即将取代三元锂电池？蜂巢能源发布无钴电池，续航达880公里

1. 即将取代三元锂电池？蜂巢能源发布无钴电池，续航达880公里

近年来为了汽车产业的可持续发展，新能源汽车一度成为大热的话题。而从全球范围来看，不仅多个国家都推出了燃油车禁止销售年限，全球政府也都在推动新能源汽车的推广和使用。而发展新能源汽车，更是使我国从汽车大国迈向汽车强国的必经之路。
而随着新能源汽车的需求进一步扩大，人们对它的要求也日益增多，既要考虑到续航水平、安全性还要做到可持续发展，这对于新能源汽车的核心动力电池来说是一个相当大的考验。
在5月18日，蜂巢能源科技公司在《无钴·芯未来》线上发布会上亮相两款无钴电池，伴随着这两款电池的发布，是否能告别曾经的三元锂电池，而开启动力电池的2.0时代？
钴资源越来越稀缺，无钴电池已然成刚需
据悉市场上大多数车企，除了比亚迪自己坚持走磷酸铁锂技术路线以外，其他的大多数企业都是采用的三元锂电池。而在三元锂电池的正极材料里，钴元素一直是不可缺少的重要元素之一，不但可以稳定材料的层状结构，还可以提高材料的循环和倍率性能。
但是唯一的缺点是钴在地壳中的含量较低，丰度仅为0.0025%，全球陆地钴的储量约为710万吨，且由于区域分布集中，其中52%左右在刚果（金），而其他国家和地区的储量较少，所以近年来钴的价格也是一直飙升。在全球钴元素消耗中，其中大约50%都用在锂电池上，
预计到了2026年以后钴就供不应求了，有限的资源，并不能支撑现在新能源汽车的发展。
早前特斯拉就标榜自己将搭载"无钴"电池引发热议，但是后来证实只是使用了磷酸铁锂电池的国产Model3，而前不久的比亚迪"刀片电池"也成为热门，但也只是通过CTP无模组方式和使用磷酸铁锂材料，而无钴电池还要多久才来？蜂巢能源就率先给出了自己的答案。
超长公里安全续航，蜂巢无钴电池来袭
蜂巢能源基于材料体系的前瞻性研发，在全球首先发布了基于无钴材料的电芯产品，并且在《无钴·芯未来》线上发布会上亮相了两款无钴电池。
第一款产品是基于590模组的电芯设计，容量为115Ah，电芯的能量密度达到245wh/kg，据悉该款电池可以搭载到目前大部分新的纯电平台，并且有着出色的循环寿命和日历寿命特性，拥有这款电芯在整车端能够实现15年120万公里的质保，并且将在2021年6月推向市场。
第二款产品是L6薄片无钴长电芯，容量为226Ah，且该产品还正在与汽车企业合作开发，在先进的矩阵式PACK设计支持下，是全球第一款可以实现880公里的续航里程车型，预计将在2021年下半年实现量产。
可以说880公里的续航水平完全解决了现在电动车的里程焦虑问题，并且在实现高续航的同时NMY无钴电池还通过了国际和欧标的全部安全性测试，在安全性能上完全优于三元锂电池。可以说蜂巢能源的无钴电池产品开创了动力电池的新品类，解决了现阶段电动车在续航、电池衰减和安全三大痛点。同时也解决钴资源稀缺问题，即将开启动力电池的2.0时代。
用"芯"做技术，立足全球市场
蜂巢能源科技公司自2012年切入电芯研究工作，2018年从长城汽车完全剥离成为一家独立的动力电池供应商，一直以来就在专注于动力电池的发展。早在去年的法兰克福车展上蜂巢能源的无钴电池就在该国际大舞台上受到全球的关注，不少汽车行业巨头如戴姆勒、大众、保时捷等对此抱有极大兴趣。
而蜂巢能源科技在全球范围内，作为第一家在方形铝壳电芯上采用"高速碟片工艺"的电芯智能制造工厂，并且通过严格制程管理打造真正的汽车级的动力电池，也在着力于全球化的布局和成为全球动力电池的供应链。
有了无钴电池的加持，蜂巢能源将在动力电池产业上走得更稳更久远。相信无钴电池若能如期投入市场，届时将带了的不仅仅只是一个企业的新技术，更是为动力电池行业带来了一个全新的发展方向，拭目以待。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

2. 真正无钴！蜂巢能源推出镍锰酸锂电池，明年量产续航可达880km

?不久前特斯拉因计划推出搭载“无钴”电池的车型进入热搜，后来证实只是使用了磷酸铁锂电池的国产Model 3，其自研的超级电容电池量产还需要时日；然后，比亚迪的“刀片电池”再次成为热门，通过CTP无模组方式和使用磷酸铁锂材料，确实提高了电池搭载量和安全性。在新材料技术所限的前提下，如何提高电池能量密度和整车续航能力，成为各大企业的难题。
5月18日，蜂巢能源率先给出了自己的答案，同时也带来了真正的“无钴电池”——NMx镍锰酸锂电池。
无钴电池需求的迫切性
除了比亚迪始终坚持不放弃磷酸铁锂技术路线，市场上多数企业已经全部投向三元锂电池怀抱，正极材料为NCM（镍钴锰）或NCA（镍钴铝）的三元电池确实可以显著提高能量密度，较容易提升续航里程。但是，三元锂电池的一些硬伤也是很多车企无法绕过的。
首先，钴在地壳中的含量较低，丰度仅为 0.0025%，全球陆地钴的储量约为710 万吨，区域分布却十分集中，刚果(金)在全球钴储量的占比为 52%，其他国家和地区储量占比则较低。在全球目前的钴元素消耗中，约50%左右用在锂电池上，包括车用锂电池以及消费类电子用的锂电池。随着新能源汽车的迅猛发展，钴的需求量也在持续激增。如果不考虑回收，2026年以后，钴就将供不应求；有限的钴元素资源，无法支撑新能源汽车无限的发展空间。
其次，较为稀缺的原材料来源，必然造车钴的价格上涨。导致动力电池成本难以继续下探，最终这部分成本还需要消费者来买单。
然而作为三元锂电池中的一大重要元素，人们虽然一直在尝试降低钴含量占比，确实始终没有人能彻底将其去除。原因有很多，最主要的是，钴不但可以稳定材料的层状结构，而且可以提高材料的循环和倍率性能。
特斯拉CEO马斯克多次提到降低电池中钴的使用比例，甚至是无钴的电池方案，也正是表达了汽车企业需求端对于摆脱资源约束的迫切性。全球电池供应商和车企都在想各种办法减少钴在三元电池中的含量。
 
蜂巢能源NMx无钴电 
蜂巢能源基于材料体系的前瞻性研发，在全球首先发布了基于无钴材料的电芯产品。这种NMx镍锰酸锂的无钴材料具有高循环寿命、高安全性和高能量密度的核心优势，它的核心技术支撑是通过三项关键技术阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米网络化包覆，显著改善了无钴层状材料的镍锂离子混排问题以及循环寿命的问题，使无钴材料终于跨过这些关键障碍，走到规模化应用的阶段。
镍锰酸锂材料具有尖晶石结构，相比于钴酸锂材料的层状结构，尖晶石结构更加稳定，具有三维锂离子扩散通道，更加有利于锂离子的扩散。镍锰酸锂材料的工作电压平台高达4.7V，可逆容量达到146mAh/g，相比于钴酸锂材料的3.7V工作电压平台，具有非常大的优势。反应在电池包上面，镍锰酸锂与钴酸锂正极材料相比，其输出电压高、成本低、环境友好。
蜂巢能源目前共有两款镍锰酸锂电芯产品。
第一款产品是是基于590模组的电芯设计，容量为115Ah，电芯的能量密度达到245wh/kg；这款产品的特点，是在通用化电芯尺寸设计基础上完成的。它能够搭载到目前大部分新的纯电平台上，出色的循环寿命和日历寿命特性，使得这款电芯在整车端能够实现15年120万公里的质保，在2021年6月份推向市场。
第二款是L6薄片无钴长电芯，容量226Ah, 这款产品正在与汽车企业合作开发，在先进的矩阵式PACK设计支持下，是全球第一款可以实现880公里的续航里程的车型，预计可以在2021年下半年实现量产。
880公里的续航里程，使得电动汽车彻底解决了里程焦虑的问题，对于消费者来说，在日常使用中充电的频次也能控制住。按照日常通勤80公里来估算，880公里的续航可以让消费者每月仅依靠充电三次实现每个月通勤的目标。在新基建建设中，随着公共充电网络铺开，能够让消费者摆脱家用充电的束缚，更加自由选择电动汽车。
蜂巢能源的无钴电池产品开创了动力电池的新品类，具备容量更高、寿命更长、安全性更好的特性，解决了电动汽车续航、电池衰减和安全三大痛点。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

3. 无钴电池首面市，蜂巢能源成全球唯一产业化企业

蜂巢能源在近日的成都车展中宣布，已经开发出全球首款无钴电池包，并将正式搭载欧拉樱桃猫进行量产装车。这一技术已经远超特斯拉、LG化学等公司，成为全球第一。但钴在电池中有着重大的作用，为什么要还要去钴呢？ 
     
  首先钴属于不可再生资源，而全球钴的存储量极其有限，仅有710万吨左右，有专家预测，按照目前新能源 汽车 的发展速度，钴资源可能在2026年就将供应不足。 
        
  其次钴资源在全球分布不均，成本极高，作为新能源 汽车 最大消费市场的中国，钴含量仅有8吨左右，主要依赖进口钴资源。 
        
  而部分地区钴的采集聘用童工，采用手抓的生产方式，长期接触钴会造成“硬质合金病”，对人体伤害非常大，这也让含钴电池受到了很大的诟病。 
     
  因此，无钴电池成为新能源动力电池的重要 探索 方向，蜂巢能源目前已经在电池行业呈黑马之姿，这次无钴电池的成功量产，大幅度降低了动力电池的成本，也成功拜托了电池行业对钴的依赖。

4. 蜂巢能源抢发无钴电池，最高续航超过800km

9月28日，北京新能源车展开幕首日，特斯拉电池日过去的四天后，蜂巢能源发布无钴电池家谱，E&H两大平台可实现A00-D级车型全场景应用，可覆盖300至800+公里车型。
在发布会上，蜂巢能源官方透露：长城汽车正在规划续航700km的纯电A级车和续航600+km的纯电SUV。

在正在进行的2020北京车展上，几乎所有的车企都推出了自己的新能源技术和量产车型。中国动力电池新势力公司蜂巢能源在9月28日的新能源展馆，发布了无钴电池产品的规划，开启无钴产品家族的全球首秀。

双平台无钴电池覆，盖300-800公里全系车型
蜂巢能源的无钴电池产品分为E平台和H平台，共规划四款产品，分别是容量为90Ah的VDA?1.5x（尺寸为39x148x102.5mm）无钴电芯、容量为115Ah?的VDA?2x（尺寸为52x148x112mm）无钴电芯、容量为115Ah的MEB?1.5x（尺寸为33.4x220x102.5mm）无钴电芯和容量为226Ah的L6（尺寸为21.5x574x118mm）无钴电芯。

E平台和H平台所诞生的无钴电芯在材料技术上有所不同。E平台电芯材料主要采用高浓度阳离子掺杂和纳米网络化包覆、微观粒径控制、嵌锂路径优化，2021年容量160mAh/g，2023年提升至170mAh/g；H平台电芯材料则主要采用纳米网络包覆技术、单晶化技术、阳离子掺杂的氧八面结构，2020年容量180mAh/g，2022年能提升至185mAh/g。

蜂巢能源H平台和E平台所生产的无钴电芯，对应的是不同的车型定位市场，覆盖从300-800公里以上的全系车型，可实现从A00-D级车型上的全场景应用，并支持全品类终身质保。
H平台主打中高端市场，800km长续航，具备替代三元高镍的能力
H平台的115Ah无钴电芯（标称容量）和226Ah（标称容量）无钴电芯，对应中高端车型和高端车型，目前已经具备了在长里程车上替代三元高镍的性能水平以及成本竞争力。115Ah无钴电芯能量密度245wh/kg、大于3000次循环的寿命，相比同级高镍三元电池，可实现能量密度提升2%、寿命延长50%、成本降低8%。

115Ah无钴电芯搭载于长城汽车规划的纯电A级轿车中，续航将达到700km，而搭载于纯电SUV中，可实现600+km的续航。

226Ah电芯采用蜂巢能源第三代高速叠片工艺，能量密度235wh/kg、大于3000次循环的寿命。

相比同级的高镍三元电池，能量密度提升1.7%、寿命延长50%、成本降低12.5%，在先进的矩阵式?PACK 设计支持下，可实现整车最长续航突破800公里的优秀水平。
E平台主打经济车型，具备替代磷酸铁锂电池能力

E平台的90Ah无钴电芯（标称容量）和115Ah（标称容量）无钴电芯，主要应用中里程车型，两款电芯循环寿命可达到4000次以上，相比同容量磷酸铁锂电池能量密度提升20%，并降低17%的成本。

E平台的无钴电芯在中里程的车上，已经具备替代铁锂产品的性能和成本竞争力。
无钴是必须的！
无钴电池通常被认为是从镍钴锰三元锂电池中去除钴。由于钴储量小，产量不稳定，若能将钴去除，电池成本将大大降低。

在三元锂离子动力电池中，正极材料的成本占比约30%—45%，这其中，钴占有一定比重。以 523体系为例，钴的占比达20%。钴元素并不参与电化学反应，在高镍的同时降低钴含量，是提升电池能量密度和降低成本的好方法。因此，在当前以高镍体系为共识的大前提下，松下、LG、宁德时代等国际主流动力电池企业都在将低钴及无钴化电池作为下一代动力电池研发方向。

即将到来的电动汽车热潮将显着增加全球对钴的需求。目前，钴元素的市场价格在28万元/吨左右，而据统计，一辆特斯拉Model 3大约需要消耗掉7公斤的钴，而一辆Model S则要消耗掉13.68公斤的钴。

有数据预测，全球电动汽车库存将从2017年的320万辆增加到2030年的1.3亿辆，因此未来十年钴的总需求量将增加三倍，预计在2020年出现需求超过供应的局面，这将成为妨碍电动汽车发展的因素之一。
蜂巢能源率先将无钴电池装车路试
目前，全球电池供应商和包括特斯拉在内的车企都在设法减少钴在三元锂电池中的用量，甚至是寻求无钴的电池方案。蜂巢能源总裁杨红新在发布会中表示：请走“钴”奶奶和告别紧“钴”咒，将确保主机厂、电池厂供应链的稳定性，预计2025年全球XEV动力锂电池装机350GWh，用钴金属6.5万吨，如全部使用无钴电池，总成本可降低26亿美元。

蜂巢能源将成为第一个把无钴电池装车路试的动力电池企业，150℃热箱测试、过充测试均轻松通过，循环与日历寿命也远高于目前量产三元锂电池水平，这也标志着无钴电池正式进入实质性的落地阶段。
蜂巢能源，前身是长城汽车动力电池事业部，2012年起开始电芯预研，2016年12月成立电池事业部，2018年2月独立为蜂巢能源科技有限公司，截止今日，蜂巢能源已经成立959天。

蜂巢能源业务涉及电池材料、电芯、模组、PACK、BMS、储能和太阳能技术的研发、制造和创新技术。

蜂巢能源拥有超过2700名员工，其中包括1400名研发人员，到2020年研发投入约30亿元，到2025年全球工厂建设计划投入超过260亿元。目前在规划布局的全球七大研发中心中，保定、韩国、上海和印度的研发中心已经投入使用。

蜂巢能源今年8月实现动力电池装机量21.94MWh，环比增长80.6%，在中国市场动力电池装机量中排第19名。蜂巢能源今年4月开始提供动力电池配套装车，连续5个月环比高增长。根据杨红新总裁预计，10月份将力争进入前十。

蜂巢能源宣布：今年11月将在无锡举办蜂巢电池日，届时将有更多详细的科技成果进行发布。
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5. “无钴”时代来了！蜂巢能源宣布首款无钴电池正式量产下线

 据悉，相比同级别高镍三元电池，该款无钴电芯循环寿命可达3000次以上，已通过150 的热箱测试和140%SOC的过充测试，具有GB/IEC62660/UL2580/UN38.3等标准认证。
     国盛证券研究显示，蜂巢能源的无钴电池采用单晶无钴材料，区别于没有钴的磷酸铁锂电池。
      从产品研发到落地的过程来看， 2018年，蜂巢能源开始投入研发无钴电池；2020年9月，蜂巢能源在北京车展发布无钴电池两大产品平台；2020年12月，蜂巢能源宣布无钴电池正式接受全球预订；今年4月8日，蜂巢能源常州工厂无钴正极材料量产下线。如今，无钴电池首款产品正式量产下线。
    产品应用方面， 此前，7月13日，工信部公示《道路机动车辆生产企业及产品公告》（第346批），新能源乘用车共有59个产品入围，纯电动车型55款，插电混动车型4款。
        产能方面， 蜂巢能源正积极推进无钴电池的扩产建设，根据规划，该款无钴电池将于年底前在其马鞍山基地大批量下线。
   公开资料显示，蜂巢能源的前身为长城 汽车 动力电池事业部。自2012年起开展电芯的预研工作，2016年12月成立电池事业部，2018年2月独立为蜂巢能源 科技 有限公司。其业务包括：下一代电池材料、电芯、模组、PACK、BMS、储能和太阳能技术的研发、制造及创新。
    资本动作方面， 今年4月20日，蜂巢能源董事长杨红新表示，蜂巢能源正与潜在投资者磋商，将筹资30-50亿元，公司计划明年在上交所科创板上市。
       截至今日收盘，长城 汽车 A股涨幅达2.10%，报收44.68元/股，总市值为4111.88亿元。