“無鈷”電池掀起的洶涌浪潮所創造的宣傳效果，仿佛“新生活”就在眼前。但是，我們認真思考一下，關于“無鈷”這個概念，就會心生疑竇。

什么叫“無鈷”？磷酸鐵鋰也很“無鈷”的好吧！假如不界定清楚范圍，這個說法很容易把人帶偏。而特斯拉憑借強大的“帶貨能力”，將“無鈷”概念的火星點燃，“燎”起了一輪強關注，但是特斯拉打了個擦邊球就閃了。我們沒等著特斯拉，卻等來了蜂巢。

蜂巢能源科技公司五月十八日搶先亮相了兩款無鈷電池。說起來很牛，這兩款電池使用了NMX無鈷材料，供應了高循環壽命、高安全性和高能量密度的技術優勢。

第一款產品是是基于590模組的電芯設計，容量為115Ah，電芯的能量密度達到245wh/kg。由于是在通用化電芯尺寸設計基礎上完成，所以能夠搭載到目前大部分新的純電平臺上，并宣稱能夠實現15年120萬公里質保。而第二款是正在與長城合作開發的一款產品，是L6薄片無鈷長電芯，容量226Ah，通過矩陣式PACK設計，可以實現880公里的續航里程。

按照蜂巢能源董事長楊紅新介紹，兩款“無鈷”電池最早2021年六月能夠量產。無疑，假如這種技術正式落地的話，能真正跨越里程焦慮。不過，既然還有一年以上時間才能量產，我們不妨來觀察一下，這個“無鈷”的含金量到底有多高？

“無鈷”如何做到

這次公布雖說無異于“亮劍”，但是細節方面還是要推敲一下。此外，我們不能忘記，寧德時代也有自己的“無鈷”技術儲備，這是寧德時代五月十一日公布2019年業績時候透露的，但寧德時代還是比較謙虛，沒有講更多信息。

回頭來說，現在車企重要用的三元鋰離子電池為何要用到鈷？做到“無鈷”難度在哪里？（提前交待一下，有些基礎的知識，比如鈷的儲量情況、NCM還是NCA、523/622/811啥的，請先自行百度一下哈，我們直接說重點。）

實際上，鈷的用途就是為了抑制鋰離子電池的“鎳鋰混排”現象。因為，假如發生“鎳鋰混排”現象，那么三元鋰離子電池里面的微觀結構可能就徹底發生混亂，會導致電池壽命和容量大幅縮短，甚至發生其它危險。

除此之外，鈷還可以降低材料的阻抗值，提高材料電子電導率，改善倍率性能、降低電芯內阻等等，原則上是不可替代的。而且，因為鈷太貴了，就算因為特斯拉的緣故大跌，電解鈷現在也要25萬元/噸，而且儲量少又架不住不斷上升的需求，所以特斯拉這種能狠心燒錢的主，才想著把鈷給去了。

那么，蜂巢是通過什么手段來達到“無鈷”的呢？

第一個，是陽離子摻雜技術。也就是通過提高材料的上限電壓，將能量密度提高40%（相比磷酸鐵鋰）。蜂巢說自己采用了“兩種化學鍵能更大的元素”來替代鈷，可以在4.3~4.35V高電壓下穩定工作，能量密度提高而且成本降低。

第二個是單晶技術。單晶的顆粒強度更強，結構更加穩定，耐壓力強度可以提高10倍。這么說吧，單晶電芯壽命可以比多晶高鎳三元高出70%。這次綜合來看，就像蜂巢能源市場總監郝雷明確認的，是用了尖晶鎳錳酸鋰（LiNi0.5Mn1.5O4）做正極材料。

其實，之前就有很多人嘗試用包括尖晶鎳錳酸鋰LiNi0.5Mn1.5O4在內的尖晶石錳酸鋰LiMn2O4、富鋰錳基Li2MnO3、鎳酸鋰LiNiO2等正極材料來替代鈷，不過大多數正極材料在高溫性能、能量密度和循環壽命上不如三元鋰離子電池。

第三個算是黑科技——納米網絡化包覆。通過在單晶表面包覆一層納米氧化物，可以減少正極材料與電解液的副反應，有效改善高電壓下的材料循環性能。

但是，由于蜂巢對這三項技術沒有供應更多的細節，我們只有等明年量產以后才能驗證。

還有一個非常現實的匹配問題要解決，就像真鋰研究總裁墨柯說的，“鎳錳酸鋰材料最大的問題是目前還找不到與之匹配的電解液體系。現有的六氟磷酸鋰電解液體系因為電壓不夠5伏會被分解，電池也會隨之失效。”蜂巢選擇鎳錳進行“無鈷”突破，匹配的難度應該不會不考慮吧？

此外，我們從蜂巢的“技術創新曲線”上可以看出，到2022年“無鈷”電池的能量密度才能超過三元鋰離子電池，所以，我們不用期望太高。而且，2022年，真正的競爭對手會來。

“無鈷”還是“四元”？

要說“無鈷”是顛覆性技術，恐怕談不上。為何這么說？因為，“無鈷”從技術上來說難度很大。早就有國內外專家說過，“鈷元素在三元材料中短時間內無法完全消除替代。”而且，前瞻技術研發和量產落地是兩回事，畢竟NCM811電池都才剛開始應用。

根據研究機構EVTank最新的數據，今年1~四月國內三元鋰離子電池裝機量占比升至72.87%，而磷酸鐵鋰離子電池（LFP）進一步跌至22.93%，錳酸鋰離子電池（LMO）以及其他電池加起來占的比例不足5%。所以，三元鋰離子電池目前的地位還是非常穩固的。

此外，二月份的一次業內座談會上，行業人士也就特斯拉的“無鈷”說法進行了探討，并認為：

首先，特斯拉所講的“無鈷電池”大概率指的是磷酸鐵鋰（LFP），包括國外媒體也已經確認過這件事。而且，就算特斯拉真的用“無鈷”正極材料鋰離子電池，年減少的鈷用量不過幾百噸。而2020年全球鈷消費量預計上升11%至14.8萬噸，2020~2025年期間預計保持7%左右的年均增速，因此特斯拉的技術路線變化，其實對鈷消費的整體影響相對有限。

其次，現階段國內沒有一家公司可以實現真正意義的無鈷正極材料的批量化生產和銷售。而行業人士也認為，特斯拉選用磷酸鐵鋰重要是基于成本考慮，并不意味著三元電池的性能存在問題。換芯后，低配版Model3預計電池成本將下降20%~30%，初期整車成本預計下降2萬元以上。這也意味著其售價會降到25萬元左右。

此外，我們不僅要看蜂巢這樣的國內電池公司在做什么，也要看看它們的國際對手們在做什么。事實上，更多公司正在布局鎳鈷錳鋁（NCMA）“四元”鋰離子電池。而領軍的通用汽車，今年三月公布了自主研發的Ultium動力鋰電池包。

Ultium應該算是第一種將量產的NCMA四元鋰離子電池，通過加入鋁，可以將電池中的鈷含量降低約70%，這種電池包容量比傳統圓柱形電池包多20倍，續航里程可達到400英里（約650公里）或更高。而且，為順利實現推進產量建設，通用汽車與LG化學合資23億美元（約合人民幣162億元）成立合資公司UltiumCellsLLC，來進行聯合研發和生產。

而根據去年七月份的“蜂巢能源品牌戰略規劃及產品公布會”的內容，蜂巢自己也在開發NCMA四元鋰離子電池的項目，但是還處于概念性階段，2018年九月蜂巢公司立項，當時預計2019年年底完成材料的前期開發，2020年十二月計劃完成材料的確定，并預計在2022年十一月達到四元電芯商品化量產。從時間上來說，會比“無鈷”還要慢一些。

但不管怎么說，四元鋰離子電池一旦成功量產，沖擊性還是很高的。電池組的成本也能降低很多，將會下降至100美元/kWh（約合694元/kWh），也就是真正能對抗燃油車成本的終極目標價格。這關于蜂巢公布的“無鈷”鎳錳酸鋰離子電池來說，可能是最重要的對手。

我國科學院物理研究所李泓博士說過，“電池是一個很復雜的體系，一個新材料的商業化，必須要所有配套材料同步革新，這本身就是一個相對復雜、長周期的開發；而產品開發完成后，還有小試、中試、量產，期間不斷修正也是一個漫長過程，因此，電池技術革新確實是一個相對緩慢的事情。”

同樣我們來看蜂巢，雖然已經完成了“無鈷”電池的技術攻關，目前還只是一個“概念產品”，從過程來說，“無鈷”電池去年年底完成材料開發工作，今年三月完成材料體系優化和四月的材料中試，公布會以后，要到八月體系定型，再經過各種可靠性及性能等驗證之后，2021年十一月實現無鈷電芯量產，速度已經算是相當快的了。

因此，“無鈷”電池的落地要1~2年時間是毋庸置疑的，過于高調的宣傳會適得其反，我們在此之前還是應該踏踏實實地做好基礎工作。再說，無論是“四元”電池還是“無鈷”電池，都不是最終的解決方法。我們可以看看蜂巢的技術發展曲線圖，最終它的目標還是要走到固態電池上去的。