作者 | 程瀟熠

編輯 | 吳巖

日前，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。

據(jù)英國媒體Driving Electric報道，新一代的固態(tài)電池產(chǎn)品將由電池公司Ionic Materials提供技術支持。雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟在2018年曾向該電池公司投資6500萬美元（約合人民幣4.64億元人民幣），以開發(fā)電池新技術。據(jù)Ionic Materials官網(wǎng)消息，該公司將在美國密歇根州Romulus電池工廠制作固態(tài)電池，并擬于今年年底前進行OEM測試。

早在2018年初，雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟設立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)。同年3月，豐田及雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟分別表示，擬在2022年至2025年間推出搭載固態(tài)電池的電動汽車。隨后，大眾也在7月宣布將于2025年前生產(chǎn)固態(tài)電池。2019年，天際汽車、蔚來汽車及愛馳汽車等造車新勢力陸續(xù)與輝能固態(tài)電池達成合作，以盡快完成固態(tài)電池搭載。

固態(tài)電池已成為業(yè)內(nèi)廣泛認可的下一代電池技術，但技術困難和成本高企，仍然是橫亙在該技術落地面前的，一道尚未跨過的門檻。

“固態(tài)電池取代液態(tài)電池是大勢所趨”

今年上半年，包括特斯拉、蔚來在內(nèi)的多家電動車企業(yè)接連發(fā)生“自燃”事件，再次點燃了人們對電動車安全性的擔憂。

新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟8月公布的《新能源汽車國家監(jiān)管平臺大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報告》顯示，自5月起，新能源汽車國家監(jiān)管平臺共發(fā)現(xiàn)79起安全事故，58%的車輛起火原因是電池問題，86%的涉事車輛使用三元鋰電池。就在最近，美國國家公路交通安全管理局對特斯拉展開調(diào)查，原因是Model S和Model X電池組可能存在缺陷，并可能導致“非碰撞性火災”。

歷經(jīng)10年發(fā)展，電池安全這道殘酷的紅線，依然考驗著市場和消費者的信心。

輝能科技創(chuàng)始人、CEO楊思枏曾公開表示，新能源汽車頻繁起火，已經(jīng)讓很多車企意識到液態(tài)電池的安全性問題。他表示，與液態(tài)電池相比，固態(tài)電池更為安全穩(wěn)定，固態(tài)電解質(zhì)更耐高溫、不存在漏液等問題，電池出現(xiàn)損壞后不易爆炸起火。此外，固態(tài)電池還有循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬、回收方便、可快速充電、與電極材料相容性好、耐潮濕環(huán)境等優(yōu)勢。

一位固態(tài)電池從業(yè)人士對未來汽車日報（ID：auto-time）表示，固態(tài)電池還節(jié)省了液態(tài)電池所需的保護機構(gòu)材料，從而能實現(xiàn)降低對車企的電池管理技術要求。“固態(tài)電池相較液態(tài)電池也更易回收，液態(tài)電池需要分正負極、分元素回收，但因有電解液中和，很難把不同元素分開，固態(tài)電池本來就有隔離層分層，所以回收技術門檻較低。”上述固態(tài)電池從業(yè)人士表示。

在楊思枏看來，“未來固態(tài)電池取代液態(tài)電池成為主流乃是大勢所趨。”

但目前，固態(tài)電池的技術仍不成熟。一位電池資深從業(yè)者向未來汽車日報表示，目前有些日企尚處于選材料階段，“原則上講固態(tài)電池從選好材料到真正量產(chǎn)，可能需要10年以上時間”。

“現(xiàn)在還沒有能夠達到車輛可使用的全固態(tài)電池。”清華大學電池安全實驗室主任馮旭寧在日前接受第一電動采訪時表示，但是中國和日本在全固態(tài)電池研發(fā)方面都是走在世界前列的，也最有希望率先做出能量產(chǎn)的全固態(tài)電池。

“做無鈷固態(tài)電池是為了降低成本”

要想實現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)和廣泛使用，如何降低成本成為必須解決的一道難題。

未來汽車日報根據(jù)公開資料了解到，目前固態(tài)電池仍存在電解質(zhì)材料、電極材料研究及界面高阻抗問題。具備良好性能的材料成本高昂（如薄膜固態(tài)電解質(zhì)），而成本可接受的材料導電度與穩(wěn)定性卻表現(xiàn)不佳（如固體聚合物固態(tài)電解質(zhì)）。因此，目前固態(tài)電池仍面臨著技術突破與成本控制的雙重難題。

鈷是目前鋰離子電池中必需的貴金屬。據(jù)上海有色網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，今年8月和9月，電解鈷價格上漲33%至每噸29萬元，價格十分高昂。據(jù)美國地質(zhì)勘探局統(tǒng)計，自2000年來，全球鈷產(chǎn)量翻了兩番，達年產(chǎn)12.3萬噸。蘇格蘭咨詢公司伍德-麥肯茲則預測，因電動汽車發(fā)展，到2025年，鈷的需求量預計將達20萬噸。

“做無鈷的固態(tài)電池主要是為降低成本。”上述電池資深從業(yè)者向未來汽車日報表示，隨著新能源車數(shù)量的增多，鈷的供應問題會越來越嚴重，其產(chǎn)能或?qū)⒊蔀橹萍s電動車發(fā)展的主要瓶頸之一。

因此，無鈷電池研究逐漸成為各大電池制造商的重要課題。

2018年，特斯拉CEO埃隆·馬斯克曾在Twitter中稱，要將特斯拉的鈷使用量將從目前的3％降至0％。同年6月，松下宣布正在開發(fā)無鈷電動汽車電池，并計劃在2-3年內(nèi)將大規(guī)模生產(chǎn)的電池鈷含量降低一半，但至今仍未有產(chǎn)品發(fā)布。今年7月9日，長城汽車旗下蜂巢能源首發(fā)無鈷材料電池，預計將在年底前完成材料開發(fā)，到2020年第四季度實現(xiàn)無鈷電芯的SOP（標準作業(yè)程序）。

“無鈷電池的研發(fā)要以保證安全和質(zhì)量為前提，配方比例的改變會帶來一定的挑戰(zhàn)。”電池領域?qū)＜也車鴳c在接受第一財經(jīng)采訪時表示，當前來看，高鎳低鈷是主要發(fā)展方向，但短期內(nèi)無鈷電池仍難成為主流。

包括雷諾在內(nèi)的主流車企和電池企業(yè)爭相布局固態(tài)電池，并不令人意外。今年上半年，雷諾集團在整體銷量同比下降6.7%的情況下，電動車銷量則增長40%至3萬輛，可見之后電動車將成為雷諾的一大發(fā)展重心。這意味著，無鈷電池仍有技術難點尚未突破，但逐步消除對鈷依賴成為行業(yè)共識。

無論這條路有多艱難，對于雷諾而言，未來采用無鈷固態(tài)電池，將是降低成本，避開資源制約的必經(jīng)之路。