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大神说车：蜂巢能源加入战局，无钴电池到底有多香

自从在去年的上海国际车展上高调亮相之后 ， 长城汽车集团旗下的零部件板块在最近一年的时间里 ， 一直动作不断 。 继蜂巢易创发布了全新一代的2.0T涡轮增加发动机 ， 九速双离合器变速箱、电驱动桥总成等全新产品之后 。
日前 ， 蜂巢旗下的另一个重要组成部分蜂巢能源 ， 也正式发布了两款全新的前瞻性的无钴电芯 ， 按照计划 ， 蜂巢能源的首款量产化无钴电池将会为明年六月正式实现量产 。
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从蜂巢能源发布的信息来看 ， 此次发布的两款无钴电芯容量分别为115Ah和226Ah 。 前者的外廓尺寸为33×220×101.6mm 。 能量密度为245Wh/kg ， 或575Wh/L 。 后者的外廓尺寸为575×21.5×118mm 。 能量密度为226Wh/kg ， 或590Wh/L 。
从单纯的物理数据来看 ， 这两款无钴电芯的的能量密度已经超过了传统的622型三元锂离子电池和811三元锂电池 。 而通过一系列的矩阵式组合之后 ， 搭载这一技术的某款在研新能源动力车型 ， 可以在有限的车身电池布局空间内 ， 实现880公里的续航里程 。 结合此前蜂巢能源发布的叠片电池技术来看 ， 这很有可能是二者共同作用的结果 。
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根据蜂巢能源官方发布的信息显示 ， 这两款无钴电池可以被运用到目前绝大部分的纯电动车型平台上 ， 并且得益于无钴化的设计架构 ， 其还具备了出色的循环寿命和日历寿命 ， 在整车端可实现15年或120万公里的质保 。 最重要的是 ， 这两款无钴电池已经不再是概念化的产品 ， 它已经具备了量产化的基础 。
从这几项基础性能来看 ， 似乎 ， 蜂巢能源此次发布的两款无钴电池 ， 将会掀开纯电动动力车型的新的一页 。 没错 ， 一直以来 ， 制约着纯电动动力车型发展的短板 ， 或者说 ， 让新能源车产生续航里程焦虑 ， 难以在市场范围内自发普及开来的短板 ， 就是电池技术而电驱动以及能源管理系统 ， 其实现在已经很成熟了 。 电池技术的短板也使得纯电动车的电驱动桥可以提供的更好的驾乘质感 ， 被短接了起来 。
为了解决这个问题 ， 我们也看到了诸多的动力电池解决方案 ， 从最遥远的燃料电池 ， 再到中长期的固态电池 ， 再到现在的基于传统三元锂离子电池进行的改进 。 都在围绕着动力电池的密度提升 ， 加快充放电速度以及降低动力电池的成本在做着努力 。
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【大神说车：蜂巢能源加入战局，无钴电池到底有多香】就眼下的技术发展趋势来看 ， 无钴化或者少钴化 ， 是动力电池产业发展在现阶段的一个重要技术方向 。
原因很简单 ， 钴 ， 太贵了 。
根据相关统计数据显示 ， 钴在地壳中的丰度仅为0.0025% ， 据此推算 ， 全球陆地的钴储量大约为710万吨 ， 而且这其中52%的钴 ， 都集中在刚果（金） 。 而被挖出来的钴 ， 又有50%都消耗在了锂电池上 。 物以稀为贵 ， 再加上储量集中 ， 最近几年里 ， 钴矿的价格一路飙升 。 照这样下去 ， 马上就要飙到电池企业不可接受的地步了 。
再加上现在新能源动力车型在全球汽车产业内的蓬勃发展 ， 以及个人电子消费产品需求的不断扩大 ， 预计到2026年以后 ， 钴矿 ， 就要供不应求了 。 再要找钴矿石 ， 怕是要到月球上去了 。
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所以 ， 动力电池的无钴化技术转型 ， 单纯的就是为了降成本 。 不过 ， 不要认为降成本就一定是个贬义词 ， 相反的 ， 降成本的落地是实现产业化的基础 。 比如说 ， 燃料电池技术就是因为早年间质子交换膜一定要用到铂 ， 没错 ， 就是结婚钻戒的那个铂 ， 成本高昂才难以得到量产化的普及 ， 一直到丰田找到了一种碳 。 这是后话 ， 这里暂且不表 。
从传统的三元锂离子电池组的发展来看 ， 近年来越来越多的新能源动力车型开始使用了811三元锂离子电池 ， 比如说广汽的Aion系列就是一个典型的代表 。 所谓的811电池 ， 其实就是其正极材料中镍钴锰的含量 ， 按照80%：10%：10%的比例构成的三元锂电池 。
据此往前追溯 ， 三元锂电池还被分为523、622等型号 。 目前 ， 在新能源动力车型市场中占主流地位的型号 ， 是622型 。 而特斯拉所采用的动力电池 ， 则是镍钴铝的结构 。
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在三元锂电池的三种正极元素的构成里 ， 镍含量的高低决定了电池组能量密度的大小 ， 但是 ， 镍含量过高会导致三元锂离子电池组的稳定性变得很差 。 而锰和铝则是起到一个提高电池循环化学稳定性的作用 ， 其中 ， 镍钴锰的晶体结构又比镍钴铝的晶体结构稳定一些 ， 不容易出现什么胀气或者是过度发热的情况 。 对 ， 手机电池经常鼓包就是因为用的镍钴铝的晶体结构不稳定所致的 。 所以 ， 现在的绝大部分新能源动力车型 ， 都是用的镍钴锰的构型 。
那么 ， 钴在这其中是干什么的呢？这事还真可以从字面上来理解 ， 介于镍和锰之间 ， 用来稳定材料的层状结构 ， 同时提供镍钴锰材料的循环性能和倍率性能 。 嗯 ， 就是这样一个看似无关紧要 ， 但是又不能没有的角色 ， 占掉了三元锂离子电池的绝大部分成本 。
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作为一种全新的新能源动力电池 ， 除了蜂巢能源之外 ， 宁德时代、比亚迪等传统的电池企业都在摸索动力电池的无钴化架构 。 在国际市场上 ， LG化学、松下等动力电池供应商也都在着手研究四元锂电池的架构 ， 以尽量减少钴元素在电池中的使用量和依赖程度 。
比亚迪早年间推出的磷酸铁锂电池 ， 从本质上看也是一种无钴电池 ， 在整个大趋势的推动作用下 ， 比亚迪也在今年推出了基于磷酸铁锂电池的技术架构 ， 进一步优化结构推出了磷酸铁锂刀片电池 ， 大幅度的提升了其能量密度 。 而特斯拉也在不久前宣布 ， 将会与宁德时代共同研发基于磷酸铁锂技术打造而来的单芯电池 。
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从目前蜂巢能源所公布的NMY无钴电池的名称来看 ， 它应该是采用了镍锰钇的材料 ， 钇是一种稀土金属元素 。 虽然在地壳中的含量同样不高 ， 但是40%的钇都集中分布在中国 。
所以 ， 这也是一种资源优势 。 而根据蜂巢能源的信息显示 ， 全新的无钴电池也实现了高续航能力和安全性的提升 ， 尤其是在安全性上 ， 完全优于三元锂电池 。
那么这样一来 ， 蜂巢能源的这一波操作 ， 可能真的要开创电动车的2.0时代了呢 。


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