本文目录一览：
- 1、钴和新能源汽车的关系
- 2、回收一吨三元锂电池可以提取多少钴
- 3、镍，钴，锰在三元材料电池里分别起什么作用
- 4、宁德时代比亚迪隔空斗法背后：三元锂真要玩完了？
- 5、?动力电池打响“去钴战”
- 6、问三元理电池理含量多少
钴和新能源汽车的关系
如果不是偶然在股市狠赚了一笔，股民老张可能永远不会认识一种叫“钴”的东西。虽然近期中国股市并不景气，但几只带有“钴”字的股票却一路走高，今年A股第一个交易日，也正是在钴概念的带动下“涨”声一片。
同样，在现货市场上，钴的价格从去年至今已翻了一番。今年3月，国内主要有色金属现货市场金属钴报价均价超过60万元/吨。而在一年前，一吨金属钴的报价还不到30万元。
钴与新能源汽车共舞
钴，这种灰白色、并不起眼的金属价格一路狂涨，为投资者和投机客提供了无数获利机会。
在2018胡润全球富豪榜上，多位来自新能源行业的富豪进入，背后的钴和锂功不可没。
其实，早在2008年到2016年，钴的价格一直比较稳定，甚至由于过于小众，一度被忽视。
那么缘何在近期出现爆发性增长？不难发现，钴价的飙升和新能源汽车市场的井喷有着非常密切而统一的步伐。
作为一种重要的战略金属元素，钴广泛应用于电池材料和合金制造领域，也是三元锂电池的必备原料。而三元锂电池是目前新能源汽车的使用主流，目前还没有可替代品。
从2016年下半年开始，随着各国相继给出禁售燃油汽车时间表，大大加快了电动汽车的发展速度，对钴这种电池阴极成分的需求也直线上升。
由此可见，三元锂电池是拉动“钴”需的最大动力。仅2016年，中国80%以上的钴需求来自电池领域。
另据分析预计，到2025年钴需求将达到20万吨以上。
数据显示，全球已探明钴的资源量是2500万吨，储量720万吨，储量高度集中在刚果（金）、澳大利亚和古巴。这3国储量就占到了全球总储量的70%。而中国储量仅为8万吨，占全球储量的1.1%。我国近90%钴原料进口量来自刚果。
与预期的需求相比，钴的稀缺性一下就凸显出来了。
前不久，全球最大的电池原材料供应商、矿业巨头瑞士嘉能可首席执行官伊万•格拉森博格称：“如果钴全部落到中国公司手里，那么就别想再看到欧洲产的电动汽车”。不难听出，伊万•格拉森博格的言外之意就是：谁拥有了钴，谁就掌握了电动汽车的命运。
在投资市场雀跃飞舞的“钴”，在新能源汽车产业被争得头破血流。
继石油和稀土之后，一场夺“钴”大战正在全球激烈地展开，不少车企与电池厂商也已纷纷布局，一时间硝烟弥漫。
宝马、大众等在布局新能源汽车的同时，还向新能源汽车产业链上游的钴资源端延伸，以此保证原材料供应。
大众则表示目前正在推动建立一个长期的供应合同保障，从而避免材料出现短缺。去年12月初，大众已经邀请钴原料生产商到沃尔夫堡总部展开会谈。宝马也正与钴等电池原材料供应商们举行会谈。
电池的烦恼
一直以来，新能源汽车的发展受制于电池的续航里程、安全性等重要因素制约。除此之外，电池的高成本也是新能源汽车的一大心病。
“目前动力电池的研发和制造投入都是非常高的，光电池成本可能就占了车子成本的一半以上”。爱驰汽车一位专业人士表示，这主要因为目前新能源汽车还处于市场培育期，产量并不很大，加上电池所需的原材料价格过高，导致了前期投资的分摊费用非常高。
而钴价走高对电池价格影响非常大。这位专业人士算了一笔账。现在1KWh三元电池的成本是1200元左右，钴成本占比约10%。
尽管价格一路走高，但仍然有钱难求一“钴”。
国内最大的钴供应商之一的华友钴业销售部门的工作人员透露，现在下订单，差不多要等两个月才能拿到货，而且要先付款。
格林美、华友钴业、金川集团三家占据了这个市场的半壁江山。从供应上看，格林美的情况和华友钴业类似。该公司一个人士同样表示，货量并不大。
因此，当人们惊叹于中国新能源汽车的“蓬勃发展”之时，也有声音指出：我国新能源汽车市场的红利，有很大一部分被国外原材料商拿走了。
“钴的价格上涨，其实也跟国外生产方有意识地提高定价有关。” 一位证券行业分析师表示：钴的主要生产商都在国外，定价权也在国外的生产方手上。
另外一个业内人士同样认为，钴矿资源现阶段仍是寡头控制，从供需来看，钴供给短期其实并不存在缺口，但卖方市场导致出货量及定价权在矿端。
作为全球最大的钴生产国，日前，刚果(金)议会通过了新的采矿法草案，钴被归为战略金属而将被收取5%的专利税。
不受制于“钴”
尽管夺“钴”之战打得火热，但国内一些生产新能源的主机厂表示：对此并不需要过多担心。
虽然目前钴等原材料价格上涨传导至了动力电池生产厂家，但国内动力电池这块存在产能过剩情况，其电池价格甚至有略微下行态势，所以汽车整车厂家暂时并未有钴价格上涨带来的压力。
除此之外，随着电池技术升级，现在很多厂商已经减少钴的用量来降低生产成本，“现在622型或811型三元都在降低钴的比例。”爱驰汽车的这位人士指出。
高企的成本，也倒逼动力电池企业在提高电池能量密度的同时降低成本。该人士坦言，“钴”作为稀有金属，难免会出现紧缺感。但是，市场的发展一定会找个一个平衡，如果技术上过多依赖一种不可持续的东西，那么这种技术不会长久。
这位人士表示：对于像钴这样的稀缺资源价值永久看高是不理性的，能源的多样化一直是国家提倡的，现在的很多技术都有可能是将来的方向。
国外的一些机构也对此早有意识。德国一家研究机表示，“为了减少这些风险并减少对钴和锂储备的压力，应将研究活动扩大到电池原料替代技术的领域”，
丰田汽车上个月还表示，已经找到了一种使电动汽车更便宜且不易受钴‘锂’供应因素影响的方法。
石器时代的终结并不是世界用尽了石器，而是不断涌现更新的技术完结了石器时代。同样，对于新能源汽车产业来说，受制于“钴”的时代，也终将会被不断涌现更新的技术所完结。
回收一吨三元锂电池可以提取多少钴
回收一吨三元锂电池可以提取一点五千克的钴。锂电池含有大量的贵金属，其中钴占百分之5到百分之20，镍占百分之5到百分之12，锰占百分之7到百分之10，锂占百分之2到百分之5和百分之7的塑料，所含金属大多属于稀有金属，应该被合理的回收利用。
锂离子电池的危害
锂离子电池由于具有化学和电气双重风险，目前被归类为第9类危险品，锂离子电池具有热失控的缺点，通常是由于内部短路而导致起火或爆炸，有许多因素可能导致锂离子电池热失控，其中包括过度充电，环境条件恶劣和制造缺陷等。
在热失控发生时，锂离子电池通常会在几秒钟内从室温提高到700摄氏度以上，作为复杂的化学反应的一部分，锂离子电池中的电解质溶剂是电池燃烧的主要燃料。
锂电池包可以根据报废的的程度选择不同的利用方法，报废程度高的锂电池包选择回收拆解，收集可用材料再投入制作使用，报废程度低的可选择进行梯次利用，将其在需求能量较低的领域投入使用，根据能量梯次进行再利用。
镍，钴，锰在三元材料电池里分别起什么作用
在三元材料电池中钴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。镍可以提高增加材料的体积能量密度。锰可以降低材料成本、提高材料安全性和结构稳定性。
镍钴锰三元电池材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高，但是平台太低，用在手机上（手机截止电压一般在3.4V左右）会有明显的容量不足的感觉，在一些山寨手机上已经有在用三元材料的电池了，特别是容量比较高的电池。

扩展资料
常规的电池正极材料是钴酸锂LiCoO2，三元材料则是镍钴锰酸锂Li（NiCoMn）O2。
三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整，磷酸铁锂容量发挥偏低，不适合追求高容量手机电池的要求
宁德时代比亚迪隔空斗法背后：三元锂真要玩完了？
电动 汽车 上普遍搭载的三元锂电池，要被淘汰了？
5月12日，工信部连发三道加急文书，颁布了一系列电动 汽车 强制标准，其中就包括一条“要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间”。
这一条规定对目前使用最广泛的三元锂电池来说，可谓是重大打击。
从此前发生的一些自燃事件来看，车用三元锂电池在发生热失控后，很快就燃起大火，并不符合上述5分钟不起火的规定。
三元锂电池正极材料中镍元素的含量进行提升能够使大大提升电池的能量密度，这也可以为电动车带来更长的续航里程，但镍元素提升之后，电池更容易出现热失控。
与磷酸铁电池相比，在特殊发生热失控后（比如针刺实验），三元锂电池内部的材料会发生分解，并随着发生爆炸。而磷酸铁电池则能保持稳定。
政策之外，三元锂电池还面临竞争对手——磷酸铁电池的新一轮打击。
比亚迪推出的刀片电池，用新的封装方式，大幅提升了能量密度补上了自己的短板，再加上自身拥有更好的安全性和成本优势，迅速崛起。
比亚迪的旗舰电动车——汉，就搭载了刀片电池上市。而特斯拉，也为国产Model 3换上了磷酸铁电池。
新标准和新产品的出现，引起了业内的激烈争论。三元锂电池和磷酸铁电池各自的代表，宁德时代和比亚迪就为这事儿隔空“吵了起来。”
比亚迪在刀片电池发布会上放出针刺实验的结果后，巨头宁德时代表示，电池安全和电池滥用测试是两回事，但有些人把通过滥用测试等同于电池安全。
但随后，比亚迪则强硬回复称“不服？那也来扎一下吧！”。
那么三元锂电池到底能不够通过这个标准？三元锂和磷酸铁到底有何技术差异？三元锂电池是不是真的要被淘汰了呢？从业内专家的评论和各大企业的实际做法来看，其实已经有了答案。
近两个月来已经发生多起电动 汽车 着火的事故，为此，5月12日，工信部连发三道加急文书，颁布了一系列电动 汽车 强制标准，其中就包括一条“要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间”。
▲工信部颁布了一系列电动 汽车 强制标准
这条强制标准也被认为是针对三元锂电池的，从之前发生的自燃现象来看，多款搭载了三元锂电池的电动车从自燃到着火也就在几十秒内。
比亚迪作为资深的磷酸铁锂电池玩家，在磷酸铁锂电池方面有了比较深的研究，3月份曾发布了刀片电池。在发布会现场，比亚迪副董事长何龙表示：“几乎所有你能想到的电动 汽车 品牌都在和我们探讨合作。”
比亚迪总裁王传福在刀片电池的发布上表示，在国内的新能源乘用车领域，多个企业间存在续航攀比的现象，而提升续航的主要方法就是提升动力电池的能量密度，这就导致了电池行业的发展跑偏了。
车企普遍选择了能量密度更高的三元锂电池，并且还在持续增加电池的能量密度，这就导致了电动 汽车 的自燃事频频发生。
随后比亚迪还放了刀片电池和三元锂电池在针刺实验下的不同结果，结果显示，三元锂电池在针刺实验下很快就爆炸了，表面温度超过500摄氏度。
这也被外界视为比亚迪向宁德时代发起的挑战，之后宁德时代的董事长曾毓群亲自回应称：“电池安全和电池滥用测试是两回事，但有些人把通过滥用测试等同于电池安全。”
之后，比亚迪销售副总经理李云飞在微博上发文称：“不服？那也来扎一下吧！”，这一回应算是将两者之间的暗战提升到了明战的状态。
▲比亚迪销售副总经理李云飞微博回应
5月22日，宁德时代发布了一则视频，视频显示，在进行针刺实验时，钢针并没有穿过电池包，而且还被电池外包装的钢板折断了。
但视频发出后，也引起了部分网友的不满，有网友认为，针刺实验的本质是为了模拟电池短路，而不是刺进或刺不进，还有人称宁德时代掌握了电池外壳的核心技术。
▲网友对宁德时代视频的调侃
既然目的没达到，5月23日晚上，宁德时代又放出了一则视频，视频中，宁德时代的5系和8系三元锂电池都成功通过了针刺测试，这两款电池在针刺和静止1小时后，电池未出现剧烈的升温和爆炸现象。
在视频的最后，宁德时代表示：“宁德时代早在2017年就已经掌握了三元电芯通过针刺测验的技术，但是为什么没有推广？通过针刺测验=电池安全吗？”
目前，李云飞又回应称未发生短路的话针刺测试就已经失败了，而宁德时代方面还有消息传出说要放出第三则视频，国内动力电池行业的两个巨头之间的争论还将继续。
但搭载了三元锂电池的电动 汽车 屡屡发生自燃，磷酸铁锂电池和政策的一步步打压也都让三元锂电池处在风口浪尖，那么为什么会出现这样的情况呢？
要想搞明白三元锂电池现在处境的原因，还需要从三元锂电池的自身来说起。
安全性不强是目前三元锂电池最显著的问题，由于NCM电池的用户比较多，我们主要来看一下这种电池，根据镍与钴、锰元素比例的不同，NCM电池又可以分为两类，一类是镍锰等量型，另一类是镍锰不等量型。
如NCM424和NCM111就是典型的镍锰等量型电池，但随着车企对电动车续航能力要求的提升，三元锂电池的能量密度不断推高，高镍路线也不断明确。
所以以NCM523、NCM622和NCM811为代表的高镍型三元锂电池是目前电池厂的主流路线。由于提升镍元素可以让电池具备更高的容量，所以现在电池厂都已经在生产容量最高的NCM811电池了。
▲宁德时代动力电池
而在8系三元锂电池之后，镍元素含量超过90%的9系三元锂电池正在蓄势待发。据高工锂电报道，知名锂电材料供应商格林美目前已经完成了镍元素摩尔比例分别达到90%、92%、95%的Ni90、Ni92、Ni95等三元前驱体材料的研发与量产。
但凡事都有正反两面，随着能量密度的不断提升，电池的安全隐患也在与日俱增。
有研究表明，随着三元锂电池正极材料中镍元素的富集，电池的容量保持能力与热稳定性出现了下滑。
当NCM三元锂电池正极的镍含量超过60%，NCA三元锂电池正极的镍含量超过80%，在经过一定次数的循环后，电池正极材料中的微裂纹显著增加，电极阻抗增大，正极开始向电芯中析出大量的氧气。而且在电池温度达到250摄氏度～350摄氏度时，三元锂电池内部的化学成分就会发生分解。
这一现象会造成两个后果，一是由于微裂纹增加，电池的寿命会受到影响；二是由于氧气的出现容易导致电池热失控的产生，而热失控则会引发电池起火爆炸。
而磷酸铁锂电池则是采用了磷酸铁锂作为电池的正极材料，磷酸铁锂晶体中的P-O键难以分解，就算是在非常高的温度或者过充的时候也不会结构崩坏，当电池的温度处在500摄氏度～600摄氏度的高温时，其内部的化学成分才开始分解。
正是这一特性才使得磷酸铁锂电池的使用寿命会更长，而就算发生了热失控的现象，磷酸铁锂电池也不会像三元锂电池那般容易着火。
▲比亚迪刀片电池和其他电池的针刺测试结果对比
即使发生了着火现象，磷酸铁锂电池也更容易处理，磷酸铁锂电池的燃烧需要外部提供氧气，一旦切断了氧气，火就可以熄灭，所以常规的灭火方法都可以灭火。
而三元锂电池着火后，电池内部还会持续发热，用普通的干粉灭火器能将明火灭掉，但并不能降低内部温度，可能会导致二次燃烧，因而只能用水持续降温灭火，这也会增加灭火的难度。
此外，三元锂电池的成本居高不下也是一个缺点。三元锂电池就是正极材料中采用了镍钴锰或镍钴铝等金属元素的电池，目前国内用的比较多的是镍钴锰（即NCM）电池，而特斯拉采用的则是镍钴铝（即NCA）电池。
▲Model 3
但无论是NCM电池还是NCA电池，都脱不开对钴元素的使用，钴是一种稀缺金属，产量少且分布不均，美国地质勘探局数据显示，全球陆地钴资源的储量约为700万吨，其中刚果（金）的储量占比为52%、澳大利亚储量占比为17%，古巴的储量占比为7%，其他国家的储量则非常低。
正是对钴金属的需求才导致三元锂电池的成本居高不下，据公开资料显示，目前三元锂电池的度电成成本在1000元左右，而磷酸铁锂电池的度电成本可以控制在600元内。
综合来看，三元锂电池的优缺点都很明显，较高的能量密度能够为电动 汽车 提供更长的续航里程，但安全性差也是悬在空中的一把利剑，对于 汽车 来说，安全性又是重中之重，因而三元锂电池受到打压就不奇怪了。
虽然三元锂电池存在安全问题，但是因为其能量密度高，很多车企仍然选择这种电池，但比亚迪的刀片电池基本上解决了能量密度的问题，又拥有更高的安全性，使得磷酸铁锂的市场占有情况也发生了一些变化。
目前，国内的磷酸铁锂电池的装机量开始上升，甚至特斯拉、比亚迪的王牌车型，也开始从三元锂电池换装为磷酸铁锂电池了。
今年3月29日，比亚迪正式发布了刀片电池，并且还表示这款电池将会首先搭载到比亚迪汉上，在采用了刀片电池后，比亚迪汉的NEDC续航里程将超过600公里。
而在2015年，比亚迪推出的宋DM车上也采用了三元锂电池，2017年推出的秦EV和e5车型也采用了三元锂电池，这说明比亚迪也曾在技术路线上进行过纠结。
而现在，比亚迪汉EV、比亚迪宋Plus等旗舰车型都将采用刀片电池，这也可以看出比亚迪坚定了继续走磷酸铁锂电池的道路。
▲比亚迪汉EV
在刀片电池的发布会现场，比亚迪副总裁何龙表示：“几乎你能想到的所有 汽车 品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案，相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”
除了比亚迪，全球第一大的电动 汽车 生产商也将要采用磷酸铁锂电池了。
5月22日，工信部发布了第333批《道路机动车辆生产企业及产品》，其中再次出现了特斯拉Model 3，从申报的信息来看，这款Model 3的电池换成了磷酸铁锂电池。
▲国产Model 3采用了磷酸铁锂电池
据了解，特斯拉的磷酸铁锂电池将会由宁德时代提供，有媒体报道称宁德时代的磷酸铁锂模组度电成本已经降到了500元以内，电池组的成本将会在600元以下。而此前特斯拉所用的高镍三元锂电池度电成本在1000元左右。这样一来，国产Model 3的价格有望进一步下降。
目前，特斯拉的全球销量已经超过了100万辆，而比亚迪电动 汽车 的全球销量也快接近100万辆了，这两家企业是世界上最大的两个电动 汽车 生产商，他们都采用了磷酸铁锂电池，这对于其他车企的影响将会是巨大的，在未来可能会有更多的车企选择磷酸铁锂电池。
正是由于这些原因的影响，目前磷酸铁锂电池的装机量也在稳步提升。中国 汽车 动力电池产业创新联盟公布的数据显示，2020年4月份，国内三元电池装机量约2.6GWh，占比为73.2%，环比增长17.8%。磷酸铁锂电池的装机量为0.9GWh，占比25.8%，环比增长74.1%
虽然目前磷酸铁锂电池的销量提升主要跟商用车产销的增长分不开，但随着国产Model 3、比亚迪汉逐步搭载磷酸铁锂电池，可能将会有更多的车企采用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池的市场份额也会进一步提升。
看到这里，你可能会问，按这么说三元锂电池是不是就没有希望了，未来终将是磷酸铁锂的天下了吗？
但事实并非如此，很多电池企业已经认识到了三元锂电池存在的问题了，并且已经在积极的寻求解决方法，宁德时代通过加固电池外壳也能应对针刺实验，并且还展示了其三元锂电池通过针刺实验的视频。
不过，目前三元锂电池的发展也确实到了瓶颈，还需要更多的技术突破才能持续发展，而LG化学、蜂巢能源和三星都已经在研究新的技术了。
在今年3月4日通用的“EV week”活动上，通用与它的合作伙伴LG化学一同推出一款新的电池产品Ultium。
▲通用新电池Pack
这款产品的核心并不是被外界吹得神乎其神的电池包技术，其关键在于，Ultium电池的电芯将会使用LG化学最新研发的NCMA四元锂电池。
这款电池的技术原理是通过向NCM三元锂正极材料，混入少量的铝元素，使原本性质活跃的高镍三元正极材料在保持高能量密度的同时，也能维持较稳定的状态。
在这一转变过程中，原本NCM三元体系的Li[Ni-Co-Mn]O2正极材料体系变成了Li[Ni-Co-Mn-Al]O2（正极材料的化学构成发生了改变）。
过渡金属铝元素的加入所形成的Al-O化学键强度远大于Ni(Co，Mn)-O化学键，从化学性质上增强了正极的稳定性，进而使得NCMA四元电池H2—H3不可逆相变的电压在经过多次循环后仍然保持稳定状态，且Li元素在正极的脱嵌过程中不易释放氧元素，减少了过渡金属的溶解，提升了晶体结构的稳定性。
而稳定的晶体结构则减少了充放电循环过程中，正极材料微裂纹的形成，正极阻抗的上升速度得到抑制。
与此同时，有研究表明，NCMA的正极材料放热峰值反应温度为205摄氏度，高于NCA正极材料的202摄氏度与NCM正极材料的200摄氏度，这意味着NCMA正极材料的热稳定性更加优秀。
▲通用与LG合作的电池
值得注意的是，NCMA四元正极材料中，成本最为昂贵的钴元素，含量从NCA/NCM 622中的20%下降至5%，成本进一步降低。按照LG与通用公布的数字，NCMA四元电池的量产成本为100美元（约合人民币694元），而此前，LG化学NCM 622的量产成本约为148美元（约合人民币1027元）。
高能量密度、高稳定性、低成本，原本在NCA/NCM三元锂电池上难以同时实现的特性，在NCMA四元锂电池上达成，对于动力电池产品而言，NCMA的量产将会掀起一股技术路线升级的浪潮。
而5月19日，长城 汽车 的动力电池公司蜂巢能源发布的L6薄片无钴长电芯彻底去除了三元锂中成本最高的钴元素。
蜂巢阳离子掺杂技术采用两种化学键能更大的元素掺杂到材料中替代钴，通过强化学键稳定氧八面体结构，减少锂镍混排，改善了材料的稳定性，可以在4.3V~4.35V电压下稳定工作，使能量密度提高，成本降低。
▲蜂巢能源L6薄片无钴长电芯
同时，蜂巢能源还采用了单晶技术，与多晶材料相比，单晶材料在辊压过程中具有更强的颗粒强度和更加稳定的结构，耐压力强度可以提高10倍。正因如此，无钴材料的使用寿命会更长，电芯寿命也比多晶高镍三元高出70%。
此外，蜂巢能源还采用了纳米网络包覆技术，在单晶表面包覆一层纳米氧化物，可以减少正极材料与电解液的副反应，有效改善了高电压下的材料循环性能。
这三项技术的加持，使得蜂巢能源的无钴电池在三元锂电池的基础上降低了生产成本，提升了电池的安全性和使用寿命，也将会成为三元锂电池的下一步出路之一。
在四元锂电池和无钴电池之外，还有一部分电池企业在研究固态锂电池。顾名思义，固态电池的核心就在于把液态电解质转变成固体电解质。
固态电解质不会发生自燃、没有腐蚀性、不会泄漏和挥发，因为也不会导致车辆自燃，安全性非常高。但目前，固态电池的生产技术还是一大难点，现阶段的固态电解质电导率总体低于液态电解液，现在固态电池的性能偏低。
但三星在今年三月份发出报告称其在全固态电池的量产之路上取得了突破性的进展。
据介绍，三星的全固态电池将实现900Wh/L（区别于Wh/kg的计量单位，因不同材料密度不同，二者不可换算）的能量密度，1000次以上的充放电循环以及99.8%的库伦效率（也可称为充放电效率），我国目前较为先进的固态电池技术虽然同样也能够实现1000次以上的充放电循环，但在库伦效率方面目前还达不到接近100%的程度。
▲三星在《自然-能源》杂志上发表论文
此外，三星通过引入银碳复合负极、不锈钢（SUS）集电器、辉石型硫化物电解质以及特殊材料涂层，对固态电池的负极、电解质与正极进行了处理，有效解决了锂枝晶生长、低库伦效率与界面副反应，这三大固态电池量产所面临的核心问题，推动固态电池技术离产业化更进一步。
总的来看，电池企业们并不愿意舍弃三元锂的高能量密度，所以一直在三元锂电池的变种上下功夫。
随着他们的不断攻坚，四元锂电池、无钴电池、固态电池等新的电池都量产不远了，在下一阶段的竞争中，三元锂电池的变体们还有可能会引领电池产业的发展方向。
关于磷酸铁锂电池和三元锂电池技术争论一直都在，国内的两个动力电池厂商宁德时代和比亚迪此前各自坚定的走差异化道路。
但近些年，虽然三元锂电池的安全事故开始增加，磷酸铁锂电池大有崛起之时，而特斯拉采用磷酸铁锂电池则更加引起了舆论风向。
一时间，三元锂电池将被判死刑，三元锂电池已死等言论层出不穷。但就现实情况来啊可能，三元锂电池仍然是出货量最高的电池类型，磷酸铁锂电池会因为安全性而获得一定的市场，但也无法完全颠覆三元锂电池。
更何况，目前三元锂电池的玩家都还在研究升级三元锂电池，随着更多安全性更高、成本更低、能量密度更高的三元锂电池变种的出现，三元锂电池还将会继续繁荣。所以说，现在给三元锂电池判死刑还为 时尚 早。
?动力电池打响“去钴战”
作者 ｜ 刘丹丹
编辑 ｜?王双双
5月18日，蜂巢能源的“无钴，芯未来”发布会，又一次将贵金属钴推上舆论关注的焦点。
作为一种银灰色富有光泽的金属，钴曾经是颇受艺术家青睐的蓝色颜料来源。然而伴随着电动汽车浪潮的兴起，钴“摇身一变”成为锂电池制造过程中不可替代的正极材料。
一边是水涨船高的钴金属价格，一边受制经济与工业水平大量使用童工的非法采矿，在非洲刚果（金）这片钴金属主要产地上，每一克钴元素可能都掺杂着鲜血。
不过，从今年开始，这种“魔幻”的现实或将得以改善。2月份特斯拉表示将自主研发含钴量可能为零的新电池、3月比亚迪推出刀片电池、5月宁德时代透露无钴电池技术储备、广汽新能源表示石墨烯电池量产研发工作将从实验室走上实车…...对于多家车企的一系列举动，业内人士表示，一场动力电池“去钴战”正在打响。
01
企业的“去钴化”探索
一直以来，在动力电池产业中，磷酸铁锂与三元材料电池之间的技术路线之争未曾停歇。更加安全的磷酸铁锂电池能量密度不高，续航能力更强的三元材料电池稳定性较差。尤其值得注意的是，三元锂电池在制造过程中还必须使用昂贵的钴金属当作正极材料。
尽管现在大部分车企在生产电动车时，都选择了三元锂电池，但“去钴”仍是新能源巨头车企以及动力电池厂商的重要研究课题之一。
作为全球新能源电动车的风向标，特斯拉也长期饱受电池成本之苦，公司CEO马斯克一直有着“无钴”的想法。2018年6月，对于有观点认为钴供给稀少将成为Model3扩产的“绊脚石”，马斯克回应称，旗下电池的钴使用量已低于3%，次代电池用量还将降至零。今年2月18日，特斯拉对外透露消息称，其将自主研发新电池。有业内人士告诉记者：“这种新电池的含钴量可能为零”。据了解，特斯拉将在5月第三周举办的“电池日”公布最新的“无钴”电池技术。
3月29日，比亚迪正式发布刀片电池。按照比亚迪官方透露的数据，刀片电池有极强的安全性和稳定性，在普通磷酸铁锂难以解决的能量密度问题上实现了不小的突破，“未来两年内规划单体能量密度提升至180Wh/kg，系统能量密度提升至160Wh/kg”。对此，业内人士评价道：“当更加安全的刀片电池克服了能量密度难题，三元材料电池将很快失去霸主地位。”
5月11日，宁德时代也透露了新研发方向。在2019年业绩发布网上说明会上，宁德时代董事长曾毓群表示，宁德时代有自己的无钴电池技术储备，目前研发进展顺利，正在想办法完善供应链，“因为是一个全新的、颠覆性的产品”。
5月13日，广汽新能源也对外宣布，今年底石墨烯电池量产研发工作将从实验室走向实车，广汽新能源埃安车型将搭载相关技术成果。据了解，这种“超级快充电池”仅需8分钟就可以将电池充电至85%，充电时间与传统燃油车的加油时间相当。
仅仅5天之后的5月18日，蜂巢能源正式发布两款无钴电池。在技术上，蜂巢选择通过用与钴相近的同族元素替代钴来实现“去钴”。据了解，该产品最早将于2021年6月份推向市场。
02
多重因素推动企业“去钴”
为什么“去钴”会成为趋势？这背后不仅涉及成本与技术，也牵扯到企业社会责任。
公开数据显示，截至目前全球探明的钴资源储量仅为700万吨左右。“由于战略稀缺性，中国、澳大利亚以及加拿大境内的钴矿资源已经处于限制开采状态。而伴随着5G的普及，钴价格更是一路水涨船高，今年最高已经达到28万元/吨，历史最高记录达到80万元/吨。”一位材料专家告诉记者。
以特斯拉曾经于2018年公布的Model3电池钴用量4.5kg/辆这一数据为例，按照当年年底钴报价34.7元/吨的价格计算，在2018年卖出约为138000辆Model 3的特斯拉，仅为生产Model 3就将花费超过2.15亿元购买钴金属。对于所有如特斯拉一样使用三元锂电池的车企来说，这将是一笔巨大的成本。
在成本之外，技术瓶颈也是“去钴化”的一个原因。国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组专家肖成伟曾表示，三元锂离子动力电池目前已经看到能量密度的“天花板”了，高镍材料、碳硅负极的锂电池单体能量密度最高在300Wh/kg左右，正负不超过20Wh/kg。
而最新公开数据显示，目前实现量产的三元锂电池单体能量密度普遍已经达到200wh/kg，包体160wh／kg，这意味着行业“天花板”已经触手可及。有动力电池研究人员告诉记者：“三元锂电池短期内已经很难有大的突破，厂商的下一步要么是研究去钴降低成本，要么是寻找新的技术突破口。”
或许相比于成本以及技术这两个原因，企业社会责任看起来与钴金属没有太大关系，但事实上这也是企业考虑“去钴”的重要原因。
位于非洲的刚果（金）地区拥有着占全球已探明钴储量的49%，但受限于经济以及工业发展水平，刚果（金）地区有大量的手抓矿（人力开采，往往使用童工）以及非法开采。同时，在童工、黑矿问题之外，非法采矿也给当地环境带来了一系列污染，受此影响，部分村落肿瘤发病率居高不下。对于使用钴的电动车型，有媒体曾经用“生来带着‘原罪’”来形容。
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“去钴”存在无限可能
一边是新能源汽车产业对钴元素的依赖居高不下，一边是成本、技术以及企业社会责任要求实现“去钴”，“摆在企业面前的是一条两难的路。”动力电池专家告诉记者。
据上述专家介绍，钴作为三元电池的重要原料之一，主要起稳定结构的作用。目前还找不到其他的新材料可以替代钴在三元电池中的作用。三元电池谈论‘去钴化’只能说是降低钴的用量，如果想实现完全去钴，未来两到三年内，全球电池厂商都做不到量产。
“目前，三元材料的去钴发展方向，一是让材料具有更高电压，二是使材料具有更高容量。其中，在具备更高电压路线上，如果想要实现去钴，三元材料镍钴锰则变成二元材料镍锰酸锂，但目前还没有能与之匹配的电解液。因此目前更可能实现的路线是寻找高容量的材料”，在阐述完“去钴”路线后，该专家还告诉记者他关于特斯拉无钴电池的猜想，“或许是干电池技术+超级电容”技术。
据了解，特斯拉曾于2019年5月收购了全球超级电容与干电极技术领域的龙头企业——Maxwell，其已经在电池“去钴”上探索了多种可能。
在三元材料之外，该专家认为，本质为磷酸铁锂电池的刀片电池如果能突破能量密度限制，或许将有机会取代三元锂电池的地位。蜂巢能源最新发布的通过用与钴相近的元素替代的路线也存在无限可能。只不过，一切都需要交给时间来考验。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
问三元理电池理含量多少
1.9％
三元锂电池中镍含量为12.1％，含钴3％，锂平均含量为1.9％。
