特斯拉的無鈷電池已經炒作了一段時間了，卻是隻聞其聲，未見其人，就在人們已經對特斯拉的無鈷電池失去耐心的同時，5月18日新能源領域的後起之秀蜂巢能源舉辦了題為《無鈷，芯未來》的線上釋出會，重磅推出了基於蜂巢能源自主開發的無鈷材料打造的新一代無鈷動力電池。蜂巢的無鈷電池並非傳聞的磷酸鐵鋰電池，而是技術難度更大的無鈷高鎳材料，蜂巢無鈷電池的推出，在新能源領域投下了一枚重磅炸彈，人們驚異於蜂巢能源這家年輕的企業是如何突破無鈷材料開發和應用中的重重困難，打造出業界首款高效能無鈷電池。
Co元素對於鋰離子電池市場具有舉足輕重的影響，自索尼推出首款商業化鋰離子電池以來，LCO材料一直牢牢佔據著3C消費電子市場，即便是在動力電池領域，三元材料NCM中也含有相當數量的Co元素。而Co元素屬在全球的全球儲量僅為700萬噸左右，鈷資源的稀缺性也導致了近年來Co元素的價格暴漲，2017年更是突破了40萬元/噸的天際，極大的增加了正極材料的成本。不僅如此，目前全球的Co資源消耗中，有50%左右用在鋰離子電池上，新能源領域更是典型的用Co大戶，一輛特斯拉電動車中使用的Co就達到了13.68kg，新能源市場的爆發式增長，也導致Co元素的供應存在巨大的風險。
正是基於上述原因，實現正極材料的無鈷化幾乎是所有的動力電池和上游原材料企業的願望，但是Co元素在三元材料中起著抑制Li/Ni混排和充電過程晶體相變的作用，因此簡單粗暴的去除掉材料的Co元素會對材料的電效能和迴圈穩定性產生顯著的影響，正極材料無鈷化這一難題讓無數英雄折腰，而蜂巢能源用自己的實際行動交上了一份令人驚豔的答卷。
為了解決Li/Ni混排和充電過程相變這兩大難題，蜂巢能源投入了海量的研發資源進行無鈷化材料開發，透過多種複合技術，顯著改善了高鎳三元材料的Li/Ni混排和充電相變的問題，成功將無鈷三元材料推進到規模化應用階段。
[if !supportLists]1. 陽離子摻雜技術
蜂巢能源採用了兩種化學鍵能更大的元素，替代鈷，摻雜到材料中，透過強化學鍵穩定氧八面體結構，該技術減少鋰鎳混排，大幅改善了材料的穩定性，使得材料可以在4.3-4.35V電壓下穩定工作，使能量密度提高、成本降低。
[if !supportLists]2. 單晶技術
單晶與多晶相比，具有更強的顆粒強度和更加穩定的結構，耐壓力強度可以提高10倍。多晶材料在輥壓過程中，顆粒破碎明顯，會直接導致正極與電解液反應，產生大量氣體，造成電池壽命加速衰減和產生安全問題；同時材料的結構崩塌使鋰離子無法移動，造成壽命快速衰減。而單晶卻非常穩定，正是這種穩定的晶體結構，為無鈷材料帶來超長的使用壽命，電芯壽命可以比多晶高鎳三元高出70%。
[if !supportLists]3. 奈米網路化包覆
自然界中三角網路是韌性最高的結構，蜂巢能源在無鈷材料的合成過程中採用奈米網路包覆技術，在單晶表面包覆一層奈米氧化物，可以減少正極材料與電解液的副反應。該技術有效的改善高電壓下的材料迴圈效能。
要想在如今競爭激烈的動力電池市場上立足，單單掌握效能卓越的材料是遠遠不夠的，還需要掌握先進的電芯設計、PACK設計和製造技術。而蜂巢能源恰恰就是這樣一個全面發展的動力電池廠商，蜂巢能源具有領先業界的高速疊片工藝，相比於傳統的疊片裝置效率提升40%以上，憑藉著疊片電池更高的空間利用率和更少的極片變形，蜂巢能源的疊片工藝動力電池在能量密度方面可以提升5%，迴圈壽命提升10%，同時該產線可以實現600mm以上的長電芯的高速生產。
掌握領先業界的高品質疊片工藝電芯設計和生產能力的蜂巢能源並未就此止步，強大的PACK設計能力是蜂巢能源的另一把殺手鐧，傳統的電池包設計遵循單體電池-電池模組-電池包的三級結構，這樣的結構設計使得結構件等非活性元件的佔比較高，因此傳統結構的電池包的成組的效率僅為72%，即便是寧德時代引以為傲的CTP技術，電池包的成組效率也僅為75%，過高的非活性元件佔比，導致電池包的整體能量密度較低。而蜂巢能源採用矩陣PACK設計，將電池包劃分為兩個矩陣網格，將長的薄片無鈷電池，規則排列在網格內，在電池包內部組成大型矩陣模組，減少模組數量，因此能夠有效降低PACK中的非活性元件佔比，使得電池包的成組效率達到了驚人的80%。同時這種PACK設計也為熱管理系統帶來了變革，相對於傳統的PACK設計冷卻效率提升40%，電池內部的溫差更小，有利於提升電池組的一致性和迴圈壽命。
一流的材料，一流的電池設計，一流的PACK技術，這樣的蜂巢能源已經足以躋身國際一流動力電池供應商的行列，但是如果蜂巢就此止步，就不會是我們今天所認識的蜂巢能源。長期以來，動力電池一直沿用3C消費電子領域的鋰離子電池技術和標準，但是動力電池包往往由數百隻和數千只單體電池構成，對於單體電池可靠性要求要遠遠高於3C消費電子產品，而現有的技術標準過低是動力電池可靠性提升的最大障礙。
而蜂巢能源江蘇金壇生產基地的投產為這一切畫上了句號，在金壇的生產基地建立了中國首個“車規級AI智慧電池工廠”，組裝車間全部採用“工業4.0”設計理念，自動化率接近100%，化成車間的自動化率99%，金屬多餘物檢測能力提升150%，還能夠識別傳統手段檢測不到的銅多餘物，整個產線的監控因子達到2500個，幾乎覆蓋了電芯製造的每個過程，為打造高品質動力電池提供了最為可靠的保證。
有了材料、設計和先進工廠的加持，蜂巢能源率先推出無鈷電池也就不難理解，在這次釋出會上蜂巢能源共釋出了兩款基於無鈷材料打造的高品質電池，其中第一款產品容量為115Ah，能量密度達到245Wh/kg，匹配590標準模組，能夠搭載到目前大部分新的純電平臺上，這款產品的電池包在整車端，能夠實現15年120萬公里的質保，將在2021年6月份推向市場。
第二款是L6薄片無鈷長電芯，容量226Ah,正在與長城汽車的一款高階車型做適配開發，搭載蜂巢先進的矩陣式PACK設計，可以實現880公里的續航，這款產品預計在2021年下半年推向市場。880公里續航是一個什麼樣的概念呢？我們首先與市場在售的長續航標杆車型進行對比，特斯拉Model S “長續航”車型續航里程為660公里， Model X “長續航”車型續航里程為575公里，比亞迪最新推出的“漢”續航里程約為600公里，採用蜂巢L6薄片無鈷電池的電動驅車續航里程相對於這些競品車型多出近50%，這對於電動汽車的使用體驗是具有顛覆性影響，我們以常見的自駕遊路線為例，從北京出發到呼和浩特全程約483km，即便是考慮到高速工況下續航里程打折扣，這樣的續航里程也完全可以實現不充電直達，也就是說續航里程達到880km後，電動汽車將不僅僅侷限於城市通勤代步工具，也完全能夠滿足長途自駕的需求，在這樣的續航里程下電動汽車能夠滿足絕大多數消費者的用車需求，同時憑藉著更強的加速效能和更低的出行成本，電動汽車的使用體驗將徹底超越傳統燃油車。
蜂巢能源開發的無鈷電池不僅在成本上降低10%-15%，相比於傳統三元材料在迴圈壽命和熱穩定性方面也具有顯著的提升，結合蜂巢獨特的高速疊片工藝和先進的矩陣式PACK設計，使得無鈷電池在續航里程上不僅碾壓傳統的三元動力電池，即便是對於比亞迪的刀片電池也具有壓倒性的優勢。高安全、長壽命、880公里長續航，三種優勢疊加，蜂巢能源的無鈷動力電池將顛覆傳統動力電池市場現格局，為消費者帶來更多、更好的選擇。