Cebola pode ser caramelizada sem manteiga. Ou qualquer outro tipo de óleo. No entanto, a menos que você esteja ativamente evitando o uso de gordura, realmente não há razão para não fazê-lo.
O principal benefício do uso de óleo quando cebola caramelizada é o fato de que o óleo pode atingir uma temperatura mais alta do que a água. Para caramelizar a cebola, você precisa atingir cerca de 230F. A água ferve em 212F e não vai mais do que isso. Portanto, para caramelizar sem óleo, primeiro é preciso extrair a água e "desidratar" um pouco a cebola antes que atinjam temperaturas que possam caramelizar a cebola. Nota: Nunca coloque água na panela se desejar caramelizar a cebola.
A razão pela qual você normalmente vê manteiga é porque ela pode atingir temperaturas acima de 230ºF e seu perfil de sabor funciona muito bem com o sabor adocicado e saboroso das cebolas caramelizadas.