大众欲将动力电池镍含量提升至80% 无钴电池或成未来主流

据路透社报导，3月17日，大众汽车电池负责人Frank Blome表示，明年大众欲将动力电池中的镍含量从目前的65%提升至80%，这或能促使无钴电池成未来市场的主流。

据悉，大众计划到2025年生产300万辆纯电动汽车，这将需要3亿千瓦时的电池，主要在亚洲和欧洲生产。到2025年，大规模量产有望将成本控制在低于每千瓦时100美元的水平。

随着电动汽车的崛起，车用电池的关键材料可能会在2020年中旬出现紧缺现象。因此有些车厂在考虑到钴的全球储量低、成本高与毒性问题等因素之后，自然会做出在动力电池中减少钴含量，提高镍含量（全球储量更为丰富）的决定。

大众集团电池部门主管弗兰克布鲁姆表示，目前大众汽车动力电池包含65%的镍，15%的钴和20%的锰，而下一代电池将含80%的镍，10%的钴和10%的锰。

在三元材料中，镍的作用在于提高增加材料的体积能量密度，但安全性低；钴的作用在于可以稳定材料的层状结构，但实际容量低；锰的作用在于降低材料成本、提高材料安全性和结构稳定性，但过高的锰含量会使材料的比容量降低。

从现有的生产技术来看，为了提高动力电池地能量以及降低其生产成本，大多数的制造商都是通过提高镍含量、降低钴含量的方法来实现该目标。

而此次大众的这则消息，更是有助于无钴电池市场的发展。前阶段，特斯拉的“无钴电池”引发了业界的猜测。

业者表示，无钴电池主要指高镍三元无钴电池，具体指三元低钴或镍钴锰到镍×锰或镍×XY。关于三元高镍无钴电池的研究，中国最高镍含量可达93%，最低钴含量为4%，而日本和韩国电池公司拥有相对较高技术的三元高镍无钴电池，钴含量较低，但它们还没有完全变成无钴。

在以三元高镍体系为主的前提下，松下、LG、宁德时代、比亚迪、CNAC锂电池、蜂巢能源等动力电池企业都将低钴无钴电池作为下一代动力电池的研发方向。

而在无钴电池的生产过程中制造商们将面临诸多困难，如无钴的两项关键技术。这两项技术是，（1）掺杂特定元素而没有不成对的电子自旋减少了电子超交换现象，减少了锂/镍的混合并提高了电性能；（2）掺杂具有大M-O键能的元素可以减缓晶体在充放电过程中的体积变化，稳定结构，提高循环寿命和安全性。

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