無鈷電池真的來了,卻不是來自寧德時代

5月18日,蜂巢能源總裁楊紅新表示,公司正式對外發佈兩款零鈷電芯,分別是115Ah容量無鈷電芯和L6薄片無鈷長電芯。這兩款無鈷電池是通過單晶無鈷材料技術、疊片電芯設計技術、矩陣PACK設計技術和車規級AI製造等材料、工藝、設計及製造多個環節密切配合才誕生的。可見,無鈷電池真的來了,卻不是來自全球電池巨頭甯德時代。

蜂巢能源無鈷長電芯圖片

現有的三元鋰離子電池中,正極材料的成本占比約為30%至45%,其中,鈷佔有一定比重。眾所周知,鈷產量少,價格貴,所以趨勢所為,越來越多企業開始研究無鈷技術。

今年年初,寧德時代首次提出“無鈷”電池,一時引來無數關注,甯德時代董事長曾毓群在2019年度業績網上說明會上回復投資者稱,公司有自己的“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。注意,截止目前,該公司所謂的無鈷電池還在研發過程中,並沒有可以量產投入市場。

在此前汽車市場行情相對低迷的背景下,無鈷電池的生產技術路線也變成了一種市場,這也就意味著誰率先實現無鈷電池的量產,誰就成為這個市場的龍頭。

在這裡,值得一說的是,無鈷電池並不是磷酸鐵鋰電池,而是三元電池的升級版,在三元材料中徹底剔除鈷元素,然後用與鈷性質相近的元素進行摻雜生產,所以說新產品還是屬於三元材料。

蜂巢能源市場總監郝雷明介紹,蜂巢能源無鈷電池的正極材料是自主研發的,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。

無鈷電池圖片

據楊紅新透露,在其無鈷電池研發生產過程中,有三項技術是實現突破無鈷技術瓶頸的關鍵:陽離子摻雜技術、單晶技術和納米網路化包覆技術。

(1)陽離子摻雜技術。蜂巢能源採用了兩種化學鍵能更強大的元素,替代鈷,摻雜到材料中,通過強化學鍵穩定氧八面體結構,該技術減少了鋰鎳混排,大幅改善了材料的穩定性,並可以在4.3-4.35V電壓下穩定工作。該技術可以提高材料的上限電壓,實現能量密度比磷酸鐵鋰提高40%,還增強了材料的穩定性。

(2)單晶技術。無鈷電池在極片製作過程中,為了在有限的殼體空間內加入更多的活性材料,要經過高強度輥壓。而單晶材料在輥壓過程中具有較強的顆粒強度和較好的穩定結構,耐壓力強度可以提高10倍。正是這種穩定的晶體結構,為無鈷材料帶來超長的使用壽命,電芯壽命可以比多晶高鎳三元高出70%。

(3)納米網路化包覆技術。蜂巢能源在無鈷材料的合成過程中採用納米網路化包覆技術,在單晶表面包覆一層納米氧化物,可以減少正極材料跟電解液的副反應,進而有效改善在高電壓下的材料迴圈性能。

據蜂巢能源官方資訊,115Ah能量密度達到245wh/kg,匹配590標準模組,能夠搭載到目前大部分新的純電平臺上,這款產品的電池包在整車端,能夠實現15年120萬公里的質保;L6薄片無鈷長電芯容量為226Ah,目前正在與長城汽車的一款高端車型做適配開發,預計可以實現880公里的續航。根據規劃,115Ah將在2021年6月份推向市場;L6計畫在2021年下半年推向市場。

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