成都車展上,，長城汽車歐拉搭載無鈷電池的櫻桃貓正式亮相,。這款車將推出兩個版本車型,。磷酸鐵鋰的版本是61kWh，NEDC續(xù)航里程為470km,；而蜂巢能源提供的無鈷鋰離子的版本為82.5kWh電池組，NEDC續(xù)航為600km,，這也是全球首款搭載無鈷電池的新能源電動車,。我想從這個來探討一下整體的電池技術(shù)方向，并且向蜂巢這邊做一些采訪溝通,。

　　第一部分 動力電池的技術(shù)方向

　　從當(dāng)前的中國動力電池技術(shù)路線來看,，寧德時代主要涉及了磷酸鐵鋰、中鎳高電壓,、高鎳三元和鈉電池等幾個方面,，分成了高性價比、高能量密度兩條大的發(fā)展路徑,，配上了鈉電池這樣的長期規(guī)劃,。而比亞迪則從三元的電芯化學(xué)體系回歸到磷酸鐵鋰，在EV磷酸鐵鋰和PHEV磷酸鐵鋰兩個方向來做的,。國內(nèi)的二線電池企業(yè),，中航鋰電、國軒高科,、孚能科技也是根據(jù)整體的格局來走磷酸鐵鋰和三元兩個技術(shù)方向來做戰(zhàn)略跟隨和替代,。這兩條技術(shù)方向也是成為目前國內(nèi)主流的技術(shù)方向。

　　第一類 高性價比電池

　　磷酸鐵鋰這個化學(xué)體系,，最大的優(yōu)點還是對于金屬約束少,，因此目前隨著越來越多的汽車企業(yè)也把入門款的車型選擇磷酸鐵鋰。在近兩年，磷酸鐵鋰動力電芯做大電芯的技術(shù)路線,，質(zhì)量能量密度介于180-200Wh/kg之間（體積能量密度350Wh/L-450Wh/L）,。這和當(dāng)前三元電池520Wh/L相差無幾的數(shù)據(jù)，能替代65kWh以下的需求,。在這里核心的變化,，在于磷酸鐵鋰的電池通過當(dāng)前去模組化和CTP的方式，實現(xiàn)了高體積利用率的方式,。

　　而在3-5年以后,，隨著通過材料體系和工藝的優(yōu)化，磷酸鐵鋰有望往質(zhì)量能量密度在210-230Wh/kg（體積能量密度450Wh/L-500Wh/L）的方向走,，從大趨勢來看,，未來磷酸鐵鋰的技術(shù)方向可以把A0-B級入門款的車型全部涵蓋掉。特別是我們看到比亞迪目前使用刀片電池的磷酸鐵鋰的方式,，覆蓋了所有的車型,。

　　第二類 高性能電芯 高鎳路線

　　這類電池主要的目標(biāo)是基于高能量密度的方向，做高容量電池,，建立在高鎳體系和硅碳負(fù)極上面,。

　　在當(dāng)前，高鎳電芯的質(zhì)量能量密度介于240-300Wh/kg（體積能量密度560Wh/L-650Wh/L）,，快充時間為18-30分鐘（3.3C-2C）,。下一個階段，高鎳電芯在負(fù)極導(dǎo)入硅碳負(fù)極,，電芯的質(zhì)量能量密度有望可以達(dá)到300-400Wh/kg（體積能量密度630Wh/L-750Wh/L）,，快充時間為9-15分鐘（4C）。

　　我們能看到目前國外的幾家電池企業(yè),，主要的方向,，一方面從中鎳往高鎳方向設(shè)計，另外就是減少鈷的用量,，做無鈷電池,。

　　第二部分 蜂巢的無鈷路線

　　我懷著疑問去思考蜂巢這種無鈷電池路線是什么，有沒有可能成為中國在當(dāng)前的兩條技術(shù)路線之外一條可能性,。

　　1）蜂巢的無鈷電池是什么,？

　　這種NMX的無鈷材料，蜂巢采用了兩種化學(xué)鍵能更大的元素,，替代鈷,，摻雜到材料中，通過強(qiáng)化學(xué)鍵穩(wěn)定氧八面體結(jié)構(gòu),。然后采取單晶技術(shù)和納米網(wǎng)絡(luò)化包覆來達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和減少正極材料與電解液的副反應(yīng)長壽命的設(shè)計,。

　　2）蜂巢開發(fā)的這種無鈷電池,，有可能成為行業(yè)主要路線么？

　　從蜂巢看來,，目前行業(yè)內(nèi)使用的磷酸鐵鋰體系成本較低,，但其能量密度只能達(dá)到~190wh/kg，限制了其大范圍應(yīng)用,。而三元體系的能量密度更高可達(dá)250wh/kg以上,，但三元材料中使用了鈷元素，受制于蘊(yùn)藏量與開采量,，鈷元素的國際市場價格極其不穩(wěn)定，并長期保持在高位,。

　　而蜂巢能源的無鈷材料實現(xiàn)了鈷元素的零化,，從而完全不受鈷市場的影響，并實現(xiàn)低成本化,，同時其能量密度可與三元材料持平,。故從長遠(yuǎn)看，無鈷電池相比磷酸鐵鋰技術(shù)方向和三元電池技術(shù)相比,，具有巨大的競爭優(yōu)勢,，是行業(yè)發(fā)展的不可替代趨勢。

　　3）蜂巢一開始從垂直整合自己做正極以外,，無鈷這條技術(shù)路線,，是否可能讓第三方材料和電池廠家導(dǎo)入這條路線，是否可能如何和蜂巢合作,？

　　從蜂巢的角度來看,，蜂巢能源目前規(guī)劃2025年產(chǎn)能200GWh，產(chǎn)品覆蓋化學(xué)體系齊全,，所需正極材料種類多,，需求量巨大。而蜂巢在無鈷的技術(shù)方向是嘗試垂直整合的正極,，聚焦于行業(yè)短板的,、創(chuàng)新的、更高競爭力的正極材料研發(fā)和生產(chǎn),，如無鈷,、四元材料等。一方面,，這么大的產(chǎn)能不是完全圍繞無鈷材料,，也需要對于常規(guī)的鐵鋰、三元體系材料,，所以蜂巢一方面對傳統(tǒng)材料仍具有巨大需求大,，將積極進(jìn)行第三方的導(dǎo)入與合作,。所以從無鈷這個材料技術(shù)方向來看，蜂巢能源持積極開放的態(tài)度,，多種合作方式都可以探討展開,，如專利授權(quán)、專利互換,、專利池共享,、合資入股、材料外售等等,。目的還是把這條技術(shù)路線擴(kuò)大,。

　　4）從終局來看，無鈷材料路線是否能達(dá)到成本最優(yōu),？這種技術(shù)路線的拐點,，是否需要有大規(guī)模的行業(yè)協(xié)同，才能實現(xiàn)路線的擴(kuò)展,，和當(dāng)前三元和鐵鋰相似的地位,？

　　無鈷材料的合成原料里去除了鈷元素，首先從BOM角度降低了成本,。其次,，無鈷材料合成工藝和常規(guī)三元的合成可實現(xiàn)共線生產(chǎn)，不需要專配生產(chǎn)線,，這就為其大規(guī)模推廣提供了便利,。蜂巢能源的無鈷材料，從材料層級,、電芯層級,、模組層級、pack層級,、整車層級進(jìn)行了層層驗證,，取得了優(yōu)異的驗證結(jié)果，完全滿足了使用要求,，搭載無鈷電池的整車也將很快面世,。無鈷材料各項性能得到用戶的認(rèn)可后，其大規(guī)模推廣即可很快實現(xiàn),。當(dāng)然,，大規(guī)模的行業(yè)協(xié)同肯定會更有利于產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。在公司示范效應(yīng)產(chǎn)生后,，逐漸會有同行業(yè)的友商和上下游加入這個技術(shù)路線,，到時候的地位會更加突出。

　　5）從使用層面,，無鈷的技術(shù)路線到底是什么定位,？適合哪些汽車技術(shù)產(chǎn)品,？

　　無鈷的技術(shù)路線，主要是為了平衡電動汽車用戶對長續(xù)航,、高安全,、高快充、低成本的特性的均衡追求,，基于三元體系上衍生出來的NMX的無鈷路線,，還是需要產(chǎn)品支撐。目前來看,，無鈷材料可實現(xiàn)高能量密度電芯的產(chǎn)品設(shè)計,。由蜂巢能源H平臺的無鈷正極材料所打造的電池產(chǎn)品，從測試數(shù)據(jù)來看成績斐然,。常溫下無鈷電池的循環(huán)壽命將達(dá)到2500次以上,。能量密度方面，無鈷電池目前可以做到240~245Wh/kg,，遠(yuǎn)高于主流磷酸鐵鋰電池的170~180Wh/kg水平，也十分接近811體系三元鋰電的240~250Wh/kg水平,。

　　至于大家普遍較為關(guān)注的安全性上,，蜂巢能源的無鈷電池除了在抗過充方面具有天然優(yōu)勢，其熱穩(wěn)定性也十分出色,，所完成的150℃的熱箱測試,，遠(yuǎn)高于國標(biāo)所要求的的130℃標(biāo)準(zhǔn)。這對比811體系的三元鋰電而言,，代表擁有更好的熱穩(wěn)定性能,。蜂巢能源首款無鈷產(chǎn)品115Ah已于2021年7月開始量產(chǎn)。搭載此款無鈷產(chǎn)品的長城櫻桃貓系列整車也將很快面世,。綜合無鈷產(chǎn)品的性能,，可適合搭載中高端長續(xù)航汽車產(chǎn)品。

　　如上所,，述因磷酸鐵鋰體系的能量密度上限問題,，搭載鐵鋰體系電芯的整車，普遍存在續(xù)航里程偏低問題,，同時磷酸鐵鋰體系的低溫性能較差,，導(dǎo)致冬天整車?yán)m(xù)航里程大幅下降。而無鈷電芯的能量密度大幅高于磷酸鐵鋰,，低溫特性也明顯優(yōu)于磷酸鐵鋰,。所以同級別車輛，搭載無鈷電芯,，消費者會明顯感知續(xù)航里程的增加,，并且續(xù)航受天氣溫度的影響也較小,。

　　6）無鈷E系列直面鐵鋰的競爭

　　這里還要提及的是，面對磷酸鐵鋰的長期成本競爭優(yōu)勢,，低鎳無鈷E平臺所誕生的115Ah電芯,，最終的目標(biāo)是要比同容量磷酸鐵鋰電池能量密度提升20%，同時目標(biāo)要降低17%的成本,。也就是要實現(xiàn)無鈷E電芯在中里程的車上已經(jīng)具備替代鐵鋰產(chǎn)品的性能和成本競爭力,。這個目標(biāo)是非常具有挑戰(zhàn)性的，一旦做成了,，潛力也是最大的,。

　　小結(jié)

　　通過對蜂巢的一些采訪，我想各位讀者可能對蜂巢推行的這條技術(shù)路線有一些更深刻的理解,，我衷心祝愿這條路線能做起來,。