“无钴”电池，是锂离子电池的一种理想形态。在三元材料中，钴的作用在于可以稳定材料的层状结构，而且可以提高材料的循环和倍率性能，虽然过量的钴也会导致实际容量降低，但是钴的含量越低，电池的稳定性就越低，也就越危险。所以钴又被称为“钴奶奶”，一方面是对于三元电池的安全性起到极大的作用，另一方面是钴作为稀有金属的市场价格，这也是三元电池成本高的一大原因。
“无钴已至”
不少科学家都在为锂电池寻找出路，“无钴”化便成为了研究重点。日前，蜂巢能源成功举办了“无钴•芯未来”的电池日活动。最早提出的无钴概念的特斯拉，在今年9月的电池日上未能予以兑现。而作为国内最早提出无钴材料和电芯的开发的蜂巢能源，在此次电池日上，给出了实质性进展：宣布无钴电池接受客户预定。正式宣布接受预定意味着蜂巢能源的无钴电池将进入量产倒计时阶段。届时，其也将成为国际上率先实现无钴电池量产的电池企业。
“全固态”正在路上
“无钴”电池“长势”喜人，全固态这边也取得了新进展。
近几日，QuantumScape公司借壳上市。在上市之前，该公司从大众汽车获得了3.8亿美元，并从比尔•盖茨、Breakthrough Energy Ventures、Khosla Ventures和KPCB等科技投资者处获得了资金。QuantumScape称，其固态电池提供的续航里程要比现在的锂离子电池提供的续航高出80%左右。
这种固态电池关键突破是使用陶瓷分离器取代传统电池中使用的液体电解质，作为正负离子流动的介质，这种陶瓷是柔性的，而不是刚性的。在零下30摄氏度的极冷温度下，能量可以继续在整个电池中移动，这个温度会导致其他固态设计无法运行，或者会严重降低湿锂离子电池的性能。
大众汽车还承诺将向QuantumScape投入更多资金，资助双方的合资公司生产电池，希望2025年能在汽车上使用该公司的固态电池。
除了QuantumScape，丰田、日产等汽车龙头企业也在加紧布局固态电池。
据报道称，丰田目前正在开发的固态电池汽车，在同等条件下的续航里程是采用传统锂离子电池的超过两倍，即便对于最紧凑的车型来说，也不需要多布局电池而牺牲内部空间，对于搭载固态电池的汽车来说，充满电只需要大约10分钟，相比于传统电动汽车缩减了至少三分之二。
早在2018年初，雷诺-日产-三菱联盟设立10亿美元风投基金，其首个投资即为Ionic Materials公司的无钴固态电池研发。雷诺汽车高级副总裁吉尔斯•诺曼德（Gilles Normand）公开表示，到2025年，雷诺旗下电动汽车可能会使用钴含量为零的固态电池。
事实上除了整车厂以外，日本汽车供应链上游也都已经开始在这一技术上做布局。上述报道称，三井金属（Mitsui Kinzoku）将在埼玉县建设一座试验厂房，为这种电池生产固态电解质，预计从明年开始年产量能达到数十吨，足以满足该行业用于打造原型产品的需求。日本石油公司出光兴产（Idemitsu Kosan）也同样在它位于千叶市的生产基地部署固态电解质生产设备，并希望于明年开始运营。
不论是无钴电池，还是全固态电池，还是无钴全固态电池，都是后锂电时代的发展方向，但技术困难与成本过高仍是该技术成功落地前一道尚未跨过的门槛。与燃油汽车相比，只有解决了技术与成本问题，才能增强新能源汽车的市场竞争力，这不仅仅是为了企业利益，更重要的是可以为全球气候矛盾的缓和尽一份绵薄之力。
参考资料：
盖世汽车. QuantumScape公布固态电池测试数据 15分钟充电80％.
cnBeta. 电动车颠覆性玩家来了？丰田将于明年推出搭载固态电池的原型车.
（中国粉体网编辑整理/星屑）
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