随着新能源汽车的快速普及，车规级电池需求量呈线性增长。作为车规级电池的重要生产材料，镍钴锰锂等矿产资源也愈发紧张。其中，钴资源全球储量有限，且集中分布于常年局势不稳的非洲国家刚果等，而国内储量占比较低，且价格浮动较大。钴的稀缺、高价，严重制约了车规级电池的生产，并束缚新能源汽车行业的发展。研发少钴甚至无钴电池，早已被部分有先见的企业提上日程，并将其变成了现实。
在中国汽车工业协会举办的2021中国汽车供应链大会上，由蜂巢能源科技有限公司（以下简称“蜂巢能源”）研发的车规级高安全无钴动力锂离子电池（以下简称“无钴锂电池”）获得“2021中国汽车供应链优秀创新成果”殊荣。顾名思义，其产品最直观的特点就是无钴。

无钴锂电池优势明显

目前，市面上广泛使用的车规级动力电池主要是三元锂电池以及磷酸铁锂电池。三元锂电池虽然能量密度高、续航能力强，但在安全性上稍逊，同时其成本偏高；而磷酸铁锂电池则具有稳定性强、使用安全等优势，但其能量密度问题和低温能力较三元有明显差距。
蜂巢能源研发的无钴锂电池兼具能量密度高、续航能力强、性能稳定安全、使用寿命长和制造成本低等优势。
蜂巢能源轮值总裁刘喜合接受《汽车纵横》采访时表示，蜂巢能源是全球第一个研发出无钴三元锂电池的企业。相比普通的5系、6系三元锂电池，其产品能量密度更高。其第一代无钴电池能量密度达到245Wh/kg；第二代更高能量密度的无钴电池正在开发中。
正因拥有更高的能量密度，所以蜂巢能源的无钴锂电池可提供最高800多公里的NEDC续航。毕竟，目前国内量产的纯电动车型，NEDC续航能够达到700公里的已然屈指可数。在安全性方面，其新产品轻松通过了150℃的热箱实验，并在过冲实验中，无钴锂电池的SOC达到140%时容量才出现明显衰减，而普通三元锂电池一般在115%-120%时就会有明显衰减。
在使用寿命上，磷酸铁锂离子电池循环寿命一般在4000次左右；普通三元锂离子电池约为2000次。而蜂巢能源的一代无钴锂电池的循环使用寿命优于三元而综合成本则比三元电池降低10%左右。伴随着新能源汽车的蓬勃发展，钴资源的稀缺性及高需求的矛盾将进一步推高钴材料的价格。无钴锂电池的成本优势未来几年将会越来越明显。
据刘喜合介绍，现在蜂巢能源的无钴锂电池正在与包括长城汽车在内的多个国内外车企做适配开发并且首款车型将于今年12月份投放市场。他认为，当下磷酸铁锂电池风头正盛，自加热技术解决了其低温稳定性较差的问题；电池包的结构设计淡化了其能量密度低的劣势，一定程度上会挤压无钴锂电池的市场份额。但他预测，一切新生事物都有一个发展过程，未来三年无钴锂电池份额有望持续提升，并且在未来代替大多数非高镍三元的应用场景。

因创新而前行
相关资料显示，蜂巢能源的前身是长城汽车动力电池事业部，自2012年起开展电芯的研究工作，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。此次无钴锂电池的研发成功，是蜂巢能源科研团队历时近4年，投入近5亿元的劳动成果，也是对企业“因创新而前行”价值观的完美诠释。
创新是蜂巢能源的文化基因。除了无钴锂电池，蜂巢能源的创新还体现在叠片工艺、车规级动力电池工厂和电池质量监控平台等方面。
据刘喜合介绍，蜂巢能源在产品工艺上选择叠片工艺，这可以有效提高方形电芯内部的体积空间利用率，叠片电池相比于卷绕工艺可以使极片的平整度更好，应力更均匀，膨胀变形也更小。该设计可以使其无钴锂电池在能量密度方面提升5%，循环寿命再提升10%。
蜂巢能源将其电池工厂定义为车规级动力电池工厂，通过八个方面的严格把控，对制程过程中的2500个控制因子实时监控，实现全制程的品质管控目标，保证电池产品质量安全。在系统监控方面，蜂巢能源开发了“蜂云平台”，电池安全预警的准确率达到90%以上，并可以实现对内短路提前2个月的预警。
在材料和新技术路线电池方面，蜂巢能源推出了采用新型果冻状电解质的果冻电池，具有高电导、自愈合和阻燃等特点，能在几乎不降低电性能的同时阻止热扩散。“果冻电池”的耐热温度提高至150°C，同时具备“自愈合”特性，在实验室样品满电针刺测试中，可实现“不起火、不冒烟、自愈合”。
可以预料，无钴锂电池会更快、更多地被其他车企所接纳，也将为蜂巢能源在新能源市场赢取更高话语权。正如刘喜合所言：“正因我们起步较晚，更要以创新的精神开辟新的途经。无钴锂电池是蜂巢能源的一张名片，也是打开国内国际汽车动力电池市场的一把钥匙。”
注：本文首发于《汽车纵横》杂志2021年12月刊