寧德時代研發無鈷電池 專家：兩三年內無法完全去鈷

　　近日，寧德時代董事長曾毓群關於“正研發無鈷電池”的表述再次引爆業內關於無鈷電池的討論。專家認為，目前還未有新材料可替代鈷的穩定作用，只有盡可能降低鈷用量，未來兩三年內還無法做到完全去鈷。目前，更多企業正在佈局鎳鈷錳鋁(NCMA)四元鋰電池，該技術路線是在鎳鈷錳三元電池的材料中摻入部分鋁元素，並逐漸實現低鈷或無鈷電池的目標，量産後成本降幅可超過30%。

　　寧德時代稱有無鈷電池技術儲備

　　近日，在寧德時代召開的2019年業績網上説明會上，有投資者提問，除了磷酸鐵鋰電池，寧德時代是否有自己的無鈷電池技術儲備？曾毓群回復稱，寧德時代有自己的無鈷電池技術儲備，目前研發進展順利，正在想辦法完善供應鏈，“因為是一個全新的、顛覆性的産品”。

　　此前特斯拉透露，將在“電池日”公佈最新的“無鈷”電池技術，而此“無鈷”電池並非密度較低的磷酸鐵鋰電池。對此，曾毓群表示：“馬斯克告訴我，特斯拉希望自己做電池。據我了解，他們的技術路線對我們不會有衝擊，雙方在共同探討如何把電池做得更好。”

　　一時間，對無鈷電池的討論再次引發熱議。目前動力電池主流類型分為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。由於磷酸鐵鋰電池本身不含鈷，因此業內所指的“無鈷”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，主要起穩定結構的作用。東北證券在研報中指出，假設未來遠期全球每年新能源汽車銷售5000萬輛，按照單車鈷金屬含量10千克測算，則鈷的需求量約為50萬噸量級，而目前全球鈷金屬年開採量不足15萬噸。

　　在三元鋰電池中，根據鎳、鈷、錳(NCM)三者比例的不同，從而生産出不同的型號，按照三種元素的配比可生産出532型號、622型號、811型號電池等。由於量少價高，降低鈷用量一直是動力電池進化的方向之一。因此，高鎳低鈷的811型號成為三元鋰電池的發展趨勢，國際上主流的動力電池企業如LG化學、松下電池、寧德時代都在將低鈷和“無鈷化”作為下一代動力電池技術的研發重點。

　　真鋰研究總裁墨柯向中國證券報記者表示，目前從技術層面暫時無法做到真正意義上的無鈷。“目前還找不到其他的新材料可以替代鈷的穩定作用，也就是説只是可能降低鈷的用量，但完全去鈷，估計未來兩三年內，放眼全球還沒有哪家電池廠可以做到。”

　　企業的去鈷化探索

　　墨柯稱，目前三元材料的發展方向，一是讓材料具有更高電壓，二是使材料具有更高容量。從技術研發角度看，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伏級的高電壓材料，對比3.7伏級的三元材料，由於電壓增加，電量也可相應增加。

　　“但鎳錳酸鋰材料最大的問題是目前還找不到與之匹配的電解液體系。現有的六氟磷酸鋰電解液體系因為電壓不夠5伏會被分解，電池也會隨之失效。”墨柯解釋稱。

　　因此，更多企業將技術發展的目光投向尋找高容量材料。近日，通用汽車在EV Day宣佈與LG化學合作，計劃2021年量産鎳鈷錳鋁(NCMA)四元鋰電池，其成本可實現超過30%的降幅。

　　該技術路線是在鎳鈷錳三元電池的材料中摻入部分鋁元素，抑制鈷元素的不穩定雜質生成。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%，同時鈷含量進一步降低。

　　在佈局NCMA電池材料方面，國內主要有寧德時代、比亞迪、國軒高科、格林美、容百科技等企業。業內對NCMA的主流觀點認為，現階段鎳和鈷含量保持甚至優於NCA同等水準的替代方案，主要是採用三元向四元甚至更多元的電池進階，並逐漸實現低鈷或無鈷電池的目標。

　　由長城汽車剝離而獨立發展的動力電池企業蜂巢能源近日宣佈，將在5月18日發佈全新無鈷電池品類。對此，蜂巢能源市場總監郝雷明向中國證券報記者介紹，蜂巢能源無鈷電池的正極材料為自主研發，其主材為鎳錳。“可以完完全全實現去鈷，鈷含量為0。”她解釋稱，技術原理可以理解為把鈷去掉後，用與鈷相近的那一族元素實現替代並起到摻雜作用，並努力將摻雜物的比例降至7%以下甚至更低。

　　根據蜂巢能源此前規劃，無鈷電芯産品在2020年5月完成材料體系的進一步優化，8月體系定型，2021年下半年量産，量産後成本可下降10%-15%，相應帶來的電芯BOM成本可以降低約5%，且材料不受戰略資源影響。

　　“特斯拉電池日”猜想

　　作為全球新能源電動車的風向標，特斯拉長期飽受電池成本之苦，公司CEO馬斯克也一直有著“無鈷”的想法。2018年6月，對於有觀點認為鈷供給稀少將成為Model 3擴産的絆腳石，馬斯克回應稱，旗下電池的鈷使用量已低於3%，次代電池用量還將降至零。

　　事實上，2012年，特斯拉Model S上每輛車的鈷使用量為11千克，而到了2018年的特斯拉Model 3上，在同樣規格尺寸下進行比對，鈷使用量只剩下4.5千克。東北證券預計，到2025年，高鎳超低鈷方案下，特斯拉對鈷的需求量將從現有體系測算的1.82萬噸下降到0.74萬噸左右，減少鈷資源使用1.1萬噸左右。

　　5月15日，馬斯克表示，將再次推遲原計劃在5月第三周舉辦的“電池日”活動。此前，特斯拉在投資者電話會議上透露，將在“電池日”上發佈公司在電池技術方面的最新進展，並稱“這將是特斯拉歷史上最激動人心的日子之一”。

　　業內人士預期，除了介紹其電池供應體系，也可能宣佈自主研發鋰電池，並展示其部分研究成果與方向，但預計穩定裝車最快要到2022年，短時間還是以外購為主。

　　據墨柯推斷，特斯拉在“電池日”上或將發佈的資訊有如下幾種可能：一是宣佈和松下聯合開發的電池進展情況；二是宣佈其將使用磷酸鐵鋰電池；三是宣佈其幹電極技術。

　　今年2月18日，特斯拉表示將自主研發新電池，這種新電池的含鈷量可能為零。當時市場預計，特斯拉所指的無鈷電池為在中國市場已經應用多年的磷酸鐵鋰電池。該消息發佈後的第二天，鈷板塊公司股價遭遇重挫，華友鈷業、寒銳鈷業雙雙跌停，而比亞迪等磷酸鐵鋰電池概念股開盤大漲，隨後幾個交易日繼續攀升走高。目前猜測可能性比較大的是特斯拉在2019年5月收購的全球幹電極技術領域的龍頭企業——Maxwell的超級電容與乾電池技術。

　　“幹電極技術的主要作用是簡化工藝流程從而降低成本。乾電池本身並不是新技術，有日本的電池廠一直在做，但不完全是幹電極，也有‘濕’的成分。因此目前幹電極的技術到底有多成熟，也並不十分清晰。如果特斯拉的幹電極能夠做到完完全全的‘幹’，則確實屬於技術方面的突破。”墨柯表示。