近日，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群關(guān)于“正研發(fā)無(wú)鈷電池”的表述再次引爆業(yè)內(nèi)關(guān)于無(wú)鈷電池的討論。專(zhuān)家認(rèn)為，目前還未有新材料可替代鈷的穩(wěn)定作用，只有盡可能降低鈷用量，未來(lái)兩三年內(nèi)還無(wú)法做到完全去鈷。目前，更多企業(yè)正在布局鎳鈷錳鋁（NCMA）四元鋰電池，該技術(shù)路線是在鎳鈷錳三元電池的材料中摻入部分鋁元素，并逐漸實(shí)現(xiàn)低鈷或無(wú)鈷電池的目標(biāo)，量產(chǎn)后成本降幅可超過(guò)30%。
寧德時(shí)代稱(chēng)有無(wú)鈷電池技術(shù)儲(chǔ)備
近日，在寧德時(shí)代召開(kāi)的2019年業(yè)績(jī)網(wǎng)上說(shuō)明會(huì)上，有投資者提問(wèn)，除了磷酸鐵鋰電池，寧德時(shí)代是否有自己的無(wú)鈷電池技術(shù)儲(chǔ)備？曾毓群回復(fù)稱(chēng)，寧德時(shí)代有自己的無(wú)鈷電池技術(shù)儲(chǔ)備，目前研發(fā)進(jìn)展順利，正在想辦法完善供應(yīng)鏈，“因?yàn)槭且粋€(gè)全新的、顛覆性的產(chǎn)品”。
此前特斯拉透露，將在“電池日”公布最新的“無(wú)鈷”電池技術(shù)，而此“無(wú)鈷”電池并非密度較低的磷酸鐵鋰電池。對(duì)此，曾毓群表示：“馬斯克告訴我，特斯拉希望自己做電池。據(jù)我了解，他們的技術(shù)路線對(duì)我們不會(huì)有沖擊，雙方在共同探討如何把電池做得更好。”
一時(shí)間，對(duì)無(wú)鈷電池的討論再次引發(fā)熱議。目前動(dòng)力電池主流類(lèi)型分為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。由于磷酸鐵鋰電池本身不含鈷，因此業(yè)內(nèi)所指的“無(wú)鈷”通常為三元鋰電池中的去鈷化。
鈷作為三元電池的重要原料之一，主要起穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用。東北證券在研報(bào)中指出，假設(shè)未來(lái)遠(yuǎn)期全球每年新能源汽車(chē)銷(xiāo)售5000萬(wàn)輛，按照單車(chē)鈷金屬含量10千克測(cè)算，則鈷的需求量約為50萬(wàn)噸量級(jí)，而目前全球鈷金屬年開(kāi)采量不足15萬(wàn)噸。
在三元鋰電池中，根據(jù)鎳、鈷、錳（NCM）三者比例的不同，從而生產(chǎn)出不同的型號(hào)，按照三種元素的配比可生產(chǎn)出532型號(hào)、622型號(hào)、811型號(hào)電池等。由于量少價(jià)高，降低鈷用量一直是動(dòng)力電池進(jìn)化的方向之一。因此，高鎳低鈷的811型號(hào)成為三元鋰電池的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)際上主流的動(dòng)力電池企業(yè)如LG化學(xué)、松下電池、寧德時(shí)代都在將低鈷和“無(wú)鈷化”作為下一代動(dòng)力電池技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn)。
真鋰研究總裁墨柯向中國(guó)證券報(bào)記者表示，目前從技術(shù)層面暫時(shí)無(wú)法做到真正意義上的無(wú)鈷?！澳壳斑€找不到其他的新材料可以替代鈷的穩(wěn)定作用，也就是說(shuō)只是可能降低鈷的用量，但完全去鈷，估計(jì)未來(lái)兩三年內(nèi)，放眼全球還沒(méi)有哪家電池廠可以做到?！?
企業(yè)的去鈷化探索
墨柯稱(chēng)，目前三元材料的發(fā)展方向，一是讓材料具有更高電壓，二是使材料具有更高容量。從技術(shù)研發(fā)角度看，如果成功去鈷，三元材料鎳鈷錳則變成二元材料鎳錳酸鋰。鎳錳酸鋰是一種5伏級(jí)的高電壓材料，對(duì)比3.7伏級(jí)的三元材料，由于電壓增加，電量也可相應(yīng)增加。
“但鎳錳酸鋰材料最大的問(wèn)題是目前還找不到與之匹配的電解液體系。現(xiàn)有的六氟磷酸鋰電解液體系因?yàn)殡妷翰粔?伏會(huì)被分解，電池也會(huì)隨之失效?！蹦陆忉尫Q(chēng)。
因此，更多企業(yè)將技術(shù)發(fā)展的目光投向?qū)ふ腋呷萘坎牧?。近日，通用汽?chē)在EV Day宣布與LG化學(xué)合作，計(jì)劃2021年量產(chǎn)鎳鈷錳鋁（NCMA）四元鋰電池，其成本可實(shí)現(xiàn)超過(guò)30%的降幅。
該技術(shù)路線是在鎳鈷錳三元電池的材料中摻入部分鋁元素，抑制鈷元素的不穩(wěn)定雜質(zhì)生成。和目前的三元材料523、811、NCA相比，NCMA四元材料的鎳含量逼近90%，同時(shí)鈷含量進(jìn)一步降低。
在布局NCMA電池材料方面，國(guó)內(nèi)主要有寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科、格林美、容百科技等企業(yè)。業(yè)內(nèi)對(duì)NCMA的主流觀點(diǎn)認(rèn)為，現(xiàn)階段鎳和鈷含量保持甚至優(yōu)于NCA同等水平的替代方案，主要是采用三元向四元甚至更多元的電池進(jìn)階，并逐漸實(shí)現(xiàn)低鈷或無(wú)鈷電池的目標(biāo)。
由長(zhǎng)城汽車(chē)剝離而獨(dú)立發(fā)展的動(dòng)力電池企業(yè)蜂巢能源近日宣布，將在5月18日發(fā)布全新無(wú)鈷電池品類(lèi)。對(duì)此，蜂巢能源市場(chǎng)總監(jiān)郝雷明向中國(guó)證券報(bào)記者介紹，蜂巢能源無(wú)鈷電池的正極材料為自主研發(fā)，其主材為鎳錳。“可以完完全全實(shí)現(xiàn)去鈷，鈷含量為0?！彼忉尫Q(chēng)，技術(shù)原理可以理解為把鈷去掉后，用與鈷相近的那一族元素實(shí)現(xiàn)替代并起到摻雜作用，并努力將摻雜物的比例降至7%以下甚至更低。
根據(jù)蜂巢能源此前規(guī)劃，無(wú)鈷電芯產(chǎn)品在2020年5月完成材料體系的進(jìn)一步優(yōu)化，8月體系定型，2021年下半年量產(chǎn)，量產(chǎn)后成本可下降10%-15%，相應(yīng)帶來(lái)的電芯BOM成本可以降低約5%，且材料不受戰(zhàn)略資源影響。
“特斯拉電池日”猜想
作為全球新能源電動(dòng)車(chē)的風(fēng)向標(biāo)，特斯拉長(zhǎng)期飽受電池成本之苦，公司CEO馬斯克也一直有著“無(wú)鈷”的想法。2018年6月，對(duì)于有觀點(diǎn)認(rèn)為鈷供給稀少將成為Model 3擴(kuò)產(chǎn)的絆腳石，馬斯克回應(yīng)稱(chēng)，旗下電池的鈷使用量已低于3%，次代電池用量還將降至零。
事實(shí)上，2012年，特斯拉Model S上每輛車(chē)的鈷使用量為11千克，而到了2018年的特斯拉Model 3上，在同樣規(guī)格尺寸下進(jìn)行比對(duì)，鈷使用量只剩下4.5千克。東北證券預(yù)計(jì)，到2025年，高鎳超低鈷方案下，特斯拉對(duì)鈷的需求量將從現(xiàn)有體系測(cè)算的1.82萬(wàn)噸下降到0.74萬(wàn)噸左右，減少鈷資源使用1.1萬(wàn)噸左右。
5月15日，馬斯克表示，將再次推遲原計(jì)劃在5月第三周舉辦的“電池日”活動(dòng)。此前，特斯拉在投資者電話會(huì)議上透露，將在“電池日”上發(fā)布公司在電池技術(shù)方面的最新進(jìn)展，并稱(chēng)“這將是特斯拉歷史上最激動(dòng)人心的日子之一”。
業(yè)內(nèi)人士預(yù)期，除了介紹其電池供應(yīng)體系，也可能宣布自主研發(fā)鋰電池，并展示其部分研究成果與方向，但預(yù)計(jì)穩(wěn)定裝車(chē)最快要到2022年，短時(shí)間還是以外購(gòu)為主。
據(jù)墨柯推斷，特斯拉在“電池日”上或?qū)l(fā)布的信息有如下幾種可能：一是宣布和松下聯(lián)合開(kāi)發(fā)的電池進(jìn)展情況；二是宣布其將使用磷酸鐵鋰電池；三是宣布其干電極技術(shù)。
今年2月18日，特斯拉表示將自主研發(fā)新電池，這種新電池的含鈷量可能為零。當(dāng)時(shí)市場(chǎng)預(yù)計(jì)，特斯拉所指的無(wú)鈷電池為在中國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)應(yīng)用多年的磷酸鐵鋰電池。該消息發(fā)布后的第二天，鈷板塊公司股價(jià)遭遇重挫，華友鈷業(yè)、寒銳鈷業(yè)雙雙跌停，而比亞迪等磷酸鐵鋰電池概念股開(kāi)盤(pán)大漲，隨后幾個(gè)交易日繼續(xù)攀升走高。目前猜測(cè)可能性比較大的是特斯拉在2019年5月收購(gòu)的全球干電極技術(shù)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)——Maxwell的超級(jí)電容與干電池技術(shù)。
“干電極技術(shù)的主要作用是簡(jiǎn)化工藝流程從而降低成本。干電池本身并不是新技術(shù)，有日本的電池廠一直在做，但不完全是干電極，也有‘濕’的成分。因此目前干電極的技術(shù)到底有多成熟，也并不十分清晰。如果特斯拉的干電極能夠做到完完全全的‘干’，則確實(shí)屬于技術(shù)方面的突破?！蹦卤硎尽?
