本文目录一览：
- 1、特斯拉进攻无钴电池，三元锂电池失宠？
- 2、无钴电池是技术突破还是概念误导？ 蜂巢能源叫板宁德时代 比亚迪
- 3、三元锂电池与钴酸锂电池、镍钴锰酸锂电池 是一样的电池吗？他们有没有区别？
- 4、动力电池新方向：无钴化电池有什么优势？
- 5、三元锂电池和镍钴锰电池的区别是什么
- 6、三元电池和三元钴电池有什么区别
特斯拉进攻无钴电池，三元锂电池失宠？
电池技术多元化，坐在全球新能源汽车销量冠军宝座上的特斯拉采用哪种电池，这备受瞩目。
近日，动力电池巨头宁德时代称，正在与特斯拉商讨在国产特斯拉车型上使用不含钴的动力电池。消息一出，一度引发多家钴业企业的股价跌停。“无钴”电池被业内认为是宁德时代的磷酸铁锂电池。不过，特斯拉指出，“无钴”可能会存在多种技术路线。
与此同时，比亚迪首款搭载“刀片”磷酸铁锂电池的汉EV车型的能量密度及相关参数也被披露，宁德时代也推出CTP电池管理控制技术。
磷酸铁锂、三元锂等动力电池之间的博弈越发激烈。中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教认为，不同技术路线动力电池“扬长补短”的趋势也愈加明显。
特斯拉的“无钴”之路
于清教称，目前动力电池行业主要两种技术路线为磷酸铁锂电池与三元锂电池，前者成本更低、稳定性相对较好，主要用在商用车，而后者能量密度相对较高，主要用在乘用车的局势已初显。
值得注意的是，此前特斯拉合作的松下是NCA（镍钴铝）模式的三元锂电池，特斯拉前不久合作的LG化学，其主营业务也是三元锂电池，并主推NCM811高镍三元锂电池技术路线。
特斯拉创始人马斯克在2018年6月曾称，致力于减少钴的用量，当时高镍电池的钴元素用量为3%左右，在下一代车型中，将钴元素彻底在原料清单中除掉。
一位要求匿名的外资电池企业工程师向第一汽车频道记者解释称，特斯拉作为较早从钴酸锂电池转换到三元锂电池的企业，一直以来与其他电池企业所采用的技术标准不一致，这种方式为特斯拉带来了一定的技术优势，但也使特斯拉方面的成本出现较大幅度的上涨。
目前，三元锂电池又主要分为NCM（镍钴锰）及NCA（镍钴铝）两种模式。在NCA模式中，铝的含量非常少，因此可以理解它接近二元材料，以铝（过渡金属）代替锰，是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性，借此增强材料的稳定性，提高材料的循环性能。
“虽然两者均为电池正极材料，但在NCA模式下的铝为两性金属，不易沉淀，且不易生成纯粹的正极材料，因此沉淀所需的成本费用较高，而NCA材料制作工艺上存在门槛，也导致只能有松下等极少数企业正在生产NCA电池，成本相较于同等能量密度的其他动力电池要高出近20%，这对于目前处于电池货源紧缺状态的特斯拉来讲，显然是无法接受的。”不过，上述工程师也表示，NCA模式确实能够有效地让钴的用量减少，以2012年的特斯拉ModelS及2018年的Model3作比较，使用钴酸锂的前者钴含量为11kg，而在NCA模式成熟后生产的后者钴含量已经降低至4.5kg。
在安信证券新能源汽车首席分析师邓永康看来，减少钴的使用量背后，最根本的原因仍是钴价格的快速上涨。随着5G等新兴事物的兴起，这会导致钴的供需缺口会在2020年急剧拉大，且钴的采矿成本不断提升，也使钴元素的价格持续处于不稳定的状态，因此这对于致力于降低成本的特斯拉来讲，并不是一种良好的选择。
汽车行业分析师张强也认为，特斯拉在中国设工厂的目的，与进一步节省成本有着很大的关联，而虽然使用新型的电池将导致设计成本的增加，但设计成本是一次性的费用，而设计出低端版本以后，由于电池材料价格的波动，对于特斯拉的平摊成本下降作用远大于增加一笔设计成本。
事实上，特斯拉并没有明确“无钴”方案的具体技术路线，但目前能够使钴的用量保持在NCA同等水平的替代方案已经出现。上述工程师认为，目前可供特斯拉选择的技术路线有两种，一种是引入不使用钴的磷酸铁锂电池；另一种则是采用NCM811高镍电池向NCMA（镍钴锰铝）四元电池进阶的路线，并在过程中逐渐以经过处理的其他包覆元素来代替钴，但前者会导致能量密度下降，后者则具有潜在安全风险。
“目前，两者之间的折中方案也有出现，例如向低配版提供NCM622三元锂电池，续航里程保持在400km左右，既能够降低成本，又能够合理控制安全风险，且能够满足特斯拉立刻降低成本20%的需求，但这也会导致特斯拉品牌价值的下降。”上述工程师分析道。
如何扬长避短
目前，押注那一条动力电池技术路线，并不是特斯拉一家的苦恼，动力电池领域普遍遇到这种困扰。
动力电池企业宁德时代及比亚迪不断寻求突破。宁德时代推出CTP电池，从磷酸铁锂出发，未来将拓展到高镍三元锂电池，注重电池系统的创新。比亚迪主推刀片电池技术，以磷酸铁锂电池作为基础，注重工艺的创新。在高工锂电研究所研究员左伟峰看来，双方各有优势，但也各有短板。
CTP技术有望将电池包体积利用率提高，通过减少零部件数量，进而能够降低近三成的成本；而刀片电池则在工艺层面进行创新，能够通过有效提高能量密度三成，达到降低成本、提高效率的效果，左伟峰认为，两者均在一定程度上解决了自身技术所具有的缺陷。
近期，工信部部长苗圩在参加论坛时曾表示，2020年新能源汽车补贴不会大幅度退坡。根据目前国家规定的以能量密度为主的乘用车补贴政策，三元锂电池能够轻松跨过140Wh/kg的关口，而磷酸铁锂电池则一直难以达到，但根据首款搭载第一代刀片电池的汉EV的能量密度来看，磷酸铁锂电池也有望突破补贴的“及格线”，这也使磷酸铁锂电池重新得以关注，而刀片电池通过加长、加薄电芯，使在同等体积的电池下，能够保证续航里程提高至与三元锂电池可竞争的水平。
不过，两者也存在弱点。以刀片电池为首的磷酸铁锂电池仍然要面对电芯长度所引发的成本提高，以及可耐温度较低的考验，而对于搭载CTP技术的高镍电池来讲，尤其是对于特斯拉等模组化趋势较明显的整车厂，其整体系统化会导致维修难度的增高。因此，前者主要着眼于比亚迪即将进行动力电池部门的分割后，凭借比亚迪在商用车的应用基础，向乘用车企业进行推广。而宁德时代则将CTP技术的推广对象转向缺乏技术系统化整合的本土车企，而在模组搭配完整的外资车企，则主要采取类似于特斯拉的定制化电池生产政策。
韩系部分电池企业及蜂巢等少部分国内企业则开始探索由高镍三元电池向NCMA四元电池软包模组化进阶的路线。第一汽车频道记者了解到，NCMA四元电池概念提自2016年，由韩国汉阳大学及韩国本土动力电池企业共同提出，该路线指在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素，抑制铝元素的不稳定杂质生成，从而显著的提升材料的循环寿命。
不过，NCMA电池尚未进入市场应用阶段，动力电池企业还是主攻三元电池，即便如此，以LG化学为代表的590软包模组，仍由于在模块的系统化方面具有技术的优势，不仅能量密度可达180Wh/kg，还可以做到在同样条件下的生产成本低于国内大多数企业。动力电池市场调研机构SNEResearch的CEO金光宙表示，虽然目前宁德时代能够生产最高约178Wh/kg的动力电池组，但同等能量密度下，其生产成本仍然较高。
特斯拉打破完全依赖松下动力电池的局面，一下新增了LG化学和宁德时代两家合作伙伴，开始探索动力电池多元化路线，未来是三元锂电池还是磷酸铁锂占到上风，这将取决于哪种动力电池的技术突破更快并让电动车的成本更低以及更安全。
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。
无钴电池是技术突破还是概念误导？ 蜂巢能源叫板宁德时代 比亚迪
经济观察网 记者 干群芳?作为动力电池技术突破方向之一，无钴电池在被特斯拉和宁德时代炒热之后，却由一家成立仅2年的企业抢先发布。5月18日，蜂巢能源科技公司发布了两款无钴电池，计划最早将于2021年6月份推向市场，其中一款电池的NEDC工况续航里程最高可达880公里。在发布会预热阶段，蜂巢能源甚至高调地将无钴电池的性能与宁德时代、比亚迪和特斯拉等企业进行对比宣传。
蜂巢能源成立于2018年2月，由自主品牌龙头企业长城汽车的动力电池事业部独立而来，计划以高端动力电池开启市场化运作。2019年7月，蜂巢能源对外公布了叠片工艺、无钴材料和四元材料电芯产品规划；2019年11月，其常州金坛动力电池工厂一期项目正式投产。而此次发布的产品，是蜂巢能源在无钴电池领域的最新进展。
钴是三元锂电池正极材料的重要元素之一，主要起到稳定结构的作用，占正极材料成本比例达30%。但由于钴在全球储量有限，且区域分布集中，被认为将影响新能源汽车长期稳定发展。从2016年至2018年，随着新能源汽车行业的快速爆发，钴的身价也不断上涨，每吨价格从2万美元上涨至9万美元。业内预测，如果不考虑回收，2026年以后钴将供不应求。
为了降低成本和打破有限资源限制，全球电池供应商和车企在电池产品研发中都在尽力降钴甚至是“去钴化”。目前动力电池两大主流技术路线中，能量密度具备优势的三元锂电池从NCM111、NCM523、NCM622发展到NCM811，钴的比例在逐步降低；而另一路线磷酸铁锂电池本身不含钴，但能量密度天然存在短板，因此车企试图通过结构创新来进行弥补，例如比亚迪今年推出的刀片结构磷酸铁锂电池。
对于三元锂电池的完全去钴，今年两家动力电池巨头都发布了最新信息，并将无钴电池推上了行业热点。2月18日，特斯拉表示将自主研发新电池，含钴量可能为零。这一技术路线调整的信号随即对上游供应商的股价带来了立竿见影的效果。此外，宁德时代近日也在2019年业绩说明会上表示，公司有无钴电池技术储备，目前研发进展顺利，正在想办法完善供应链。
“实现无钴是为了降低材料成本，但其实降低的幅度很有限，所以之前电芯厂并没有关注这个问题。可以说，大家对无钴材料的关注，是因为今年特斯拉的引导，特斯拉的超级电池日也可能会发布一些相关的结果。”一位电池产业资深分析师向经济观察网记者表示。
抢先宁德时代和特斯拉发布产品的蜂巢能源，是如何做到无钴的？根据发布会内容，蜂巢能源无钴电池采用了镍锰酸锂材料。这一技术在20年前就已经有了理论基础，但受限于电解液和循环性能的问题，一直未能产业化。而蜂巢能源通过阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米网络化包覆三项关键技术，实现这种电池的规模化应用。
据蜂巢能源对媒体透露，其无钴电池能量密度和三元基本相当，安全性比三元好，但是不如铁锂，成本有望做到和铁锂差不多，或者略高一点点，肯定比三元要低。此次蜂巢能源发布的两款产品中，第一款电芯容量为115Ah,能量密度为245wh/kg，在整车端能够实现15年120万公里的质保，计划在2021年6月份推向市场；另一款电芯容量为225Ah，以B级轿车为模型，仿真测得NEDC工况续航里程最高可达880公里。
尽管率先推出无钴电池，但蜂巢能源的技术路线却在业内引发了争议。“三元材料不用钴实现优异性能是很难的，蜂巢能源不是真正意义上的三元去钴，而是找了一类本来就不含钴的材料。如果是真正意义上的三元去钴，那么能量密度应该是比三元锂电池更高，而蜂巢能源的无钴电池能量密度介于三元和磷酸铁锂之间。”上述电池产业资深分析师告诉经济观察网记者。真锂研究总裁墨柯日前在接受媒体采访时也表示，目前从技术层面暂时无法做到真正意义上的无钴，估计未来两三年内全球还没有哪家电池厂可以做到。
“钴资源属于稀缺资源，地壳含量比锂还少，当前研发无钴材料主要从未来资源安全的角度考虑，但是目前阶段我国新能源汽车的市场规模看考虑这个问题还过早，当然从技术的角度储备无钴电池技术是必须的。”一位电池产业资深分析师认为，现阶段宣传无钴电池不排除有过度宣传的嫌疑。对于蜂巢能源的发布会，有业内人士分析称，除了先声夺人吸引客户之外，不排除有吸引投资的目的。今年4月，蜂巢能源宣布引入国投招商投资管理有限公司的战略投资，并且公司正在进行第一轮融资，计划2022年申请科创板上市。
目前从应用端来看，蜂巢能源无钴电池的技术路线确实与磷酸铁锂和三元锂电池不同，这能否助其实现“进入全国动力电池排名前三”的野心？近两年，国内动力电池形成了以宁德时代、比亚迪、国轩高科三家为主的稳定头部格局，但随着特斯拉的国产以及新能源汽车渗透率的提升，格局被认为有望重塑。今年4月份，韩国LG化学的出货量在国内位居第二。在全球，LG化学第一季度反超特斯拉拿下第一。目前，动力电池企业都在争相推出更具竞争力的产品，抢食未来巨大的市场蛋糕。
而从整车企业剥离出来的蜂巢能源，除了供货长城汽车之外，正加速和国内外多家车企推进合作。对于此次发布的无钴电池，蜂巢能源表示已经在与两家欧洲车企进行合作。不过，对于最终的市场竞争力，多位业内专家持观望态度。“现在（蜂巢能源无钴电池）只是规划，2021年才说量产，具体性能指标也都是写在PPT上的，目前无法判断其竞争力，也不存在对动力电池竞争格局会带来什么影响之说。” 伊维经济研究院研究部总经理吴辉向经济观察网记者表示。
一位动力电池技术专家指出，蜂巢能源推出无钴电池，除了在安全性、长寿命和可靠性上进行研究，另一关键的要素是降成本。“市场真正需要的是一块性能优异价格低廉的电池，蜂巢能源无钴电池能不能抢占先机要用产品说话。看最后装上整车的动力电池的性能和价格。”赛迪顾问股份有限公司高级分析师邵元骏向经济观察网记者表示。
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三元锂电池与钴酸锂电池、镍钴锰酸锂电池 是一样的电池吗？他们有没有区别？
1.锂-钒氧化物电池
锂-钒氧化物电池以锂为阳极、钒氧化物为阴极、无机盐的有机溶剂为电解质组成。它的特点是可以充电。以 2 号电池为例，将锂-钒氧化物电池与锂-二氧化锰电池及锂-亚硫酰氯电池相比较。由于锂-钒氧化物电池的额定电压仅为 2.8v，而且额定容量也小，故与其它两种锂电池相比，其比能量是最小的。此外，其充电次数（循环寿命）也不长，所以这种可充电电池不久就由锂离子电池替代了。
2.钴酸锂性能稳定，目前应用于手机等的技术最为成熟，但应用的最大缺点就是成本高，钴是比较稀缺的战略性金属；另外应用于动力电池方面也有一定的难度。
3.锰酸锂与磷酸铁锂
与锰酸锂相比，磷酸铁锂的容量密度更高，前者为 100-115mah/g，后者为
130-140mah/g；充放电寿命更长，前者为 500 次以上，后者可达 1500 次以上；工作温度区间更大，前者为 0 至 50℃，后者则为-40 至 70℃。同时，磷酸铁锂的成本也要低于锰酸锂。但其致命弱点则是“导电性”不好，目前解决这一问题的主流技术有用导电碳包覆颗粒、用金属氧化物包覆颗粒、用纳米制程让颗粒微粒化等。若该问题得到有效解决，磷酸铁锂的巨大优势将促其成为动力电池的首选材料。
动力电池新方向：无钴化电池有什么优势？
大家都知道，目前纯电动汽车使用的电池多数为三元锂电池，部分车型搭载的是磷酸铁锂电池。而三元锂电池也被称为三元聚合物锂电池，正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂。比如目前常见的811电池，就是镍钴锰比例为8:1:1的三元锂电池。而磷酸铁锂电池不含钴元素，这也是无钴化电池的一种。
对于电池中的钴金属来说，本身属于稀有金属，也是汽车电池材料中最为昂贵的金属材料之一。根据数据显示，2月18日，国内钴金属参考价为277500元/吨。所以无钴的磷酸铁锂电池目前的成本是0.6/wh，有钴的三元锂电池成本则达到0.85/wh。所以由此不难看出，无钴化电池具有生产成本上的优势。
除此之外，以无钴化电池磷酸铁锂电池为例，使用寿命更长。按照满充满放进行计算的话，目前的磷酸铁锂电池循环寿命能达到约2000次左右，而三元锂电池满充满放的循环次数则约为1000次。所以，使用寿命更长也是无钴化电池的优势之一。
当然，目前纯电动汽车之所以选择使用三元锂电池，还是因为其能量密度较高，可以有效的提高纯电动汽车的续航里程。但是随着比亚迪刀片电池和宁德时代CTP技术的研发，磷酸铁锂电池的能量密度也在大幅度提升。根据目前公布的数据显示，磷酸铁锂电池能量密度已经达到了约200Wh/kg，和三元锂电池相差不大。
所以，无钴化电池相比三元锂电池来说使用寿命更长，生产成本更低，而且能量密度与三元锂电池相差不大，目前包括特斯拉在内的很多车企都有意向选择使用无钴化电池。不知大家是怎么认为的呢？
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三元锂电池和镍钴锰电池的区别是什么
镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点，三元锂电池广泛应用于移动和无线电子设备、电动工具、混合动力和电动交通工具等领域。
三元锂电池又称三元聚合物电池，一般指的是使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的三元锂电池。是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整，所以称之为三元，包含了许多不同比例类型的电池。
其标称电压可达到3.6-3.8V，能量密度比较高，续航里程长，输出功率较大，低温性能优异，造价也比较高。三元锂电池广泛应用于移动和无线电子设备、电动工具、混合动力和电动交通工具等领域。
三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2）或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池 【1】，三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整，三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高，但是电压太低，用在手机上（手机截止电压一般在3.0V左右）会有明显的容量不足的感觉。
镍锰钴（NMC）的阴极组合作为最成功的锂离子体系之一，镍以高比能量而闻名，但稳定性差；锰尖晶石结构可以实现低内阻但能量低。两种活性金属优势互补。因而国内主要研发NMC电池，当前按照三元材料比例不同，分为111、523、622和811四种，其中881高镍电池成为重点突破方向，因为它是提升电芯能量密度关键。
（图/文/摄： 问答叫兽） 蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019
三元电池和三元钴电池有什么区别
三元锂电池是锂电池的一种: 主要是指做电池的正极材料,. 通常锂电池的正极材料是钴酸锂. 而用镍钴锰酸锂做正极材料的锂电池俗称三元材料锂电池. 它价格比钴酸锂便宜.耐压略高一点.平均电压略低(电池界称电池平台). 克容量略高一点但压实比低一点。
