无钴/四元/石墨烯，揭秘动力电池中的“非主流”
这是动力电池最好的时代。
按国家《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，到2025年，我国新能源汽车新车销量占比达到25%左右。目前，新能源汽车新车销量占比不足5%。从不足5%上升至25%，这就是市场空间。
这是动力电池最坏的时代。
从技术路线看，三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂、固态电池以及近期突然出现的无钴电池、四元电池、石墨烯电池等等，在百花齐放的的同时，背后暗藏杀机。
因踏错技术路线而没落的例子比比皆是。例如2014高居全球动力电池供应商排行榜第二的AESC，随着锰酸锂电池从新能源汽车市场的淡出而没落；例如一度排名中国第三、全球第五的沃特玛，在市场转向三元电池的时代未及早布局，并因资金链断裂而没落。大企业尚且如此，更多的小企业已黯然离场。
技术路线的重要性由此显现。在三元电池与磷酸铁锂电池成为主流的当下，暂且不谈曾经风光的锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂，以及处于布局阶段、被市场公认为下一代电池的固态电池等，代表着新技术，并有望很快配套新能源汽车的的无钴、四元、石墨烯等路线，近期动态如何?
01
无钴电池
因为特斯拉，因为蜂巢能源，2020年以来无钴电池特别火。
特斯拉燃起第一把火。其放出消息称，他们将采购宁德时代的“无钴电池”，并进一步表态：“无钴，不一定是磷酸铁锂。”
作为回应，5月11日，宁德时代发布2019年业绩说明会表示，除磷酸铁锂外，还一直有“无钴电池”的技术储备。
蜂巢能源燃起第二把火。5月18日，蜂巢能源开了一场发布会，与“无钴”有关，推出了两款电池产品，分别是115Ah电芯和L6薄片长电芯。
蜂巢能源表示，其推向市场的无钴电池，115Ah电芯的容量为115Ah，能量密度达到了245Wh/kg（575Wh/L），能够搭载到目前大部分新的纯电平台上，车辆的续航里程将会达到600公里，将会在2021年6月份推出。
L6薄片无钴长电芯的容量为226Ah，能量密度为240Wh/kg（590Wh/L），L6薄片无钴长电芯将会搭载到蜂巢能源和长城汽车合作开发一款新的电动汽车上，可以实现880公里的续航。这款产品将在明年下半年推向市场。
特斯拉、宁德时代的无钴电池究竟如何，有待下个月特斯拉“电池日”才能揭晓，但蜂巢能源的无钴电池，已经落地。
那么，蜂巢能源的无钴电池到底是什么样的技术路线？从蜂巢能源的发布会来看，他们主攻的电池产品是镍锰酸锂电池。就电池本身而言，这不是一项新技术。因为，早在20年前，业界对这一技术已有研究，也有车用。只是，蜂巢能源对这一技术进行了深度优化。
镍锰酸锂电池属于锰酸锂系列，化学式为LiNi0.5Mn1.5O4，是由Ni取代锰酸锂（化学式LiMn2O4）中的部分Mn形成的，与锰酸锂有着同样的晶体结构。据悉，我们能够见到的纽扣电池，用的就是这种正极材料。
蜂巢能源选择锰酸锂路线，并没有问题，因为这本就是一种路线选择。
02
四元电池
说到四元电池，还需要再说一下蜂巢能源。去年7月，在蜂巢能源“领创叠时代 守护芯安全”的品牌战略规划及产品发布会上，蜂巢能源介绍了旗下的四元电池。
蜂巢能源称，其开发的四元材料，在NCM体系的基础上掺杂Mx，Mx掺杂会使一次颗粒之间的边界强度增强，因此会减少在有害的相转变过程中微隙的形成，并使其循环性能优于NCM811材料，同时能实现耐热更好、产气少、安全性更高的特点。最终呈现在动力电池上就是容量更高、寿命更长、安全性更好。
蜂巢能源介绍，其四元材料电芯项目于2018年9月立项，于2019年年底前完成材料开发，预计将于2020年第四季度实现四元材料电芯的SOP。
如果说蜂巢能源燃起了四元电池的第一把火，那么，第二把火则由通用汽车燃起。
5月20日有消息称，通用汽车举行了一场关于动力电池的线上发布会，在会上，通用汽车电池工程和电气化战略总监Tim Grewe讲解了通用汽车在电池设计和生产方面的布局。
目前通用汽车正在和LG化学合作开发动力电池Ultium，是一种NCMA四元锂电池，通过加入铝，可以将电池中的钴金属含量减少约70%，由于钴金属非常昂贵，此举将有效降低动力电池的生产成本。
而仅仅设计出电池是不够的，通用汽车也正在为大规模的生产电池做准备，即与LG化学在俄亥俄州建立新的电池工厂。根据规划，通用和LG化学共同出资23亿美元（约合人民币163亿元）进行建设，建设时间将从2020年年中开始，预计2022年投入生产，新电池工厂的年产能将达到30GWh。此外，随着需求的增加，工厂的产能可能会进一步扩大，甚至会翻一倍。
03
石墨烯电池
5月13日，广汽新能源对外宣称，基于三维结构石墨烯（3DG）材料的“超级快充电池”将在今年底，从实验室走向实车，并由广汽新能源埃安车型搭载相关技术成果。
据悉，在实车测试中，“超级快充电池”仅需8分钟就可以将电池充电至85%，充电时间与传统燃油车的加油时间相当，且电池寿命和安全性均已达到使用标准。
这在动力电池领域尚属于首次，同时这也是国内首次有车企宣布在量产乘用车上搭载石墨烯材料的电池，虽然广汽新能源目前信息披露的不是很多，但依然能够看到石墨烯电池在未来新能源汽车上的广阔的应用前景。
结语：有人称，当前动力电池市场正处于不太健康的竞争环境中，新的电池技术以及发展路线的更新速度甚至已经超过当前的汽车设计。
然而，当新的电池技术与发展路线，都是为了更好地服务于社会，笔者认为，这种竞争其实是健康的。
作者：陈熙
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