近日，在2021成都车展上，蜂巢能源宣布其开发的全球首款无钴电池包正式配装长城欧拉首款SUV樱桃猫，从而实现量产装车，引发行业关注。
有业内人士就此指出，动力电池行业一只脚踏入了无钴时代。作为未来动力电池技术发展方向之一，无钴电池一直是众多企业布局的重点。在钴资源愈发紧张的背景下，无钴电池距离规模化商业落地还有多远?
首款无钴电池量产装车
据蜂巢能源董事长兼首席执行官杨红新介绍，基于无钴材料的特点，蜂巢能源进行了全面的体系优化设计，采用先进的高速叠片制造工艺，按照车规级AI智能制造标准，研发出世界首款真正意义的无钴绿色电池，并且顺利通过了一系列安全测试，还获得多项权威认证。
据了解，此次量产装车的蜂巢能源无钴电池包总电量82.5kWh，系统能量密度170Wh/kg，采用标准平台化MEB模组，应用航空级隔热材料和轻量化设计，经过全面的性能测试和严苛的零部件安全测试，热失控等测试数据远超国家标准要求。配装该款电池的紧凑型SUV樱桃猫，常温工况下续驶里程可达600公里以上;防护等级达到IP67;低温情况下，能量保持率高，加热速度快。
关于无钴电池的后续产品规划，杨红新表示，蜂巢能源无钴电池目前共规划4款量产产品，分别是无钴H系列115Ah电芯、155Ah电芯，H Plus系列157Ah电芯和无钴E系列115Ah电芯，覆盖全部车型超长里程。其中，无钴H系列115A电芯和155Ah电芯能量密度为240Wh/kg，115Ah产品已率先实现量产装车。
对于动力电池行业来说，无钴电池开始装车势必让原本就风潮涌动的市场变得更为激荡。从目前市场来看，除蜂巢能源无钴电池首次量产装车外，其他主流电池厂商也在厉兵秣马。宁德时代曾宣称，公司有完整的无钴电池技术储备;LG化学也表示，将在2021年量产镍钴锰铝四元锂电池。此外，比亚迪、国轩高科等也纷纷加大低钴乃至无钴电池的研发。日前，日产汽车提出，针对今年晚些时候推出的Aria电动汽车，计划将动力电池中钴的占比降低到约10%。据悉，日产汽车希望进一步提高动力电池中镍的占比，并改善负极性能。
大规模商业化有待验证
钴属于不可再生的稀缺资源，全球探明的储量仅有710万吨左右。随着新能源汽车产业在世界范围内快速发展，有机构预测，2026年后钴资源就将供应不足。作为全球最大的新能源汽车消费市场，也是最大的钴产品消费国，中国已探明的钴储量仅为8万吨，占全球总储量的1.14%。
在没有解决钴资源短缺有效方案的情况下，我国新能源汽车产业就只能依赖进口，这也是目前我国动力电池行业面临的资源“卡脖子”难题。而对于车企与动力电池供应商来说，钴价高企也让成本控制变得更加困难。近年来，钴价已多次上涨，持续推高的成本成为悬在新能源汽车产业头上的达摩克利斯之剑。
近日，科学技术部高新技术司副司长续超前就表示，要围绕电动汽车产业链最关键的动力电池，前瞻部署新体系动力电池、全固态金属锂电池技术研究，开展无钴动力电池和工业混合态锂离子电池开发。
种种迹象表明，未来动力电池无钴或少钴化将是大势所趋。不过，无钴电池由于缺少钴元素，其安全性成为业界关注和探讨的问题。
“811电池的成分再‘极端’一些就是无钴电池。在811电池基础上再降低钴的比例，降成本的空间已不大了。因此，动力电池无钴或少钴化发展，主要还是从钴资源‘卡脖子’的角度考虑。”一位不愿透露姓名的动力电池企业副总裁对《中国汽车报》记者表示，在镍钴锰三元体系中，钴元素主要起到安全性作用，低钴和无钴电池最应该关注的就是安全性。“其实行业一直都在研发三元材料去掉钴后的二元体系电池，不过仅在实验室中，大规模商业化落地还有待验证。”
据了解，当三元锂电池充电时，其微观结构不稳定，钻的存在可以让镍和锂稳定在自己的位置上从而提高电池寿命、容量。
新能源与智能网联汽车独立研究员曹广平对记者表示，蜂巢能源的无钴电池，实际上是在三元电池基础上不使用或极少使用钴元素，目前可能与松下、特斯拉一样实现了钴用量3%以下，但完全突破三元电池中镍钴锰的协同效应非常难，能量密度虽能够维持高位，但其安全性、成本是否能超越磷酸铁锂的无钴技术路线，还需装车量产后才能得到验证。
有业内人士指出，就目前的实际情况而言，无钴电池还有很长的一段路要走，在尚不具备完全成熟的技术、完善的工艺流程、优质的可替代材料及电解液前，无钴电池想要大规模商业化应用还需付出更多努力。
泛无钴电池“群雄逐鹿”
实际上，对于动力电池产业来说，无钴电池还有更广泛的意义，即不含钴元素的产品。曹广平认为，无钴电池采用的是否定式命名方式，所以外延比较广泛，其中就包括磷酸铁锂电池、钠离子电池及蜂巢能源的无钴电池，三者都是相对三元有钴电池而言，实现了正极材料的无钴化。而之所以说无钴电池是趋势，是因为目前钴矿和钴材料在地球上的资源有限，并且回收循环利用困难，也就是说不可持续，其结果是价格降到一定程度将无法再降。
随着新能源汽车行业内市场驱动力的不断增强，整车需求开始分化，动力电池的技术路线也呈现多元化发展态势。今年以来，磷酸铁锂以成本及安全性优势大获市场认可。今年7月，国内磷酸铁锂电池产量为9.3GWh，超过了三元锂电池。今年前7个月，国内磷酸铁锂电池的总产量也已超过三元锂电池。
今年7月底，宁德时代发布钠离子电池，为动力电池行业注入了新的“血液”。据介绍，该款产品的电芯单体能量密度高达160Wh/kg，下一代钠离子电池的能量密度还将提高到200Wh/kg。
不过，业内很多钠离子电池尚未实现商业化，许多数据仍来自实验室，技术待进一步验证和发展。在曹广平看来：“钠离子电池目前已可以小批量试产，但要大规模应用还需过工艺关、质量关、上车关、使用关，并且其进一步推广受限于能量密度较低等短板。”
固态电池因其高安全性、高能量密度等优势，成为业内公认的未来发展趋势，但成本较高及技术难点仍是挑战。目前，不少车企和动力电池供应商均在此领域布局，比如，丰田汽车、LG化学、三星SDI、宁德时代、国轩高科、蜂巢能源等都在开展固态电池的研发。
“除磷酸铁锂已非常成熟，市场容量很大外，现在很难预测未来无钴电池大规模商用的时间点。因为对于任何技术路线来说，都需要先进行市场尝试，看到反馈和效果后才能进行下一步的推广。动力电池企业也需要‘摸着石头过河’。”前述动力电池企业副总裁对记者说。