隨著新能源汽車的迅猛發展，鈷的需求量也在持續激增。如果不考慮回收，2026年以后，鈷就將供不應求；有限的鈷元素資源，無法支撐新能源汽車無限的發展空間。

特斯拉CEO馬斯克多次提到降低電池中鈷的使用比例，甚至是無鈷的電池方案，也正是表達了汽車企業需求端對于擺脫資源約束的迫切性。全球電池供應商和車企都在想各種辦法減少鈷在三元電池中的含量。但解決鈷的使用不能以犧牲高能量密度的電池技術路線（續航里程）為代價。

蜂巢能源發布的兩款無鈷電池！

蜂巢能源基于材料體系的前瞻性研發，在全球首先發布了基于無鈷材料的電芯產品，這種NMX的無鈷材料，這種方案具有高循環壽命、高安全性和高能量密度的核心優勢。

蜂巢能源在5月18日的《無鈷·芯未來》線上發布會上亮相了兩款無鈷電池。這兩款電芯的發布，標志著無鈷電池正式進入落地階段，可以實現最高達880公里的續航里程，是電動汽車實現對燃油車銷量“彎道超車”的戰略武器。

第一款產品是是基于590模組的電芯設計，容量為115Ah，電芯的能量密度達到245wh/kg；這款產品的特點，是在通用化電芯尺寸設計基礎上完成的。它能夠搭載到目前大部分新的純電平臺上，出色的循環壽命和日歷壽命特性，使得這款電芯在整車端能夠實現15年120萬公里的質保，在2021年6月份推向市場。

第二款是L6薄片無鈷長電芯，容量226Ah， 這款產品正在與汽車企業合作開發，在先進的矩陣式PACK設計支持下，是全球第一款可以實現880公里的續航里程的車型，預計可以在2021年下半年實現量產。可以講這兩款產品使得純電動汽車徹底擺脫了里程焦慮。

在理論安全性方面，NMX無鈷電池已經通過了國標和歐標的全部安全性測試，其安全性能優于三元電池。以熱穩定性為例，它可輕松通過150℃的熱箱實驗。

蜂巢能源如何實現無鈷電池？

要實現無鈷化，就要解決三個問題，一是Li/Ni混排問題，二是循環性能差的問題；三是，高電壓平臺下電解液氧化分解的問題。

蜂巢能源主要是通過三項技術來解決上述問題，陽離子摻雜技術、單晶技術和納米網絡化包覆技術。

所謂陽離子摻雜技術，蜂巢能源是采用與氧化學鍵鍵能高的陽離子摻雜到晶體結構中，提高材料的上限電壓。蜂巢能源是采用了兩種化學鍵能更強大的元素替代鈷，摻雜到材料中。通過強化學建穩定氧八面體結構，減少Li/Ni混排，大幅改善的材料的穩定性，并可以在4.3——4.35V電壓下穩定工作，能量密度比磷酸鐵鋰提高40%，而成本降低。

第二項關鍵技術是單晶技術。電池在極片制作過程中需要經過一道關鍵的工序——高強度的輥壓，這是為了在有限的空間之內加入更多的活性物質，所以要追求更高的壓實密度。多晶材料在輥壓過程中顆粒破碎明顯，會直接導致正極與電解液反應產生大量的氣體，造成電池壽命加速衰減和產生安全問題；

同時材料的結構也會崩塌，鋰離子無法移動，造成壽命會快速衰減。單晶材料具有更強的顆粒強度和更加穩定的結構，壓力強度比多晶可以提高10倍，能夠有效提升電池的能量密度，同時單晶材料不容易崩塌，電芯壽命可以比多晶高鎳三元電芯高出70%。

第三項黑科技技術——納米網絡化包覆技術。蜂巢能源在無鈷材料的合成過程中，采用了納米網絡包覆技術，在單晶表面包括一層納米氧化物，可以減少正極材料跟電解液的副反應，該技術有效的改善了高電壓下的材料循環性能。

蜂巢能源希望從電芯、pack的設計層面設計層面使電池性能再上一個臺階。 蜂巢能源在產品工藝上選擇疊片工藝，可以有效提高方形電芯內部的體積空間利用率，層狀結構可以使極片的平整度更好，應力更均勻，膨脹變形也更小，該設計可以使無鈷電芯能量密度再提升5%，循環壽命上再提升10%。

此外，長薄電芯的設計是兩側出極耳。這樣可以做到電芯底部和頂部都是平整的，沒有極耳傳統的電芯是在頂部有兩個極耳。這一設計為熱管理帶來了變革。傳統電芯只能靠單一地面冷卻的形式，這種電芯可以通過上下雙層冷卻，更精準的控制電池的溫度。

“相對傳統pack可以提升冷卻效果40%，低溫加熱達到每小時60~70攝氏度，溫度誤差控制在20~35度之間，溫差控制在5攝氏度內。”

pack層面，蜂巢能源采用矩陣式設計，將電池包劃分為兩個矩陣網格，將薄片無鈷電池規則的排列在網格內，在電池包內部組成大型矩陣模塊，矩陣跟矩陣之間相互關聯，又相互獨立，正常工況能夠保證整個矩陣模塊的剛度；非常規極端工況下，例如側碰，則能夠通過多個電芯分散撞擊力，保證電池包和整車的整體安全。

矩陣式結構 4通過安全性測試 楊紅新表示，矩陣式結構不僅能夠降低pack非增值部件的重量，而且在保證安全的情況下，還能夠做到80%的成組效率，要高于傳統模組和CTP 72%—75%的成組效率。

在制程方面，蜂巢能源建立車規級AI智能工廠，來進一步提升產品的質量，例如較高的自動化水平和超高的異物檢測水平等。 安全性方面，蜂巢能源無鈷電池產品通過了國標和歐標的全部安全性測試，在安全性能優于三元電池，以熱穩定方面為例，通過150℃的熱箱實驗。

蜂巢無鈷電池正式量產，安全性、穩定性等可靠耐用性若得到市場檢驗，那么無疑將對全球純電車消費市場的前景形成極其有利的局面。

編輯：jq