三元鋰電池＂無鈷化＂技術已成為未來的發展方向？

2021-09-14 06:34:42

眾所周知三元動力鋰電池里面是有“鈷”這種金屬的，在三元動力鋰電池的技術發展中，“無鈷化”和“少鈷化”是一個重要趨勢。其主要原因是成本價格，“鈷”是一種非常昂貴的金屬。如果能做到“無鈷化”的話，電池和整車的成本就能降低，也能加快產品的普及，加快新能源行業發展。

一、三元動力鋰電池“無鈷化”背景

1、降低電池的成本。出于環保的考慮，近年來新能源蓬勃發展。一是逐步淘汰耗油型汽車成為新能源汽車，再做好新能源汽車的加工改造工作，使其成為新能源的領頭羊。新能源計劃的無鈷電池在汽車工業之中受到高度贊揚，因為鈷是電動汽車之中最昂貴的金屬原材料之一。成本問題一直是新能源汽車市場發展的絆腳石。作為核心成本的“動力鋰電池”一直被寄予盡快降低成本的希望。降低鈷的比例和含量之后，整車成本將相應降低。鈷價波動對公司的影響也將減弱。“不安”企業開始從主動轉向被動，這將有助于推動新能源汽車市場的發展。

二、目前三元動力鋰電池“無鈷化”技術瓶頸

同時，基于成本、技術成熟、使用壽命和安全性等優勢，無鈷磷酸鐵鋰電池也是無鈷動力鋰電池的重要方法之一。但是，由于能量密度相對較低的缺點，其動力鋰電池技術需要升級。雖然“無鈷”是三元動力鋰電池技術的發展方向，領先的公司毫不猶豫地在未來的科技之上投入巨資，但真正實現“無鈷”還有很長的路要走，因為到目前為止，還沒有穩定的材料替代鈷。目前的動力鋰電池只能盡可能減少鈷的消耗，在未來兩三年之內無法完全去除鈷。事實上，越來越多的公司正在鋪設鎳鈷錳鋁四元鋰離子電池，而這一技術路線正迎來衰退時刻的“第二春”。

三、“無鈷”已成為三元動力鋰離子電池技術發展方向的原因

1、一直以后，鈷的價格波動對三元鋰離子電池市場影響很大。隨著今年疫情的惡化，重要的鈷生產國剛果不得不采取封鎖措施，這對中國鈷原料的進口產生了很大的不利影響。低鈷和無鈷電池即將成為下一代動力鋰電池的發展方向，原因在于市場的誕生。

2、目前，新能源汽車有兩條重要的技術路線，一條是三元電池，另一條是磷酸鐵鋰電池；前者能量密度高，耐力強；后者安全性好，成本低。三元電池有兩種模式：鎳鈷鋁和鎳鈷錳。鈷是一種重要的元素，用于穩定材料的層狀結構，改善材料的循環和速率性能。它是三元電池之中不可缺少的貴金屬。

3、近年來，三元動力鋰電池的發展是一個加鎳減鈷的過程。NCM的比例從532到622再到811，鈷含量一直在下降。其中，寧德時代生產的ncm811電池鈷含量在8%-10%間。特斯拉電池的正極材料為NCA，其鈷含量小于3%。如果該行業在未來進一步發展到高鎳，鈷的含量將會降低。

4、雖然目前電池的高鎳低鈷趨勢一方面滿足了公司降低成本的需要，另一方面，高鎳低鈷可能導致電池過熱，容易引起燃燒，影響其安全性。因此，為了在未來實現無鈷化，難度將加大，必須有一定的技術突破。有人認為，任何取代鈷電池材料的新技術都將在10年之內出現，而現在新能源汽車的崛起要比無鈷技術的研發快得多。以“除鈷”為目標的“高鎳低鈷”三元鋰離子電池和技術升級的磷酸鐵鋰電池都為三元動力鋰離子電池技術路線的發展帶來了希望。隨著用戶里程要求的不斷提高，高鎳低鈷是鋰離子電池發展的必然趨勢，但“鈷”仍然是三元動力鋰電池在短時間之內無法替代的重要金屬材料。即將發布的新型刀片式電池和新型無鈷電池可能帶來新的顛覆。最重要的是技術和成本。

綜上所述，“無鈷化”確實是三元動力鋰電池技術的發展趨勢，不管是出于降低成本考慮，還是出于保障生產鏈安全考量。三元動力鋰電池技術“無鈷”、“少鈷”的技術研發任重道遠，未來可期！到時候，大家就能用上更便宜更實惠的三元動力鋰電池。

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