企业的去钴化探索
墨柯称,目前三元材料的发展方向,一是让材料具有更高电压,二是使材料具有更高容量。从技术研发角度看,如果成功去钴,三元材料镍钴锰则变成二元材料镍锰酸锂。镍锰酸锂是一种5伏级的高电压材料,对比3.7伏级的三元材料,由于电压增加,电量也可相应增加。
“但镍锰酸锂材料最大的问题是目前还找不到与之匹配的电解液体系。现有的六氟磷酸锂电解液体系因为电压不够5伏会被分解,电池也会随之失效。”墨柯解释称。
因此,更多企业将技术发展的目光投向寻找高容量材料。近日,通用汽车在EV Day宣布与LG化学合作,计划2021年量产镍钴锰铝(NCMA)四元锂电池,其成本可实现超过30%的降幅。
该技术路线是在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素,抑制钴元素的不稳定杂质生成。和目前的三元材料523、811、NCA相比,NCMA四元材料的镍含量逼近90%,同时钴含量进一步降低。
在布局NCMA电池材料方面,国内主要有宁德时代、比亚迪、国轩高科、格林美、容百科技等企业。业内对NCMA的主流观点认为,现阶段镍和钴含量保持甚至优于NCA同等水平的替代方案,主要是采用三元向四元甚至更多元的电池进阶,并逐渐实现低钴或无钴电池的目标。
由长城汽车剥离而独立发展的动力电池企业蜂巢能源近日宣布,将在5月18日发布全新无钴电池品类。对此,蜂巢能源市场总监郝雷明向记者介绍,蜂巢能源无钴电池的正极材料为自主研发,其主材为镍锰。“可以完完全全实现去钴,钴含量为0。”她解释称,技术原理可以理解为把钴去掉后,用与钴相近的那一族元素实现替代并起到掺杂作用,并努力将掺杂物的比例降至7%以下甚至更低。
根据蜂巢能源此前规划,无钴电芯产品在2020年5月完成材料体系的进一步优化,8月体系定型,2021年下半年量产,量产后成本可下降10%-15%,相应带来的电芯BOM成本可以降低约5%,且材料不受战略资源影响。
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