蜂巢能源、特斯拉加入战团 动力电池酣战“无钴化”

来源 |中国经营网

导读:“无钴”已然成为动力电池的新战场,至于战斗力如何还有待验证。

从特斯拉放风将研发无钴电池,到宁德时代就刀片电池与比亚迪隔空“互怼”,再到蜂巢能源科技公司(以下简称“蜂巢能源”)抢先推出首款无钴电池,“无钴化”成为近期动力电池技术领域的热点话题。

在一片喧嚣中,蜂巢能源算得上是“半路杀出的程咬金”。不久前,蜂巢能源率先发布了两款无钴电池,计划最早于2021年6月份推向市场,其中一款电池的NEDC工况续航里程最高可达880公里。在产品发布之前,蜂巢能源甚至打出了“比Te早、比Y长、比宁实在”的宣传口号。

“无钴”已然成为动力电池的新战场,至于战斗力如何还有待验证。“蜂巢能源的无钴电池,正极材料使用的是层状镍锰酸锂材料,目前这种材料的电池技术还不是太成熟,主要问题是循环寿命短。”真锂研究首席分析师墨柯在接受记者采访时直言,即使解决了循环寿命短这一问题,无钴电池初期应用的安全性尚待验证,成本也不一定低。

对于这些问题,记者致电致函蜂巢能源方面,截至发稿,未获回复。而针对无钴电池的研发进展情况,记者同时联系了特斯拉方面,其相关负责人表示“目前还没有相关的信息”。

1、拼抢赛道

从目前市场信息来看,包括宁德时代、比亚迪、LG化学、松下电池、特斯拉、蜂巢能源、杉杉股份等在内的企业均对外透露正在加码布局低钴或无钴电池。

记者梳理发现,早在2008年,为了降钴,松下就已经在高镍电池领域有所布局。2017年,LG化学、SKI和三星SDI几乎同时宣布,将开发NCM 811高镍电池,并于一年后实现量产。因为他们意识到,在动力电池正极材料中的钴元素将日益紧俏,钴价格上涨对成本来说将是一大考验。

2018年,宁德时代、比克电池、国轩高科等国内电池企业相继宣布已开发或量产出NCM811电池。到了2019年7月,蜂巢能源正式发布首款基于无钴材料的电芯产品。据当时官方介绍,蜂巢能源的无钴材料性能可以达到NCM811同等水平,材料成本降低5%~15%,相应带来的电芯BOM成本可以降低约5%。

进入2020年,“无钴”风越吹越大。2月份,有媒体报道称,特斯拉正与宁德时代深入谈判,商讨在其上海超级工厂的电动汽车中使用无钴电池;3月份,比亚迪发布无钴刀片电池;5月11日,宁德时代董事长曾毓群在业绩说明会上透露,宁德时代有自己的无钴电池技术储备,目前研发进展顺利;5月18日,蜂巢能源发布了两款无钴电池,其中一款电池的NEDC工况续航里程最高可达880公里;5月底,杉杉股份在投资者互动平台上透露,公司目前高镍无钴材料正在研发中试阶段。

究其原因,墨柯认为,所有构成正极材料的金属元素里面只有钴是贵金属,因此,从降成本的角度看,少钴甚至无钴是必然的发展趋势,大家都在往这个方向努力。

据了解,中国作为钴的消费大国,大部分的钴都是依靠进口来满足的。海关统计数据显示,2020年4月,我国钴湿法冶炼中间产品进口量为31210.37吨,当月进口金额约24632万美元,2020年累计进口总量为95044.06吨,进口量同比上涨119.33%。

另外从价格上看,随着新能源汽车行业的快速爆发,钴的身价也不断上涨,从2016年的12万元/吨一度飙升至2018年底的60万元/吨。最新数据显示,钴的价格维持在25万元/吨左右。

新能源金属、上海钢联新能源团队分析师朱铭哲指出,作为新能源战略的关键金属,钴多数都是依靠遥远的非洲大陆矿石供应,这对于很多企业来说是有着极大的不确定性,国内原料企业以及下游生产企业近些年虽然也在加速布局自有矿产,但很多矿产不可避免的要面临当地经济、政治上的纷争影响,黑天鹅、灰犀牛事件都可能会危及原料供应的持续性。

2、产业化瓶颈

虽然“无钴”已成为动力电池行业的大势所趋,但在业内人士看来,短期内,钴还很难被替代,未来要做到完全无钴化,技术上也必须要有重大突破。

截至目前,特斯拉尚未公布其无钴电池技术路线。兴业证券预计,特斯拉的无钴电池,大概率为Maxwell生产的采用新型高镍正极+预锂化负极+干电池技术+超级电容的新型锂离子电池,以及采用CTP技术的超级磷酸铁锂电池两款产品。而和三元锂电池相比,磷酸铁锂电池虽然具有成本低,安全性能好等优点,但明显的缺点是能量密度低。

在蜂巢能源发布两款无钴电池产品后,亦有不少人质疑,无钴电池的安全性和成本优势远比不上磷酸铁锂,蜂巢能源可以说是第一个成功把无钴高镍锂氧化物体系做到中试阶段的企业,但这同时也意味着要承担原材料产能爬坡的时间成本,生产正极活性物所需的产线投入也较大。从实际操作看,初期的成本并不小。

“从理论上来说,无钴化,成本肯定会发展到一个比较低的水平,但初期时量产较小,成本不一定低,即便解决了技术应用问题,从材料到电池还有一个生产稳定性的问题,所以蜂巢能源方面称明年是否能实现量产暂时还不好推测。”墨柯如是说。

谈及量产的问题,蜂巢能源总裁杨红新坦言,虽然理论早就有了,但公司更关注可量产性。无钴化要解决镍锂混排、循环性能等问题,蜂巢能源通过阳离子掺杂技术、单晶技术和纳米网络化包覆三大‘黑科技’解决上述问题。材料开发成功后,电芯层面还要进行整个体系开发,通过对电解液、负极材料以及其他辅助材料添加剂的设计优化,不断验证,突破这些技术瓶颈,使体系成熟、定型,达到量产条件。

不过,在朱铭哲看来,近期蜂巢能源发布了自己的多元动力锂电池,其“无钴”产品更像是镍锰酸锂技术的深度加强版本。纵观整个市场,虽然多家企业有着各类自己的“无钴”产品,但在技术上并没有脱离前辈们的路线。“如蜂巢能源般的非一线电池企业,它们所思考的是如何在龙头众多的新能源市场站稳,这是非一线竞争者面临的重要问题,而细分领域的存量竞争成为了很多企业的选择,但‘最美味’的那部分市场必定是大家都想参与进来的,顺应市场风口的特色产品也许是争取这片沃土的最佳工具。”

无钴电池技术商业化竞争的序幕已经拉开,在新一轮的“去钴”大战中,谁能更胜一筹?“总体上看,技术的发展是需要积累的,所以,目前的大厂可能相对有些优势,比如宁德时代、比亚迪、特斯拉等。”墨柯说道。

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