王传福拔刀在前，魏建军用“无钴”安天下？

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原标题：王传福拔刀在前，魏建军用“无钴”安天下？

谁曾想，2020年的上半场中，动力电池的争夺赛远比新能源汽车精彩。

前有比亚迪王传福声称可以将“自燃”从电动汽车字典抹去的“刀片电池”，后有宁德时代董事长曾毓群在业绩说明会上将有三种技术优于刀片电池，并表示“无钴电池”目前研发顺利后，下半年供货特斯拉。

相比之下，从一线自主品牌长城汽车独立而来的蜂巢能源带来的消息显得更为重磅：直接发布两款基于无钴材料的薄片式电芯产品——NMX无钴电池，并预计最早2021年6月推向市场。

都说得电池者得天下，动力电池的战争已经打响，而此次长城汽车董事长魏建军放出的号称PK特斯拉的“无钴”电池到底战斗力如何？

无钴电池落地，续航超800km

在线上发布会上，蜂巢能源董事长杨红新表示，蜂巢这次发布的两款电芯产品基于无钴的NMX材料制造，具有高循环寿命、高安全性和高能量密度的优势。

杨红新介绍，第一款产品是是基于590模组的电芯设计，容量为115Ah，电芯的能量密度达到245wh/kg。

该款产品的特点，是在通用化电芯尺寸设计基础上完成的，能够搭载到目前大部分新的纯电平台上，拥有出色的循环寿命和日历寿命特性，使得这款电芯在整车端能够实现15年120万公里的质保，预计在2021年6月份推向市场。

第二款是L6薄片无钴长电芯，容量226Ah，这款产品正在与汽车企业合作开发，在先进的矩阵式PACK设计支持下，是全球第一款可以实现880公里的续航里程的车型，预计可以在2021年下半年实现量产。

杨红新还表示，经过深入的研究探索，全新的薄片式的“无钴电池”能够解决“里程焦虑”、“安全”、“电池衰减”三大痛点，并可以实现整车续驶里程超过 800 公里，超过 15 年120 万公里的超长寿命，而且更加安全可靠。

去“钴”为何成潮流？

了解电动汽车的都知道，电动汽车一半左右的成本都在动力电池上，主流的动力电池有磷酸铁锂和三元锂电池，目前市面上的三元锂电池中，重要成分之一就是钴，以811电池为例，镍钴锰的比例8:1:1。

同时钴价格也十分昂贵，约占整个动力电池成本的10%，钴元素也因价格昂贵被很多人戏称为“钴奶奶”。

相关数据显示，2018年探明的全球钴金属的总储量仅有710万吨，其中刚果（金）境内的储量约为360万吨，约占52%。按照目前的电动汽车发展速度，倘若不考虑回收，钴元素将在2026年被消耗殆尽。

另一方面，近年来其他国家如澳大利亚、俄罗斯和加拿大等国家逐渐制定政策，限制国内钴矿石出口，以及刚果（金）当地矿厂雇佣童工行为猖獗、政治不稳定，因此很多企业表示拒绝使用钴元素，钴的价格波动十分大，开采商嘉能可也在2019年提前停产开启了对钴矿为期两年的维护。

事实上，在中国如火如荼发展新能源汽车中，最大的赢家并非活跃着的车企，也并非动力电池企业，而是掌握刚果钴矿开采的全球最大的钴元素生产商嘉能可。

因此，钴元素的稀缺性、开采受限以及价格剧烈波动，使得“去钴化”成为国际主流动力电池企业的新研发目标。

蜂巢能源凭何率先突破？

其实，无钴材料的开发早有20年之久。

在之前，特斯拉CEO马斯克曾表示，将在下一代电池中完全抛弃钴，告别“带血的电池”。但哪怕到了2020年初，特斯拉仍停留在刚宣布采用宁德时代的“无钴电池”，落地仍遥遥无期。

松下负责电池业务的主管也在2018年表示，松下目前已经大幅削减了钴元素的使用量，将来的目标是实现钴元素的零使用，相关技术已经在研发中。

而在诸多企业中为何蜂巢能源率先解决呢？他们又是如何解决的呢？

杨红新介绍，“蜂巢能源通过多种复合技术，显著改善了无钴层状材料的镍锂离子混排问题以及循环寿命的问题，使无钴材料终于跨过这些关键障碍，走到规模化应用的阶段。”

他提到有三项技术极为关键，是实现突破无钴技术瓶颈的黑科技：

其一是阳离子掺杂技术。据了解，该技术可提高材料的上限电压，实现能量密度比磷酸铁锂提高 40% 。蜂巢采用了两种化学键能更大的元素，替代钴，掺杂到材料中。该技术减少锂镍混排，大幅改善了材料的稳定性，可以在 4.3- 4.35V 电压下稳定工作，使能量密度提高成本降低。

其二是单晶技术。单晶与多晶相比，具有更强的颗粒强度和更加稳定的结构，耐压力强度可以提高 10 倍。正是这种稳定的晶体结构，为无钴材料带来超长的使用寿命，电芯寿命可以比多晶高镍三元高出 70%。

其三是纳米网络化包覆。蜂巢在无钴材料的合成过程中采用纳米网络包覆技术，在单晶表面包覆一层纳米氧化物，可以减少正极材料与电解液的副反应，该技术有效的改善高电压下的材料循环性能。

安全性能是否过关？

此前业内很多人称，无钴电池在安全方面可能会面临很大问题。基准矿物情报公司分析师罗尔斯也曾表示，从工程的角度来看，解决无钴化电池的安全问题和生命周期问题是非常具有挑战性的。

面对频发的自燃事件和业内人士的质疑，杨红新却自信满满的表示，“蜂巢叠片无钴电池的安全性无需过分担心，我们已经通过了国标和欧标的全部安全性测试。”

在线上发布会上，蜂巢能源用一段视频来显示三元锂电池和蜂巢无钴电池在热稳定方面的对比，结果表明，蜂巢无钴电池轻松通过 150°C的热箱实验，热稳定方面明显优于三元。此外，蜂巢能源还经过了针刺试验、海水浸泡、挤压试验等。

值得一提的是，蜂巢能源的无钴电池还在工艺和装备上下足了功夫。

作为叠片电池品类开创者，蜂巢能源使用“叠片”设计的电芯，可以有效提高方形电芯内部的体积空间利用率，层状结构可以使极片的平整度更好、应力更均匀、膨胀变形更小。该设计可以使无钴电芯在能量密度方面再提升 5%、循环寿命上再提升 10%。

据了解，松下、三星和宁德时代也表示将在2022年采用叠片工艺。

杨红新介绍说，蜂巢能源目前已经掌握了全球最先进的高速叠片制造技术，未来可以实现每秒中装配 8 片电极的全球最高生产效率，而且可以实现 600mm 以上长电芯的高速化生产，而且对齐度更高，更安全。

在PACK设计方面，蜂巢能源采用矩阵 PACK 设计。矩阵式结构能够更好地降低 PACK 非增值件的重量，在保证安全性的前提下 能够做到 80%的成组效率(传统模组的 PACK 水平在 72%，VDA 电芯 CTP 做到 75%)。

同时，矩阵式结构还给热管理带来变革，改变了传统电芯单一地面冷却形式，通过上下双层冷却达到更精准控制电池温度的效果，相对传统 PACK 提升冷却效果 40%，低温加热达到 60~70°C/h，温度控制在 25~35°C之间，温差控制在 5°C 以内。

此外，在产能方面，蜂巢能源斥在江苏金坛建立了中国首个“车规级 AI 智能电池工厂”，总投资80亿元，产值超130亿元，规划产能18GWh，共分三期建设：本次投产的一期项目规划产能4GWh，二期项目规划产能8GWh，预计2020年年底投产，随后将进行三期6GWh产能的建设。

杨红新介绍说，组装车间产线全部采用“工业 4.0”的设计理念，自动化率100%；化成车间生产线体的整线自动化率达到了99%。

在产品质量检测环节，金属异物的检出率相比传统检测手段可提高至原来的150%，而且还能检测到传统手段检测不到的铜异物。杨红新举例表示，传统的锂电池工厂相对先进的控制体系可以控制电池生产环节中 1500 个左右的因子，我们通过对全制程的多维控制，监控因子则超过 2500 个，几乎覆盖单电芯的每个制造过程。

从叠时代到车规级制造，从四元材料到无钴电池，蜂巢能源作为“锂电新势力”成为第一家使无钴材料电池走向规模化应用的企业。

动力电池行业是否会因蜂巢能源“无钴电池”的到来终结续航焦虑、安全等问题，又是否会因此掀起一场动力电池产业的变革？在接下来特斯拉的电池日上，特斯拉又是否会带来碾压蜂巢能源无钴电池的技术变革？

动力电池领域的中场战事后续情况如何，我们拭目以待。游戏网

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