无钴电池真的来了,却不是来自宁德时代
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- 分类:钨业新闻
- 发布于 2020年5月21日 星期四 17:04
- 作者:Xiaoting
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5月18日,蜂巢能源总裁杨红新表示,公司正式对外发布两款零钴电芯,分别是115Ah容量无钴电芯和L6薄片无钴长电芯。这两款无钴电池是通过单晶无钴材料技术、迭片电芯设计技术、矩阵PACK设计技术和车规级AI制造等材料、工艺、设计及制造多个环节密切配合才诞生的。可见,无钴电池真的来了,却不是来自全球电池巨头宁德时代。
现有的三元锂离子电池中,正极材料的成本占比约为30%至45%,其中,钴占有一定比重。众所周知,钴产量少,价格贵,所以趋势所为,越来越多企业开始研究无钴技术。
今年年初,宁德时代首次提出“无钴”电池,一时引来无数关注,宁德时代董事长曾毓群在2019年度业绩网上说明会上回复投资者称,公司有自己的“无钴”电池技术储备,目前研发进展顺利,正在想办法完善供应链。注意,截止目前,该公司所谓的无钴电池还在研发过程中,并没有可以量产投入市场。
在此前汽车市场行情相对低迷的背景下,无钴电池的生产技术路线也变成了一种市场,这也就意味着谁率先实现无钴电池的量产,谁就成为这个市场的龙头。
在这里,值得一说的是,无钴电池并不是磷酸铁锂电池,而是三元电池的升级版,在三元材料中彻底剔除钴元素,然后用与钴性质相近的元素进行掺杂生产,所以说新产品还是属于三元材料。
蜂巢能源市场总监郝雷明介绍,蜂巢能源无钴电池的正极材料是自主研发的,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。
据杨红新透露,在其无钴电池研发生产过程中,有三项技术是实现突破无钴技术瓶颈的关键:阳离子掺杂技术、单晶技术和纳米网络化包覆技术。
(1)阳离子掺杂技术。蜂巢能源采用了两种化学键能更强大的元素,替代钴,掺杂到材料中,通过强化学键稳定氧八面体结构,该技术减少了锂镍混排,大幅改善了材料的稳定性,并可以在4.3-4.35V电压下稳定工作。该技术可以提高材料的上限电压,实现能量密度比磷酸铁锂提高40%,还增强了材料的稳定性。
(2)单晶技术。无钴电池在极片制作过程中,为了在有限的壳体空间内加入更多的活性材料,要经过高强度辊压。而单晶材料在辊压过程中具有较强的颗粒强度和较好的稳定结构,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%。
(3)纳米网络化包覆技术。蜂巢能源在无钴材料的合成过程中采用纳米网络化包覆技术,在单晶表面包覆一层纳米氧化物,可以减少正极材料跟电解液的副反应,进而有效改善在高电压下的材料循环性能。
据蜂巢能源官方信息,115Ah能量密度达到245wh/kg,匹配590标准模块,能够搭载到目前大部分新的纯电平台上,这款产品的电池包在整车端,能够实现15年120万公里的质保;L6薄片无钴长电芯容量为226Ah,目前正在与长城汽车的一款高端车型做适配开发,预计可以实现880公里的续航。根据规划,115Ah将在2021年6月份推向市场;L6计划在2021年下半年推向市场。
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