“你們能不能靠點(diǎn)譜，電話(huà)會(huì)議也開(kāi)了，深度報(bào)告也寫(xiě)了，市場(chǎng)規(guī)模也預(yù)估了，鈷鋰的需求增長(zhǎng)曲線(xiàn)圖形也畫(huà)好了，個(gè)股漲停的架勢(shì)也拉開(kāi)了，忽然就不用鈷了……”

因?yàn)?a href="http://www.3532n.com/tags/特斯拉/" target="_blank">特斯拉被爆出國(guó)產(chǎn)車(chē)型將使用無(wú)鈷電池，A股鈷業(yè)股應(yīng)聲而跌，以致于有人調(diào)侃，行業(yè)分析師的研報(bào)已經(jīng)趕不上馬斯克的變臉了。

1月以來(lái)，特斯拉在電池方面頻頻放出消息，先來(lái)看看時(shí)間線(xiàn)。

一邊喊著不用鈷，一邊又與嘉能可談判要獲得鈷的長(zhǎng)期合同。一邊與寧德時(shí)代談電池供應(yīng)，一邊又透出口風(fēng)要自己研發(fā)新電池。

不得不說(shuō)，馬斯克真是商業(yè)談判的高手。

馬斯克早就宣稱(chēng)，要把特斯拉電動(dòng)車(chē)電池中鈷的使用量降為零，從而洗掉“帶血電池”的名聲。不管這是不是商業(yè)話(huà)術(shù)，特斯拉用不用鈷都已經(jīng)成為外界的關(guān)注焦點(diǎn)。

那么，特斯拉所謂的無(wú)鈷電池究竟是什么路數(shù)？無(wú)鈷電池有哪些可能的技術(shù)路線(xiàn)？

鎳錳材料大有可為

鋰離子動(dòng)力電池正極材料主要有錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）四類(lèi)，其中又以鎳鈷錳酸鋰三元體系以及磷酸鐵鋰最為常見(jiàn)，市場(chǎng)裝機(jī)量最多。

鈷（Co）是三元鋰電池正極材料的一種，如果從含不含鈷這個(gè)維度看，錳酸鋰、磷酸鐵鋰沒(méi)有鈷，自然可以歸為無(wú)鈷電池之列，這也是為什么很多人認(rèn)為特斯拉所說(shuō)的無(wú)鈷電池就是指磷酸鐵鋰的原因。

還有一種無(wú)鈷電池是用鎳錳材料做電池正極，相當(dāng)于鎳鈷錳三元體系去掉鈷元素。

深圳新材料公司總經(jīng)理章成（化名）告訴汽車(chē)商業(yè)評(píng)論，這種無(wú)鈷化主要有兩個(gè)方向，即采用尖晶石鎳錳材料或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)鎳錳材料。

不過(guò)，兩種方案都有需要解決的問(wèn)題，“如果采用尖晶石鎳錳，就要解決電解液的問(wèn)題；如果是采用層狀結(jié)構(gòu)鎳錳材料，主要需要解決循環(huán)和DCR(直流內(nèi)阻)的問(wèn)題。”

他透露，采用層狀鎳錳低鈷或無(wú)鈷材料今年就會(huì)開(kāi)始批量試用。而采用尖晶石鎳錳材料的無(wú)鈷電池還需要等待合適的電解液。

伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝也告訴汽車(chē)商業(yè)評(píng)論，“尖晶石鎳錳酸鋰材料的電壓平臺(tái)為4.7V-5V，應(yīng)用到動(dòng)力電池上難以找到與其相匹配的高電壓電解液。以前國(guó)內(nèi)有公司做過(guò)這種方案，但就是還沒(méi)有匹配的電解液。”

相對(duì)完全不用鈷，更易實(shí)施的方案是逐步降低電池正極材料中的鈷含量，研發(fā)低鈷電池。

鎳鈷錳三元鋰電池，根據(jù)按照鎳、鈷、錳三者用量比例不同，可以細(xì)分為111型、523型、622型和811型等。目前NCM811含鈷大概6%。如果進(jìn)一步向高鎳化發(fā)展，比如做到Ni93（含鎳93%）、Ni95，鈷的含量自然就更少了。

吳輝表示，目前，SK計(jì)劃2021年量產(chǎn)Ni90的三元鋰電池，國(guó)內(nèi)可能量產(chǎn)的是Ni83，Ni88估計(jì)還在開(kāi)發(fā)。

佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室電池測(cè)試中心主任張銳明告訴汽車(chē)商業(yè)評(píng)論，目前在實(shí)驗(yàn)室階段，鈷在三元正極材料中的含量已經(jīng)可以降低至4%以下，甚至完全不含鈷的正極材料也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，如NM90等。

他還表示，“多方研究表明，低鈷含量摻雜對(duì)高鎳正極材料的穩(wěn)定性無(wú)明顯提升作用，因此，鈷元素在高鎳材料中并不是必須的。”

無(wú)鈷或者少鈷，還有一些材料值得關(guān)注。比如，富鋰錳基材料含鈷9%左右，而下一代的鋰硫電池、鋰空氣電池都不含鈷，前者以硫元素作為電池正極，后者以空氣中的氧氣作為正極反應(yīng)物。

為了降低成本，也為了降低對(duì)鈷金屬的依賴(lài)，少鈷乃至無(wú)鈷已經(jīng)是國(guó)內(nèi)外不少電池企業(yè)都在進(jìn)行的一個(gè)電池研發(fā)方向。

2019年7月，長(zhǎng)城汽車(chē)旗下子公司蜂巢能源面向全球首次發(fā)布了無(wú)鈷材料電芯產(chǎn)品，預(yù)計(jì)2020年第三季度實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷電芯的商品化量產(chǎn)。

蜂巢的無(wú)鈷電芯產(chǎn)品通過(guò)摻雜技術(shù)改進(jìn)了無(wú)鈷材料在充放電的可逆性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，具體來(lái)說(shuō)是使用了鈦、鎳和其他原材料替代鈷。

根據(jù)蜂巢的研究，無(wú)鈷材料性能可以達(dá)到NCM811同等水平，材料成本降低5%~15%，相應(yīng)帶來(lái)的電芯BOM成本可以降低約5%。

可能不只一條技術(shù)路線(xiàn)

2018年5月30日，特斯拉電池供應(yīng)商松下集團(tuán)高調(diào)宣布將研發(fā)無(wú)鈷汽車(chē)電池。特斯拉也參與了這一計(jì)劃，馬斯克就曾在推特上稱(chēng)特斯拉的鈷使用量將降至零。

特斯拉在2018年第一季度發(fā)布的股東信函中曾這樣寫(xiě)道：“我們大幅降低了每個(gè)電池組的鈷含量，同時(shí)提高了鎳含量并保持了優(yōu)異的熱穩(wěn)定性”，“我們的NCA(鎳鈷鋁)陰極的鈷含量已經(jīng)低于其他電池生產(chǎn)商用NCM（鎳錳鈷）811生產(chǎn)的下一代陰極的鈷含量”。

而據(jù)德國(guó)商報(bào)Wirtschaftswoche的一份報(bào)告，截至2018年，特斯拉成功地將Model 3電池中的鈷含量降至2.8%。

特斯拉首款車(chē)型Roadster使用的是松下的18650鈷酸鋰電池，第二款車(chē)型Model S、第三款車(chē)型Model 3使用的是松下的鎳鈷鋁酸鋰電池。特斯拉的這條去鈷化的路線(xiàn)很清晰，即通過(guò)松下逐步降低鎳鈷鋁正極材料中鋁的含量。

不過(guò)，特斯拉的無(wú)鈷電池路線(xiàn)可能不只這一條。尤其在宣布自研電池之后，特斯拉的無(wú)鈷電池路線(xiàn)看上去又多了一種可能。

2019年，特斯拉先后收購(gòu)了兩家電池制造商。先是5月，特斯拉以估值2.18億美元收購(gòu)超級(jí)電容和電池制造公司Maxwell。再是10月，特斯拉將加拿大電池制造商Hibar Systems列為子公司，顯然已經(jīng)完成對(duì)其的收購(gòu)。

成立于1965年的Maxwell主要從事生產(chǎn)和銷(xiāo)售超級(jí)電容器、高壓電容器，并專(zhuān)注于研發(fā)干電池電極，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于客車(chē)、軌道交通、新能源、工業(yè)機(jī)械、電子等各個(gè)領(lǐng)域。

Maxwell的干電極技術(shù)表現(xiàn)出比濕涂層電極更好的放電能力，而且電池的負(fù)極和正極不使用溶劑。這種技術(shù)具有極高的負(fù)載率,可生成厚電極,并可以在不影響物理性能和電化學(xué)性能的情況下生產(chǎn)高能量密度電池。

Maxwell表示，他們能將電芯的能量密度提升至300Wh/kg 以上，未來(lái)有可能進(jìn)一步增加至500Wh/kg。

特斯拉自主研發(fā)的新電池預(yù)計(jì)會(huì)在4月份的電池投資人會(huì)議上宣布電池成分等具體信息，這個(gè)新電池很可能是少鈷甚至無(wú)鈷的。

多氟多新能源總經(jīng)理趙永鋒就認(rèn)為，特斯拉的無(wú)鈷電池最有可能是采用干電極技術(shù)的電池，或利用干電極超級(jí)電容作為鋰電池的補(bǔ)充。

特斯拉究竟是采用Maxwell的干電極技術(shù)，還是使用已經(jīng)有不少企業(yè)采用的鎳錳材料，還是有其他武功秘笈，到時(shí)候謎底自會(huì)揭曉。

別忽視磷酸鐵鋰

動(dòng)力電池去鈷的一個(gè)根本目的是降低原材料成本。那么，去鈷一定能夠降本嗎？中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)王子冬就認(rèn)為未必，——NCM811的含鈷量是比NCM 523少了，卻比它還要貴。

所以，除了原料成本，還要看電池的制造成本等其他因素，算賬還是要算綜合成本。除了去鈷，電池企業(yè)還有很多其他的方法來(lái)降低電池成本。

最近，比亞迪和寧德時(shí)代在這方面都取得了新的突破。

比亞迪的刀片電池，可以使普通磷酸鐵鋰電池包體積比能量密度從251Wh/L提升至332Wh/L，提升比例達(dá)30%以上，同時(shí)由于單體電池本身可承擔(dān)機(jī)械加強(qiáng)作用，使得電池包的制造工藝簡(jiǎn)單，制造成本降低。

寧德時(shí)代的CTP技術(shù)，電池包體積利用率可以提高15%-20%，零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升50%，電池包能量密度提升10%-15%，可以達(dá)到200Wh/kg以上，制造成本也大幅降低。

有分析稱(chēng)，特斯拉與寧德時(shí)代談判即將用到國(guó)產(chǎn)特斯拉車(chē)型上的電池就是磷酸鐵鋰。若果真如此，那說(shuō)明特斯拉很有眼光。特斯拉那么執(zhí)著于去鈷，寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰再加上CTP技術(shù)，是一個(gè)現(xiàn)成的選擇。

關(guān)鍵還有，磷酸鐵鋰電池技術(shù)成熟，安全性好，使用壽命長(zhǎng)，而且，近些年來(lái)性能已經(jīng)有了很大提高。

2月24日，國(guó)軒高科在投資者互動(dòng)平臺(tái)上表示，通過(guò)在正極材料制備過(guò)程中添加特殊添加劑、對(duì)PACK工藝技術(shù)改進(jìn)以及電池包設(shè)計(jì)優(yōu)化等手段，公司磷酸鐵鋰電池單體能量密度實(shí)驗(yàn)階段已突破200Wh/kg。

目前國(guó)軒高科量產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池，單體能量密度已經(jīng)突破190Wh/kg，系統(tǒng)能量密度突破140Wh/kg。現(xiàn)在單體能量密度有新的突破，系統(tǒng)能量密度也能隨之進(jìn)一步提高。

國(guó)家新能源汽車(chē)創(chuàng)新工程項(xiàng)目專(zhuān)家組組長(zhǎng)王秉剛向汽車(chē)商業(yè)評(píng)論表示，“實(shí)際上到了電池系統(tǒng)這個(gè)等級(jí)，磷酸鐵鋰的能量密度跟三元電池的差別就沒(méi)有那么大。因?yàn)槿姵貫榱颂岣甙踩裕谙到y(tǒng)上增加一些設(shè)施。”

他認(rèn)為，很多車(chē)并不需要追求很高的能量密度，用磷酸鐵鋰電池比用三元電池更具有合理性，磷酸鐵鋰這條路在中國(guó)會(huì)有非常好的前景。

從2019年工信部發(fā)布的幾批《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄》可以看出來(lái)，搭載磷酸鐵鋰電池的純電動(dòng)乘用車(chē)的車(chē)型越來(lái)越多。

王子冬表示，今年搭載磷酸鐵鋰的車(chē)有可能會(huì)更多。他直言，“這是回歸理性的做法”，應(yīng)該安全性、可靠性、成本三者綜合平衡下來(lái)，合適的情況下再去考慮能量密度，而不應(yīng)該是首先關(guān)注能量密度。

“我覺(jué)得特斯拉也是在考慮成本、安全的問(wèn)題，但是如果它低鈷電池不用磷酸鐵鋰，高鎳的安全性實(shí)際是有問(wèn)題的。”王子冬說(shuō)。

全世界都盯著特斯拉的無(wú)鈷電池，一條特斯拉使用無(wú)鈷電池的傳聞能攪起股市風(fēng)雨，但對(duì)于動(dòng)力電池來(lái)說(shuō)，其實(shí)，有沒(méi)有鈷并不是多么關(guān)鍵的問(wèn)題