。

从这个比例来看，三元锂电池的市场表现显然比磷酸铁锂更加强势，造成这个现象的原因，主要还是铁电池仍有不少缺点没被解决。

一是低温性能差。磷酸铁锂电池温度使用下限值-20℃，且低温环境下放电性能差，在0℃?时的容量保持率约60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。与此相对，三元锂电池低温温度使用下限值-30℃，低温放电性能好，和磷酸铁锂电池相同低温条件下，冬季时里程衰减不到15%。所以，相较于三元锂电池组，磷酸铁锂更加依赖于电动车的用车环境和电池温控系统。

二是能量密度低。受制于化学特性，磷酸铁锂电池的电压平台低，普通磷酸铁锂电池的能量密度大概在140Wh/kg左右。哪怕是比亚迪的超级磷酸铁锂电池，能量密度也就只能达到180Wh/kg，距离三元锂电池动辄200Wh/kg以上能量密度，还是有差距。

还有一个大家比较容易忽略的点——补贴因素。之前的三元锂电池因为能量密度更大，能够拿到的补贴更多，大家自然走更加轻松的路，但是2019年的补贴全面下跌之后，两者的差距越来越小，这也是磷酸铁锂电池又重回人们的视野的重要原因之一。?

如何克服能量密度问题？

低温性能和政策原因，大家比较容易理解，我们这里重点说说铁电池的能量密度问题。这一点正是宁德时代和比亚迪攻坚的重点：比亚迪交出的是『刀片电池』结构，而宁德时代交出的就是『CTP技术』。

比亚迪刀片电池的特点

从比亚迪披露的专利来看，刀片电池是把电芯长度拉长，厚度做薄，做成430mm甚至2500mm的超长电芯，其电芯是两端出极耳。和传统方形电池相比，呈现“扁平”和“长条”形状，并且直接省去了电池模组这个环节。

在电池包总体积一致的情况下，现有的电池PACK结构，多出了各模组的侧板、端板、紧固件、横梁、纵梁等组件；而采用了新结构的比亚迪电池包，除去电池管理系统、配电箱等组件，包内空间利用率大概在62%左右。受到不同的电芯布局方式影响，包内空间利用率分别为55%到65%，如有需求甚至可以达到80%。

由于零部件的减少，带来重量的减少，因此单位质量能量密度也能够提高，整车续航里程也能提高。采用新结构的电池PACK，带电量约增加20%-30%，续航里程也能提升20%-30%。

宁德时代CTP的特点

相比比亚迪的刀片电池，宁德时代在技术上并没有那么激进，它还是保留了模组概念，只不过模组的数量减少了，或者说每一个模组都变大了。

根据宁德时代的专利，一个大模组里面被若干个塑料材质的散热板分割成一个个小的空间，方壳电芯就像电脑硬盘一样，可以插进这些小空间。

每个电芯的侧面还贴有导热硅胶垫片，且电芯宽度方向的散热板留有散热通道，可以直接于外部的冷却管路连接。

根据宁德时代的数据显示，这样做能够减少约40%的零部件，这些零部件来自模组之间的连接线束、侧板、底板等。此外，在电池体积不变的情况下，采用CTP技术的电池Pack包内体积利用率也提升了15%-20%。

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宁德时代的CTP技术，比亚迪的刀片电池技术，都大幅提升了磷酸铁锂电池的能量密度，当这一块短板被补齐，后补贴时代，我们或许很快就能看到铁电池的回归。

其实，无论特斯拉和宁德时代最终决定使用什么技术线路，它和比亚迪的选择，都会对现有的三元锂电池市场造成极大的冲击。届时，车型的成本减低，消费者也能用更少的钱买到同样出色的产品了。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。