鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：332次 | 2022年12月30日
魏建軍放出"無鈷電池"沖擊波
繼王傳福推出刀片磷酸鐵鋰電池之后，魏建軍不甘寂寞，正式放出無鈷電池的沖擊波。
毫無疑問，這是一條新的技術(shù)路線。
一旦無鈷電池獲得成功，原先三元體系的供應(yīng)鏈，將再度遭到重創(chuàng)，包括上游的材料、中游的正極以及制程，都將會再度迎來一場極其激烈的革命和沖擊。
和此同時(shí)，動力鋰電池上游極端激烈的競爭，必將給整個(gè)智能電動汽車產(chǎn)業(yè)帶來福音，給消費(fèi)者帶來福音。
任何一個(gè)美好事物的誕生，都將經(jīng)歷血和火的淬煉。
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新品類
2020年五月十八日，魏建軍旗下的動力鋰電池制造商蜂巢能源科技，舉辦了一次新品公布會。
在這場公布會中，該公司公布了全球第一款無鈷動力鋰電池。
這一款電池產(chǎn)品，核心的特點(diǎn)是在正極材料中徹底去掉了稀有金屬鈷，使得原來的三元鎳鈷錳酸鋰，變成了二元的鎳錳酸鋰。
假如說四元僅僅是三元材料的一個(gè)變種的話，無鈷意味著是一個(gè)全新的品類，這是一種新的正極材料。
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僅此一項(xiàng)，就意味著上游材料的鈷產(chǎn)業(yè)將會遭到顛覆，中游的正極材料產(chǎn)業(yè)鏈，也將要改弦更張。
在性能上，蜂巢能源總經(jīng)理?xiàng)罴t新介紹，搭載無鈷電池的車型，NEDC續(xù)航里程可以達(dá)到880公里，相對而言，現(xiàn)階段磷酸鐵鋰的續(xù)航里程峰值大概是600公里。
安全性，是蜂巢能源無鈷電池的另外一個(gè)殺招。
和比亞迪公布刀片電池時(shí)的策略相同，蜂巢祭出了熱箱試驗(yàn)，這是又一個(gè)普通消費(fèi)者要了解的重要的衡量動力鋰電池安全性的試驗(yàn)。
重要的操作方式是將不同的動力鋰電池裝進(jìn)一個(gè)內(nèi)部溫度為140℃、150℃的熱箱，然后看看該款電池能夠扛多長時(shí)間？要指出的是，國標(biāo)和歐標(biāo)的熱箱測試溫度為130℃。
普通三元高鎳動力鋰電池，在140℃的熱箱中，30分鐘之后起火。
蜂巢無鈷電池，在150℃的熱箱中，30分鐘之后，電池完好無損。三元高鎳體系的熱穩(wěn)定性弱點(diǎn)，被一再拖出來吊打。
在循環(huán)壽命上，楊紅新透露，該款無鈷電池可以達(dá)到2500-3000次，意味著車輛全生命周期的使用總里程可以達(dá)到120萬公里。
在市場定位上，楊紅新認(rèn)為，在乘用車市場，磷酸鐵鋰會吃掉500km-600km續(xù)航的細(xì)分市場，而無鈷電池在600km-800km續(xù)航的細(xì)分市場更具競爭力。
相關(guān)于三元高鎳，無鈷電池盡管在續(xù)航里程上和倍率特性上略微吃虧，但在安全和公眾形象上有著不可替代的優(yōu)勢。
安全毋庸諱言。在公眾形象上，尤其是歐洲的一些高端品牌制造商，因?yàn)槭肿サV和童工的原因，對鈷產(chǎn)品多有排斥，以寶馬為例，他們會直接采購來源可靠的鈷礦給到動力鋰電池制造商，以維持自身的品牌形象。
這意味著無鈷電池在對續(xù)航、安全、公眾形象要求更高的高端電動汽車品牌這個(gè)細(xì)分市場，比三元高鎳產(chǎn)品更加有競爭力。
當(dāng)然了，三元高鎳，在續(xù)航和加速性能上，依然有著自己的優(yōu)勢。
無鈷的橫空出世，關(guān)于三元高鎳體系而言，是繼刀片電池之后的又一次重大打擊。
韓國工程院院士、韓國漢陽大學(xué)教授、國際無鈷專家宣國良認(rèn)為，無鈷電池的公布，將對帶動電動汽車市場的爆發(fā)性上升起到巨大的用途。
德國汽車行業(yè)專家、杜伊斯堡-埃森大學(xué)汽車研究中心主任及終身教授費(fèi)迪南德-杜登霍夫認(rèn)為，無鈷電池的研究和設(shè)計(jì)，將是電動汽車市場達(dá)到峰值的關(guān)鍵因素。
蜂巢能源的無鈷電池，將會是世界上第一款量產(chǎn)的無鈷動力鋰電池，假如不出意外的話，在姍姍來遲的動力鋰電池日上，TSLA也將會公布無鈷電池產(chǎn)品。
這是一個(gè)正在卷起的浪潮。
新勢力
假如說王傳福是重振了鐵鋰技術(shù)體系的話，魏建軍的蜂巢公布的無鈷電池則是一個(gè)全新的品類。
相對而言，打造動力鋰電池新品類這樣的活，更適合像蜂巢這樣的鋰電新勢力來完成。
比如，像CATL這樣的三元體系的巨鱷，由于在上游供應(yīng)鏈和制造環(huán)節(jié)有太多的牽絆，推進(jìn)這樣的產(chǎn)品戰(zhàn)略，會有更多的顧慮。
首先，這樣的成熟公司，假如要轉(zhuǎn)向無鈷體系，將會引發(fā)上游高鎳三元供應(yīng)鏈巨大的恐慌和反彈，尤其是材料端的鈷礦供應(yīng)商。
CATL的早期投資人中，就有一個(gè)鈷礦巨頭。
其次，無鈷電池由于其材料特性，不僅涉及正極材料和上游鈷礦資源的體系更迭，在制造端還要疊片工藝的配合。
包括CATL在內(nèi)的三元高鎳體系，重要以卷繞工藝為主，短時(shí)間內(nèi)難以徹底地轉(zhuǎn)向疊片工藝。
作為一家全新的動力鋰電池制造商，蜂巢能源沒有任何這樣的負(fù)擔(dān)。
為了提升效率，他們做得更加徹底，直接自建正極研發(fā)團(tuán)隊(duì)以及正極生產(chǎn)和制造的產(chǎn)量。
這么做的好處是，將正極材料、電化學(xué)平臺和電芯研發(fā)全部整合在一個(gè)公司內(nèi)部，大幅度提升了研發(fā)的效率。
同時(shí)，減少供應(yīng)鏈層級之后，因不用考慮上游供應(yīng)商的利益捆綁和鎖定問題，在產(chǎn)品戰(zhàn)略上擁有更大的靈活性和主動性。
蜂巢能源，作為一家動力鋰電池新勢力，沒有任何制造設(shè)備和資產(chǎn)上的負(fù)擔(dān)，這也是其能夠力推無鈷電池新品類的核心原因。
鈷，是三元鋰電中的骨骼，此外還能提升倍率特性。在被去掉之后，如何解決電池的熱穩(wěn)定性和降低內(nèi)阻就成為了最大的挑戰(zhàn)。
解決上述問題，疊片工藝不可或缺。
在解決無鈷電池?zé)岱€(wěn)定性的問題上，蜂巢能源的方法是，鎳含量從80%降低到75%，能夠解決一部分問題；此外，錳含量從10%提升到25%，也能夠提升熱穩(wěn)定性。
但為了解決續(xù)航的問題，必須提高電壓平臺。
蜂巢的方法是在材料形貌上選擇從多晶轉(zhuǎn)向單晶材料。相對而言，單晶材料因?yàn)橛懈鼜?qiáng)的顆粒強(qiáng)度和更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在高電壓狀態(tài)下，比多晶材料能更好地解決產(chǎn)氣問題，從而可以提升電壓平臺，以彌補(bǔ)因鎳含量降低帶來的能量密度損失。
單晶材料，也是蜂巢無鈷電池高循環(huán)壽命的重要原因。
另外，鎳75正極在合成單晶材料時(shí)，在良率和效率上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鎳80。
使用疊片設(shè)計(jì)的電芯，可以有效提高方形電芯內(nèi)部的體積空間利用率，層狀結(jié)構(gòu)可以使極片的平整度更好、應(yīng)力更均勻、膨脹變形更小。
該設(shè)計(jì)可以使無鈷電芯在能量密度方面再提升5%、循環(huán)壽命上再提升10%。
無鈷電池的另外一個(gè)挑戰(zhàn)其實(shí)是內(nèi)阻，也就是導(dǎo)電性，因?yàn)殁捲啬軌蛱嵘龑?dǎo)電性能。
疊片工藝在內(nèi)阻上天然比卷繞工藝低。
因?yàn)榫砝@電芯的正負(fù)極只有單一一對極耳，而疊片工藝相當(dāng)于多個(gè)小極片并聯(lián)，降低了內(nèi)阻。
關(guān)于CATL們而言，未來在向無鈷電池方向轉(zhuǎn)型時(shí)，除了要更迭供應(yīng)鏈之外，要想在性能上保持競爭力，必須要將目前的卷繞工藝全面更新為疊片工藝。
這除了要新增大量的設(shè)備改造投資之外，恐怕至少還要6個(gè)月的改造和產(chǎn)量爬坡時(shí)間。
當(dāng)然了，一種選擇是，可以在新增產(chǎn)量上先往疊片+無鈷方向轉(zhuǎn)型，但自己內(nèi)部的無鈷和三元高鎳之間的互搏，也是一個(gè)不得不面對的、痛苦的問題。
然而，這樣的轉(zhuǎn)變在接下來恐怕不得不去做出。
魏建軍的打法很明確，關(guān)于新進(jìn)入者而言，假如在固有賽道中競爭，則全部都是劣勢，假如在新品類上換道競爭，則全部是優(yōu)勢。
在這樣的背景之下，蜂巢和他推出的無鈷電池，相當(dāng)于引發(fā)了一場動力鋰電池產(chǎn)業(yè)的換道之爭，且讓老牌競爭對手感到難受。
蜂巢能源，作為一家動力鋰電池新勢力的優(yōu)勢包括：
沒有既有的設(shè)備負(fù)擔(dān)，可以選用最先進(jìn)的設(shè)備和工藝，為打造車規(guī)級的動力鋰電池奠定基礎(chǔ)；
沒有固有的人員負(fù)擔(dān)，可以組建全新的團(tuán)隊(duì)、打造全新的流程和公司文化，推進(jìn)創(chuàng)新；
沒有既有供應(yīng)鏈的綁定，但擁有更好的縱向一體化，在打造創(chuàng)新產(chǎn)品時(shí)自由度更大；
此外，車規(guī)級的動力鋰電池制造，對精密度、一致性的要求相當(dāng)于輕量級的芯片制造，在質(zhì)量控制的要求上，6西格瑪是基礎(chǔ)要求。
鑒于此，對制造的自動化率和智能化制造要求極為嚴(yán)苛；在對制造環(huán)境的控制上，對粉塵、水分、溫度的控制，遠(yuǎn)超手術(shù)室的無菌環(huán)境。
這使得新一代的動力鋰電池制造，要一個(gè)全新高精密智能制造體系，要新的人才體系、組織文化、自動化設(shè)備和AI能力的應(yīng)用。
這都是新勢力的優(yōu)勢。
蜂巢能源的操盤者楊紅新，原先是長城汽車研究院材料方面的專家和研發(fā)高管，是動力鋰電池產(chǎn)業(yè)少見的80后掌門人。
相關(guān)于那些60后的競爭對手，楊紅新帶領(lǐng)的蜂巢能源在應(yīng)用科技、創(chuàng)新和打造新文化上有著優(yōu)勢。
這使得蜂巢能源，在開始的時(shí)候，就可以全面打出疊片工藝、車規(guī)級制程、智能化制造和無鈷電池這樣的組合拳。
也給看起來有些暮氣沉沉的動力鋰電池產(chǎn)業(yè)，帶來了新的氣象。
作為現(xiàn)代化的高精密和智能化制造產(chǎn)業(yè)，動力鋰電池產(chǎn)業(yè)在本質(zhì)上，應(yīng)該是性感的和朝氣蓬勃的。
全球汽車產(chǎn)業(yè)的智能電動化才剛剛開始，動力鋰電池的競爭不僅僅是設(shè)備和技術(shù)的競爭，也是文化、管理和創(chuàng)新的競爭。
2020年四月二十九日，在整個(gè)動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鴻鴻遍野的時(shí)刻，管理資產(chǎn)規(guī)模超過1000億元的國投招商，宣布巨額投資蜂巢能源，成為這家動力鋰電池新勢力的戰(zhàn)略投資人，幫助其沖擊這個(gè)充滿想象力的市場。
在全球汽車產(chǎn)業(yè)的智能電動化滾滾向前之際，動力鋰電池產(chǎn)業(yè)的格局，正在發(fā)生巨大的變化。
大變局
我們依然堅(jiān)信三元高鎳體系，以及后續(xù)的全固態(tài)鋰電池是動力鋰電池的發(fā)展方向。
此時(shí)此刻，卻是三元體系最危險(xiǎn)的時(shí)刻。
刀片磷酸鐵鋰的復(fù)興，將會切走600km續(xù)航以內(nèi)的大多數(shù)市場，這使得三元高鎳體系不得不退守600km續(xù)航以上的細(xì)分市場。
從國產(chǎn)TSLAModel3動力鋰電池的選擇上，就可以看出這樣的趨勢：即國產(chǎn)Model3基礎(chǔ)續(xù)航升級版，將會使用磷酸鐵鋰動力鋰電池；而長續(xù)航版，繼續(xù)使用LG化學(xué)的圓柱三元811動力鋰電池。
但是，無鈷電池的橫空出世，將再次打掉三元體系600km-800km續(xù)航里程的細(xì)分市場，這就意味著，留給三元高鎳的空間已經(jīng)非常小了。
從性能上講，磷酸鐵鋰、無鈷電池和三元高鎳，在安全性和續(xù)航里程兩個(gè)維度，磷酸鐵鋰安全性最高，續(xù)航里程最低；三元高鎳的安全性最低，續(xù)航續(xù)航里程最高；無鈷電池的所有性能，都介于兩者之間。
其實(shí)還有兩個(gè)重要的指標(biāo)，一個(gè)是循環(huán)壽命、一個(gè)是加速性能，也符合上述規(guī)律，磷酸鐵鋰的循環(huán)壽命最長，加速性能最弱；三元高鎳的加速性能最強(qiáng)，而循環(huán)壽命最弱；無鈷電池的上述性能介于兩者之間。
在這個(gè)階段，由于磷酸鐵鋰初步解決了人們對續(xù)航里程的底線要求，所以重新回到了競爭舞臺，并占據(jù)優(yōu)勢。
關(guān)于三元高鎳而言，要解決一個(gè)問題，和科學(xué)家及社會學(xué)家一起回答一個(gè)問題，即人類動力鋰電池的安全底線是什么？并證明三元高鎳的性能是能夠符合要求的，一旦這個(gè)問題被解決之后，三元高鎳在續(xù)航、加速性能方面的優(yōu)勢，將會再度得以發(fā)揮。
但至少是在當(dāng)下，三元高鎳體系開始步入至暗時(shí)刻。
可以預(yù)見的是，TSLA的長續(xù)航版本，接下來也將會選擇無鈷路線。
作為電動汽車市場風(fēng)向標(biāo)的TSLA，基礎(chǔ)續(xù)航版本選擇了磷酸鐵鋰，長續(xù)航版更迭為無鈷電池，則基本上可以代表了未來動力鋰電池的市場格局。
2020年Q1，盡管從動力鋰電池出貨量來看，三元高鎳技術(shù)路線的LG化學(xué)、松下和CATL依然占據(jù)了全球動力鋰電池出貨量的前三名。
然而，這也許會是在全固態(tài)鋰電池實(shí)現(xiàn)之前，三元技術(shù)路線最高光的時(shí)刻了。
從此之后，這條技術(shù)路線體系的上下游，將會開始一段長長的下行趨勢。
好不容易爬上全球動力鋰電池出貨量冠軍的LG化學(xué)，將會首當(dāng)其沖。當(dāng)鐵鋰版的國產(chǎn)TSLAModel3上市之后，LG化學(xué)在我國的出貨量將會遭受重創(chuàng)。
2020年五月十五日，工信部第333批新車申報(bào)目錄顯示，比亞迪刀片磷酸鐵鋰電池的數(shù)量開始新增，這將會成為一個(gè)不斷擴(kuò)大的趨勢。
在2021年，以蜂巢能源和TSLA為代表的無鈷電池將會開始發(fā)力，LG化學(xué)、CATL們假如不能轉(zhuǎn)到無鈷體系上來，恐怕將會在競爭中處于被動局面，并且將會不斷地丟失陣地。
這些鋰電巨頭們，已經(jīng)形成了龐大的三元產(chǎn)量，轉(zhuǎn)型談何容易？
截止2019年底，CATL擁有58GWh的動力鋰電池產(chǎn)量，超過40GWh是三元。
LG化學(xué)，在2020年將至少擁有51GWh的產(chǎn)量，全部是三元高鎳方向。
松下在美國內(nèi)華達(dá)州Gigafactory的35GWh產(chǎn)量，也是三元高鎳。
這些產(chǎn)量，在現(xiàn)階段處于比較尷尬的境地。
看起來，四元電池是他們現(xiàn)階段突圍的重要方向，即在三元鎳鈷錳正極中添加鋁，以改善動力鋰電池的熱穩(wěn)定性，但依然要解決循環(huán)壽命的巨大挑戰(zhàn)。
隨著自動駕駛時(shí)代的到來，無鈷和磷酸鐵鋰在高循環(huán)壽命上的優(yōu)勢，也開始變得日漸突出。
相對而言，三元高鎳的生命周期行駛里程大概為40萬公里，而上述兩種動力鋰電池都可以做到160萬公里的生命周期行駛里程。
另外一個(gè)比較尷尬的是，那些大型汽車巨頭們，如大眾、通用們的動力鋰電池產(chǎn)量，到底采取哪一種技術(shù)路線？
目前的消息是，他們依然在向四元電池的路線上一路狂奔。
無鈷電池的公布，對鈷礦巨頭顯然是一個(gè)重創(chuàng)。
2019年十一月，壟斷全球1/3鈷礦貿(mào)易的礦業(yè)巨頭嘉能可宣布關(guān)閉了全球最大的鈷礦生產(chǎn)基地，剛果金的Mutanda銅鈷礦。
2018年四月，全球電解鈷價(jià)格最高達(dá)到了69萬元/噸的高位，以我國每年消耗5萬噸鈷來計(jì)算，動力鋰電池中一年鈷的成本將達(dá)到345億元。
隨后一路下跌至30萬元每噸左右。
無鈷電池的出現(xiàn)，將會給嘉能可、洛陽鉬業(yè)、華友鈷業(yè)等鈷礦巨頭的盈利帶來巨大的沖擊。洛陽鉬業(yè)的大股東曾是CATL的早期投資人。
由于全球鈷礦極度集中，且重要控制在上述幾家礦業(yè)巨頭手中，使得這些巨頭們在上游具有極強(qiáng)的話語權(quán)和議價(jià)能力。
三十年河?xùn)|，三十年河西，這真是一個(gè)瘋狂的時(shí)代。
和此同時(shí)，正極材料產(chǎn)業(yè)也將經(jīng)受巨大的考驗(yàn)。
當(dāng)然，相對而言，正極的產(chǎn)線方面變化不大，重要還是材料體系的變化，要在研發(fā)端做出抉擇：是否要向無鈷方向轉(zhuǎn)型。
這樣的轉(zhuǎn)型，也許會導(dǎo)致競爭格局發(fā)生重構(gòu)。
關(guān)于整個(gè)動力鋰電池產(chǎn)業(yè)，在接下來的幾年之內(nèi)，將會發(fā)生顛覆性的變化，無鈷和鐵鋰，將會持續(xù)吃掉三元高鎳的市場份額。
然后，等著下一波全固態(tài)鋰電池的出現(xiàn)。
尾聲
關(guān)于整個(gè)動力鋰電池產(chǎn)業(yè)而言，將進(jìn)入到一個(gè)競爭極端激烈的時(shí)刻。
關(guān)于整個(gè)電動汽車產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)者而言，這無疑是一個(gè)巨大的利好，這會使得電動汽車產(chǎn)品越來越安全，續(xù)航里程越來越高，價(jià)格越來越便宜。
這也是為何，前述的一些動力鋰電池和汽車產(chǎn)業(yè)專家說的，無鈷電池的出現(xiàn)，對電動汽車產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)性上升，會起到重要的用途。
蜂巢無鈷電池將會在2021年六月量產(chǎn)。
