無鈷電池顧名思義就是沒有鈷、不含有鈷的三元鋰電池。實際上三元鋰電池不是真能一點鈷都不需要，從而擺脫對金屬鈷的依賴呢？本文就為您解析！學術界和工業界一直試圖找出三元材料中鈷的最低含量限制在哪里，以盡量減少新能源汽車工業對金屬鈷的依賴。

一、無鈷可行嗎？

隨著新能源汽車的快速發展，整個行業對鋰、鎳、鈷鈷金屬的需求將進一步增加。然而，就金屬公司而言，全球礦產儲量非常有限，集中在非洲國家剛果，該國全年局勢不穩定。學術界和工業界一直試圖找出三元材料中CO的最低含量限制在哪里，以盡量減少新能源汽車工業對金屬CO的依賴。在三元體系之中，不同的元素對材料的物理和化學性質有不同的意義。三元材料的始祖J.R.Dahn認為，沒有確鑿證據表明鎳含量高的NCA之中需要鈷（例如，當1-x-y大于0.9時）。鋁、錳或鎂等元素也可用于提高結構穩定性和熱安全性。然而，我們相信鈷可以穩定材料結構。CO含量的加入可以有效地減少陽離子的混合放電，降低材料的阻抗值，特別是對于提高材料的導電性、提高放大性能和降低電池的內阻具有重要意義。無鈷方法包括：用具有類似用途的其他元素代替鈷；多材料系統的耦合；使用陰離子氧化還原對；精細調節高鎳材料等無鈷是一個重要的研究目標，但也應注意性能指標。三元材料之中的鈷不能在短時間之內完全被取代。此外，新能源，特別是在動力鋰離子電池行業的發展之中，對其他無鈷材料也保持著持續的關注和應用。正如中國科學院院士歐陽明高所說，動力鋰電池有三個發展趨勢。一是在材料和體系之上進行創新，從有機液體電解質到無機固體電解質；二是借助智能制造、回收利用和人工智能發展智能電池；第三，設計和產品工程的創新。無論是哪種趨勢，最終都將對無鈷材料產生深遠的影響：電解液抗氧化性的提高或高壓固體電解液的應用將為尖晶石鎳錳高壓二元材料的應用提供幫助。該材料在成本、速率性能和循環性能方面具有明顯的優勢。未來隨著電解液等主要材料的發展，有可能擴大其市場應用范圍；在低鈷的基礎之上，通過物料回收建立完整的生產回收產業鏈體系，可以進一步降低三元陰極材料中鈷的使用成本，緩解鈷資源壓力；最近流行的無模塊電池組和刀片式電池是設計創新的典型代表。該技術的應用有望大大改善磷酸鐵鋰電池能量密度低、續航里程短的缺點。從超過分析可以看出，三元材料體系的絕對無鈷法無論在學術研究還是工業化批量生產之中都不成熟。綜合考慮性能和成本，通過對高鎳材料成分、煅燒溫度和燒結氣氛的微調，實現相對無鈷的高鎳和低鈷材料是可行的。

二、高鎳低鈷趨勢明顯。

低鈷高鎳（鎳含量&Ge；90%，鈷含量&le；5%）的陰極材料不應被視為當前市場主流ncm811NCA電池的選擇，以損害其他性能（如循環和安全性），從而提高能量密度。事實上，無論是從開發角度還是從市場應用角度來看，它都應該被視為進一步降低成本、提高能源密度的有力工具，在保持或提高現有主流ncm811NCA高鎳材料性能優勢的同時，追求極限材料，推動新能源技術的開發和普及。從理論之上講，隨著鎳含量的增加，三元材料的比容量也會增加，這是保證車輛遠距離通行能力的基礎。但是，它也會導致諸如循環不良、熱分解溫度低以及與電解液的副反應加劇等問題。三元材料中鈷的存在有利于提高晶體材料的結構穩定性，改善功率性能，抑制陽離子混合和放電，提高熱安全性。隨著人類社會向今天文明的發展，任何進步都不是一帆風順的。近年來，學術界和工業界在改善高鎳低鈷材料方面做了大量工作，包括在體摻雜、表面處理、制備環境控制、生產過程自動化等一系列技術方面取得了長足的進展。榮白科技的研究和生產數據表明，通過工藝改進，lini0.90co0.05mn0.05o2材料完全可以與市場之上主流的lini0.83co0.12mn0.05o2材料相媲美，甚至優于市場之上主流的lini0.83co0.12mn0.05o2材料。同時，比容量提高了5%超過，能量密度也有明顯的提高。此外，原材料成本可降低約10%。隨著電解液、負極等主要材料和配套材料的創新和發展，電池生產技術的不斷進步，以及消費者對低成本、遠程電動汽車需求的不斷增加，高鎳低鈷材料的應用必將加速并占據一定份額，甚至還有8系列NCMNCA的逐步替代。

三、合理對待電動汽車的安全性。

電動汽車的安全性一直是社會關注的關鍵問題，也是新能源汽車發展和推廣過程之中不可忽視的關鍵性能指標。從概率的角度來看，鋰離子電池存在自失效現象，但自失效程度很低。公開報告顯示，對于電動汽車，車輛級別的自感故障率可通過P=1-（1-P）M-N計算得出，其中P是M輛電動汽車的故障率，且每輛電動汽車的電池組包含N個電池。以特斯拉S型為例，n=7104。假設1650電池的自失效效率P為0.1ppm，且制造過程之中無缺陷率，當電動汽車數量等于M=10000時，失效率P=0.9992，表明失效率約為110000。與傳統汽車相比（美國每10000輛汽車發生7.6起火災事故），電動汽車發生事故的概率似乎要低得多。

四、相對無鈷的高鎳電池

特斯拉的低鈷路線及其邏輯特斯拉的最新一代高鎳電池將進一步將鈷含量降低到3%下列，這在客觀之上是相對無鈷的。高鎳低鈷NCA材料在特斯拉的成功應用和大規模出貨，在一定程度之上驗證了高鎳低鈷材料巨大的市場潛力和前景趨勢。特斯拉除鈷的核心是從被動到主動的轉變。將來鈷的最終還原不受鈷的影響。持續鈷去除可進一步降低對鈷價格變化的敏感性，有利于預期管理和成本控制。特斯拉目前的生產計劃是廣泛的，不希望任何環節阻礙其生產擴張。鈷對電動汽車長期產量的限制與馬斯克的概念相沖突，因此他希望減少鈷。降低鈷價之后，特斯拉不再受鈷價大幅波動的影響，這對整體成本有很大影響。它可以對單車成本進行預期管理，降低對鈷價大幅波動的敏感性。鈷去除的核心是從被動到主動的轉變。

現今的環境下，無鈷的三元鋰電池實際上還有有一部分鈷金屬的，無鈷是一個趨勢是一個技術的未來，但現在還不是現實。如果您要購買三元鋰電池，請立刻撥打我們的購買熱線！