智慧芽：2021锂二次电池行业白皮书（58页）.pdf

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1、三元体系中，钴元素主要起到稳定材料结构，提高材料循环和导电性能的作用。钴是NCM三元材料正极中最贵的“一元”，因其储量少，且60%位于政局动荡的刚果，钴价一直处于高位。钴在NCM523和NCM622中的成本占比高达40%。为了降低电池成本，“低钴”直至“去钴”一直是产业界努力的方向。在“去钴”的道路上，“高镍去钴”是发展的主流方向，从NCM111到NCM523，NCM622再到NCM811，钴的含量不断降低考虑到目前NCM811体系安全性等原因，蜂巢能源无钴材料研发负责人表示把镍含量降低，在镍7系和8系中间做无钻材料，也就是用中高镍体系来做“无钴材料”，同时结合“阳离子掺杂技术、单晶技术和纳米

2、网络化包覆技术”推动无钴电池落地，以满足市场需求。阳离子掺杂技术:采用两种化学键能更大的元素掺杂到材料中替代钴，通过强化学键稳定氧八面体结构，减少锂镍混排，大幅改善材料的稳定性，可以在4.3-4.35V电压下稳定工作，实现能量密度比磷酸铁锂提高40%。单晶技术:单晶材料在辑压过程中具有更强的颗粒强度和更加稳定的结构，电池寿命可以比多晶高镍三元高出70%纳米网络包覆技术:在单晶表面包覆一层纳米氧化物，以减少正极材料与电解液的副反应，改善高电压下的材料循环性能。基于公开的专利数据分析，蜂巢无钴电池的专利布局的重点聚焦于以下两方面:阳离子掺杂，通过阳离子选择Al，Zr、Ti、B和W中的一中或多种，集

3、合梯度浓度的设置方式，提升无钴正极材料的倍率和循环性能。单晶+纳米网络包覆技术，通过将氢氧化锂与氢氧化镍锰混合，煅烧，破碎制备单晶颗粒，然后采用二氧化钛，陶瓷氧化物和/或卤化物等对单晶颗粒进行包覆处理。2020年9月24日，特斯拉电池日召开，埃隆马斯克(Elon Musk)在电池日公布了特斯拉产品选择的三种电池类型和发展路径规划。至2025年，特斯拉电池产品的续航将增加54%，成本将降低56%。其中，特斯拉的电池产品包括以下三种类别:长循环:入门级产品&储能站，优先考虑使用寿命或充放电次数，电池主要考虑使用磷酸铁锂二次电池。长续航:优先考虑续航里程，以缓解用户的行驶里程焦虑。采用较高能量密度的电池，围绕镍和锰来做无钴电池。高性能:在电动皮卡、重卡领域，由于需要考虑载重能力和充放电性能，主要采用高镍4680电池。