“你們能不能靠點(diǎn)譜，電話會議也開了，深度報(bào)告也寫了，市場規(guī)模也預(yù)估了，鈷鋰的需求增長曲線圖形也畫好了，個股漲停的架勢也拉開了，忽然就不用鈷了……”
因?yàn)樘厮估槐鰢a(chǎn)車型將使用無鈷電池，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，特斯拉在電池方面頻頻放出消息，先來看看時間線。
1月15日，據(jù)彭博報(bào)道，特斯拉正與鈷業(yè)巨頭嘉能可談判向特斯拉在上海的新電動汽車工廠供應(yīng)鈷的長期合同。
2月11日，據(jù)electrek報(bào)道，特斯拉正在美國弗里蒙特建造一條電池試點(diǎn)生產(chǎn)線，并自行設(shè)計(jì)了電池生產(chǎn)設(shè)備。該生產(chǎn)線上生產(chǎn)的電池將是特斯拉的第一批自產(chǎn)電池。
2月18日，據(jù)路透社報(bào)道，特斯拉正在與寧德時代商談，上海工廠生產(chǎn)的特斯拉將使用無鈷電池。
2月18日，據(jù)證券時報(bào)e公司報(bào)道，特斯拉相關(guān)人士證實(shí)特斯拉將自主研發(fā)新電池，預(yù)計(jì)會在4月份的電池投資人會議上宣布電池成分等具體信息。
2月21日，據(jù)彭博報(bào)道，特斯拉正與鈷業(yè)巨頭嘉能可談判向特斯拉在上海的新電動汽車工廠供應(yīng)鈷的長期合同。
一邊喊著不用鈷，一邊又與嘉能可談判要獲得鈷的長期合同。一邊與寧德時代談電池供應(yīng)，一邊又透出口風(fēng)要自己研發(fā)新電池。
不得不說，馬斯克真是商業(yè)談判的高手。
馬斯克早就宣稱，要把特斯拉電動車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，特斯拉所謂的無鈷電池究竟是什么路數(shù)？無鈷電池有哪些可能的技術(shù)路線？
鎳錳材料大有可為
鋰離子動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，其中又以鎳鈷錳酸鋰三元體系以及磷酸鐵鋰最為常見，市場裝機(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維度看，錳酸鋰、磷酸鐵鋰沒有鈷，自然可以歸為無鈷電池之列，這也是為什么很多人認(rèn)為特斯拉所說的無鈷電池就是指磷酸鐵鋰的原因。
還有一種無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）告訴汽車商業(yè)評論，這種無鈷化主要有兩個方向，即采用尖晶石鎳錳材料或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)鎳錳材料。
不過，兩種方案都有需要解決的問題，“如果采用尖晶石鎳錳，就要解決電解液的問題；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)的問題。”
他透露，采用層狀鎳錳低鈷或無鈷材料今年就會開始批量試用。而采用尖晶石鎳錳材料的無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)理吳輝也告訴汽車商業(yè)評論，“尖晶石鎳錳酸鋰材料的電壓平臺為4.7V-5V，應(yīng)用到動力電池上難以找到與其相匹配的高電壓電解液。以前國內(nèi)有公司做過這種方案，但就是還沒有匹配的電解液?！?
相對完全不用鈷，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，國內(nèi)可能量產(chǎn)的是Ni83，Ni88估計(jì)還在開發(fā)。
佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室電池測試中心主任張銳明告訴汽車商業(yè)評論，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，低鈷含量摻雜對高鎳正極材料的穩(wěn)定性無明顯提升作用，因此，鈷元素在高鎳材料中并不是必須的?！?
無鈷或者少鈷，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，也為了降低對鈷金屬的依賴，少鈷乃至無鈷已經(jīng)是國內(nèi)外不少電池企業(yè)都在進(jìn)行的一個電池研發(fā)方向。
2019年7月，長城汽車旗下子公司蜂巢能源面向全球首次發(fā)布了無鈷材料電芯產(chǎn)品，預(yù)計(jì)2020年第三季度實(shí)現(xiàn)無鈷電芯的商品化量產(chǎn)。
蜂巢的無鈷電芯產(chǎn)品通過摻雜技術(shù)改進(jìn)了無鈷材料在充放電的可逆性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，具體來說是使用了鈦、鎳和其他原材料替代鈷。
根據(jù)蜂巢的研究，無鈷材料性能可以達(dá)到NCM811同等水平，材料成本降低5%~15%，相應(yīng)帶來的電芯BOM成本可以降低約5%。
可能不只一條技術(shù)路線
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)無鈷汽車電池。特斯拉也參與了這一計(jì)劃，馬斯克就曾在推特上稱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道：“我們大幅降低了每個電池組的鈷含量，同時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%。
特斯拉首款車型Roadster使用的是松下的18650鈷酸鋰電池，第二款車型Model S、第三款車型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很清晰，即通過松下逐步降低鎳鈷鋁正極材料中鋁的含量。
不過，特斯拉的無鈷電池路線可能不只這一條。尤其在宣布自研電池之后，特斯拉的無鈷電池路線看上去又多了一種可能。
2019年，特斯拉先后收購了兩家電池制造商。先是5月，特斯拉以估值2.18億美元收購超級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)完成對其的收購。
成立于1965年的Maxwell主要從事生產(chǎn)和銷售超級電容器、高壓電容器，并專注于研發(fā)干電池電極，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于客車、軌道交通、新能源、工業(yè)機(jī)械、電子等各個領(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)會在4月份的電池投資人會議上宣布電池成分等具體信息，這個新電池很可能是少鈷甚至無鈷的。
多氟多新能源總經(jīng)理趙永鋒就認(rèn)為，特斯拉的無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，到時候謎底自會揭曉。
別忽視磷酸鐵鋰
動力電池去鈷的一個根本目的是降低原材料成本。那么，去鈷一定能夠降本嗎？中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長王子冬就認(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降低電池成本。
最近，比亞迪和寧德時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單，制造成本降低。
寧德時代的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，特斯拉與寧德時代談判即將用到國產(chǎn)特斯拉車型上的電池就是磷酸鐵鋰。若果真如此，那說明特斯拉很有眼光。特斯拉那么執(zhí)著于去鈷，寧德時代的磷酸鐵鋰再加上CTP技術(shù)，是一個現(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，而且，近些年來性能已經(jīng)有了很大提高。
2月24日，國軒高科在投資者互動平臺上表示，通過在正極材料制備過程中添加特殊添加劑、對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?，F(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。
國家新能源汽車創(chuàng)新工程項(xiàng)目專家組組長王秉剛向汽車商業(yè)評論表示，“實(shí)際上到了電池系統(tǒng)這個等級，磷酸鐵鋰的能量密度跟三元電池的差別就沒有那么大。因?yàn)槿姵貫榱颂岣甙踩?，要在系統(tǒng)上增加一些設(shè)施?！?
他認(rèn)為，很多車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會有非常好的前景。
從2019年工信部發(fā)布的幾批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》可以看出來，搭載磷酸鐵鋰電池的純電動乘用車的車型越來越多。
王子冬表示，今年搭載磷酸鐵鋰的車有可能會更多。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，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。
“我覺得特斯拉也是在考慮成本、安全的問題，但是如果它低鈷電池不用磷酸鐵鋰，高鎳的安全性實(shí)際是有問題的?！蓖踝佣f。
全世界都盯著特斯拉的無鈷電池，一條特斯拉使用無鈷電池的傳聞能攪起股市風(fēng)雨，但對于動力電池來說，其實(shí)，有沒有鈷并不是多么關(guān)鍵的問題。
