“無鈷”電池,，是鋰離子電池的一種理想形態(tài)。在三元材料中,，鈷的作用在于可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),，而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能，雖然過量的鈷也會導致實際容量降低,，但是鈷的含量越低,，電池的穩(wěn)定性就越低,，也就越危險。所以鈷又被稱為“鈷奶奶”,，一方面是對于三元電池的安全性起到極大的作用,，另一方面是鈷作為稀有金屬的市場價格，這也是三元電池成本高的一大原因,。

“無鈷已至”

不少科學家都在為鋰電池尋找出路,，“無鈷”化便成為了研究重點。日前,，蜂巢能源成功舉辦了“無鈷•芯未來”的電池日活動,。最早提出的無鈷概念的特斯拉，在今年9月的電池日上未能予以兌現(xiàn),。而作為國內(nèi)最早提出無鈷材料和電芯的開發(fā)的蜂巢能源,，在此次電池日上，給出了實質(zhì)性進展：宣布無鈷電池接受客戶預定,。正式宣布接受預定意味著蜂巢能源的無鈷電池將進入量產(chǎn)倒計時階段,。屆時，其也將成為國際上率先實現(xiàn)無鈷電池量產(chǎn)的電池企業(yè),。

“全固態(tài)”正在路上

“無鈷”電池“長勢”喜人,，全固態(tài)這邊也取得了新進展。

近幾日,，QuantumScape公司借殼上市。在上市之前,，該公司從大眾汽車獲得了3.8億美元,，并從比爾•蓋茨、Breakthrough Energy Ventures,、Khosla Ventures和KPCB等科技投資者處獲得了資金,。QuantumScape稱，其固態(tài)電池提供的續(xù)航里程要比現(xiàn)在的鋰離子電池提供的續(xù)航高出80%左右,。

這種固態(tài)電池關(guān)鍵突破是使用陶瓷分離器取代傳統(tǒng)電池中使用的液體電解質(zhì),，作為正負離子流動的介質(zhì)，這種陶瓷是柔性的,，而不是剛性的,。在零下30攝氏度的極冷溫度下，能量可以繼續(xù)在整個電池中移動,，這個溫度會導致其他固態(tài)設(shè)計無法運行,，或者會嚴重降低濕鋰離子電池的性能。

大眾汽車還承諾將向QuantumScape投入更多資金,，資助雙方的合資公司生產(chǎn)電池,，希望2025年能在汽車上使用該公司的固態(tài)電池,。

除了QuantumScape，豐田,、日產(chǎn)等汽車龍頭企業(yè)也在加緊布局固態(tài)電池,。

據(jù)報道稱，豐田目前正在開發(fā)的固態(tài)電池汽車,，在同等條件下的續(xù)航里程是采用傳統(tǒng)鋰離子電池的超過兩倍,，即便對于最緊湊的車型來說，也不需要多布局電池而犧牲內(nèi)部空間,，對于搭載固態(tài)電池的汽車來說,，充滿電只需要大約10分鐘，相比于傳統(tǒng)電動汽車縮減了至少三分之二,。

早在2018年初,，雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟設(shè)立10億美元風投基金，其首個投資即為Ionic Materials公司的無鈷固態(tài)電池研發(fā),。雷諾汽車高級副總裁吉爾斯•諾曼德（Gilles Normand）公開表示,，到2025年，雷諾旗下電動汽車可能會使用鈷含量為零的固態(tài)電池,。

事實上除了整車廠以外,，日本汽車供應鏈上游也都已經(jīng)開始在這一技術(shù)上做布局。上述報道稱,，三井金屬（Mitsui Kinzoku）將在埼玉縣建設(shè)一座試驗廠房,，為這種電池生產(chǎn)固態(tài)電解質(zhì)，預計從明年開始年產(chǎn)量能達到數(shù)十噸,，足以滿足該行業(yè)用于打造原型產(chǎn)品的需求,。日本石油公司出光興產(chǎn)（Idemitsu Kosan）也同樣在它位于千葉市的生產(chǎn)基地部署固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)設(shè)備，并希望于明年開始運營,。

不論是無鈷電池,，還是全固態(tài)電池，還是無鈷全固態(tài)電池,，都是后鋰電時代的發(fā)展方向,，但技術(shù)困難與成本過高仍是該技術(shù)成功落地前一道尚未跨過的門檻。與燃油汽車相比,，只有解決了技術(shù)與成本問題,，才能增強新能源汽車的市場競爭力，這不僅僅是為了企業(yè)利益,，更重要的是可以為全球氣候矛盾的緩和盡一份綿薄之力,。

參考資料：

蓋世汽車. QuantumScape公布固態(tài)電池測試數(shù)據(jù) 15分鐘充電80％.

cnBeta. 電動車顛覆性玩家來了？豐田將于明年推出搭載固態(tài)電池的原型車.

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/星屑）

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