钴在三元锂电池作用(三元锂 钴)

本文目录一览:

降钴是主流,但别被“无钴”带跑偏

“无钴”电池掀起的汹涌浪潮所创造的宣传效果,仿佛“新生活”就在眼前。但是,我们认真思考一下,对于“无钴”这个概念,就会心生疑窦。

什么叫“无钴”?磷酸铁锂也很“无钴”的好吧!如果不界定清楚范围,这个说法很容易把人带偏。而特斯拉凭借强大的“带货能力”,将“无钴”概念的火星点燃,“燎”起了一轮强关注,但是特斯拉打了个擦边球就闪了。我们没等着特斯拉,却等来了蜂巢。

蜂巢能源科技公司5月18日抢先亮相了两款无钴电池。说起来很牛,这两款电池使用了NMX无钴材料,提供了高循环寿命、高安全性和高能量密度的技术优势。

第一款产品是是基于590模组的电芯设计,容量为115Ah,电芯的能量密度达到245wh/kg。由于是在通用化电芯尺寸设计基础上完成,所以能够搭载到目前大部分新的纯电平台上,并宣称能够实现15年120万公里质保。而第二款是正在与长城合作开发的一款产品,是L6薄片无钴长电芯,容量226Ah,通过矩阵式PACK设计,可以实现880公里的续航里程。

按照蜂巢能源董事长杨红新介绍,两款“无钴”电池最早2021年6月能够量产。无疑,如果这种技术正式落地的话,能真正跨越里程焦虑。不过,既然还有一年以上时间才能量产,我们不妨来观察一下,这个“无钴”的含金量到底有多高?

“无钴”如何做到

这次发布虽说无异于“亮剑”,但是细节方面还是要推敲一下。此外,我们不能忘记,宁德时代也有自己的“无钴”技术储备,这是宁德时代5月11日发布2019年业绩时候透露的,但宁德时代还是比较谦虚,没有讲更多信息。

回头来说,现在车企主要用的三元锂电池为什么要用到钴?做到“无钴”难度在哪里?(提前交待一下,有些基础的知识,比如钴的储量情况、NCM还是NCA、523/622/811啥的,请先自行百度一下哈,我们直接说重点。)

实际上,钴的作用就是为了抑制锂电池的“镍锂混排”现象。因为,如果发生“镍锂混排”现象,那么三元锂电池里面的微观结构可能就彻底发生混乱,会导致电池寿命和容量大幅缩短,甚至发生其它危险。

除此之外,钴还可以降低材料的阻抗值,提高材料电子电导率,改善倍率性能、降低电芯内阻等等,原则上是不可替代的。而且,因为钴太贵了,就算因为特斯拉的缘故大跌,电解钴现在也要25万元/吨,而且储量少又架不住不断增长的需求,所以特斯拉这种能狠心烧钱的主,才想着把钴给去了。

那么,蜂巢是通过什么手段来达到“无钴”的呢?

第一个,是阳离子掺杂技术。也就是通过提高材料的上限电压,将能量密度提高40%(相比磷酸铁锂)。蜂巢说自己采用了“两种化学键能更大的元素”来替代钴,可以在4.3~4.35V高电压下稳定工作,能量密度提高而且成本降低。

第二个是单晶技术。单晶的颗粒强度更强,结构更加稳定,耐压力强度可以提高10倍。这么说吧,单晶电芯寿命可以比多晶高镍三元高出70%。这次综合来看,就像蜂巢能源市场总监郝雷明确认的,是用了尖晶镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)做正极材料。

其实,之前就有很多人尝试用包括尖晶镍锰酸锂LiNi0.5Mn1.5O4在内的尖晶石锰酸锂LiMn2O4、富锂锰基Li2MnO3、镍酸锂LiNiO2等正极材料来替代钴,不过大多数正极材料在高温性能、能量密度和循环寿命上不如三元锂电池。

第三个算是黑科技——纳米网络化包覆。通过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,有效改善高电压下的材料循环性能。

但是,由于蜂巢对这三项技术没有提供更多的细节,我们只有等明年量产以后才能验证。

还有一个非常现实的匹配问题要解决,就像真锂研究总裁墨柯说的,“镍锰酸锂材料最大的问题是目前还找不到与之匹配的电解液体系。现有的六氟磷酸锂电解液体系因为电压不够5伏会被分解,电池也会随之失效。”蜂巢选择镍锰进行“无钴”突破,匹配的难度应该不会不考虑吧?

此外,我们从蜂巢的“技术创新曲线”上可以看出,到2022年“无钴”电池的能量密度才能超过三元锂电池,所以,我们不用期望太高。而且,2022年,真正的竞争对手会来。

“无钴”还是“四元”?

要说“无钴”是颠覆性技术,恐怕谈不上。为什么这么说?因为,“无钴”从技术上来说难度很大。早就有国内外专家说过,“钴元素在三元材料中短期内无法完全消除替代。”而且,前瞻技术研发和量产落地是两回事,毕竟NCM811电池都才刚开始应用。

根据研究机构EVTank最新的数据,今年1~4月国内三元锂电池装机量占比升至72.87%,而磷酸铁锂电池(LFP)进一步跌至22.93%,锰酸锂电池(LMO)以及其他电池加起来占的比例不足5%。所以,三元锂电池目前的地位还是非常稳固的。

此外,2月份的一次业内座谈会上,行业人士也就特斯拉的“无钴”说法进行了探讨,并认为:

首先,特斯拉所讲的“无钴电池”大概率指的是磷酸铁锂(LFP),包括国外媒体也已经确认过这件事。而且,就算特斯拉真的用“无钴”正极材料锂电池,年减少的钴用量不过几百吨。而2020年全球钴消费量预计增长11%至14.8万吨,2020~2025年期间预计保持7%左右的年均增速,因此特斯拉的技术路线变化,其实对钴消费的整体影响相对有限。

其次,现阶段国内没有一家企业可以实现真正意义的无钴正极材料的批量化生产和销售。而行业人士也认为,特斯拉选用磷酸铁锂主要是基于成本考虑,并不意味着三元电池的性能存在问题。换芯后,低配版Model 3预计电池成本将下降20%~30%,初期整车成本预计下降2万元以上。这也意味着其售价会降到25万元左右。

此外,我们不仅要看蜂巢这样的国内电池企业在做什么,也要看看它们的国际对手们在做什么。事实上,更多企业正在布局镍钴锰铝(NCMA)“四元”锂电池。而领军的通用汽车,今年3月公布了自主研发的Ultium动力电池包。

Ultium应该算是第一种将量产的NCMA四元锂电池,通过加入铝,可以将电池中的钴含量降低约70%,这种电池包容量比传统圆柱形电池包多20倍,续航里程可达到400英里(约650公里)或更高。而且,为顺利实现推进产能建设,通用汽车与LG化学合资23亿美元(约合人民币162亿元)成立合资公司Ultium Cells LLC,来进行联合研发和生产。

而根据去年7月份的“蜂巢能源品牌战略规划及产品发布会”的内容,蜂巢自己也在开发NCMA四元锂电池的项目,但是还处于概念性阶段,2018年9月蜂巢公司立项,当时预计2019年年底完成材料的前期开发,2020年12月计划完成材料的确定,并预计在2022年11月达到四元电芯商品化量产。从时间上来说,会比“无钴”还要慢一些。

但不管怎么说,四元锂电池一旦成功量产,冲击性还是很高的。电池组的成本也能降低很多,将会下降至100美元/kWh(约合694元/kWh),也就是真正能对抗燃油车成本的终极目标价格。这对于蜂巢发布的“无钴”镍锰酸锂电池来说,可能是最重要的对手。

中国科学院物理研究所李泓博士说过,“电池是一个很复杂的体系,一个新材料的商业化,必须要所有配套材料同步革新,这本身就是一个相对复杂、长周期的开发;而产品开发完成后,还有小试、中试、量产,期间不断修正也是一个漫长过程,因此,电池技术革新确实是一个相对缓慢的事情。”

?

同样我们来看蜂巢,虽然已经完成了“无钴”电池的技术攻关,目前还只是一个“概念产品”,从过程来说,“无钴”电池去年年底完成材料开发工作,今年3月完成材料体系优化和4月的材料中试,发布会以后,要到8月体系定型,再经过各种可靠性及性能等验证之后,2021年11月实现无钴电芯量产,速度已经算是相当快的了。

因此,“无钴”电池的落地需要1~2年时间是毋庸置疑的,过于高调的宣传会适得其反,我们在此之前还是应该踏踏实实地做好基础工作。再说,无论是“四元”电池还是“无钴”电池,都不是最终的解决方案。我们可以看看蜂巢的技术发展曲线图,最终它的目标还是要走到固态电池上去的。

文/王小西

---------------------------------------------------------------------------

【微信搜索“汽车公社”、“一句话点评”关注微信公众号,或登录《每日汽车》新闻网了解更多行业资讯。】

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。

?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。

03

“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。

购买动力电池钴材料 通用与嘉能可达成合作

易车讯  日前,从相关渠道获悉,通用汽车4月12日表示与矿商嘉能可(Glencore)达成合作,将从该公司购买钴材料,目前并未透露这笔交易的规模,为了占据主动权,不少车企都加入动力电池原材料等的争夺中。

据了解,钴是动力电池三元锂电池正极材料的关键组成部分,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,但由于该材料储量仅占地壳的0.001%,且分布不均衡,导致价格居高不下,此外在提升能量密度的大环境下,高镍低钴甚至无钴正在成为趋势。

据悉嘉能可将从其澳大利亚的Murrin Murrin矿区为通用供应钴材料,这些钴后续将用于通用动力电池,持续关注。

特斯拉使用无钴电池,还跟宁德时代谈上了?

随着疫情得到控制,此前停工的特斯拉中国工厂开始恢复生产,国产Model 3的电池供应商LG化学也同样复工,但前两天外媒突然报道了一则消息,称特斯拉正在与宁德时代商讨在国产特斯拉车型上使用无钴电池,并且已经到了后期阶段。

2月初时,宁德时代发布公告证实与特斯拉签订了协议,向特斯拉供应锂离子动力电池产品,供货开始时间为今年7月,协议有效期为两年,2020年7月1日到2022年6月30日。但关于无钴电池的商讨还没有得到确切的官方声明,所以先来分析一下这件事的其他因素:

首先,对于特斯拉来说,这是他们第一次将磷酸铁锂电池纳入产品线,在三元锂电池盛行的趋势下,这种反常的举动应该是出于降低成本的考虑,外媒称这个降低的幅度至少能达到“两位数百分比”,也就是10%以上,另外也可能为了提高安全性,下面简单解释一下原理。

三元锂电池其中的镍钴锰这三元材料对电池的影响十分显著,首先钴是稀缺资源,其价格波动极大程度地影响着三元材料的价格,例如在2017-2018年时,新能源汽车迅速放量,而钴产能没有跟上,价格一度暴涨到了60万元/吨,随后产能扩充才出现回落,但也在28万元/吨。所以宁德时代、LG化学等电池厂商其实都在竭力研究电池无钴化,但还没有显著成果。

那无钴化对电池性能有什么影响呢?首先,钴的重要作用在于稳定三元电池层状结构和提高循环次数,而高镍低钴的电池热稳定性较差,如果温度控制没有做好,电池放电性能下降,温度急速上升,就会导致电池自燃,这也是特斯拉负面新闻缠身的根源。

有专家认为,任何能替代钴的电池材料新技术至少要10年后才能出现,所以无钴电池不出意外就是磷酸铁锂这个传统方案了,其生产成本比三元材料要低得多,在低价家用车上应用广泛,同时热稳定性更好得多,比如三元锂电池热失控温度大约在200℃,而磷酸铁锂电池在500℃以上,这两点正是特斯拉所需要的特性。

但磷酸铁锂相比于三元锂电池也有着明显劣势,就是能量密度。三元锂电池在市场在售车型上已经将能量密度拉到了180Wh/kg以上,宁德时代开发的NCM811电芯能量密度已经达到300Wh/kg。而磷酸铁锂电池的能量密度远远低于三元锂电池,用于乘用车并不理想,即使是磷酸铁锂电池的龙头产商比亚迪,目前也已经将乘用车换装了三元锂电池,仅在电动大巴上使用磷酸铁锂方案。

可既然都在努力研发电池无钴化,在磷酸铁锂上有什么文章可做呢?有,宁德时代去年10月发布了CTP(Cell to Pack)技术,即电池无模组化,直接将电芯集成到电池包,能将电池包体积利用率提高15-20%,能量密度提高10-15%,并大幅降低制造成本。这项技术比亚迪和长城的蜂巢新能源也在研发。

比亚迪目前已经有些成果的是刀片电池技术,就是将电芯做成扁平长条状,其能量密度能比以前提升30%,成本则下降30%,散热性能也会更好,比亚迪全新车型“汉”就是首款搭载刀片电池的车型,其能量密度为140Wh/kg,已经能够与大部分三元锂电池同水平竞争。

长城旗下的蜂巢新能源研发出了一种无钴电池的概念产品,是三元材料的去钴版本,某种意义上可以叫做二元锂电池。其技术原理有两个:一是掺杂特定元素,减弱电子的超交换现象,降低Li/Ni,提高点性能;二是掺杂M-O键能大的元素,减缓晶体在充放电过程的体积变化,稳定结构,提高循环寿命和安全性。

其最终性能几乎与宁德时代的NCM811相近,但整体成本会更低5-10%,据称会在今年下半年实现量产,能量密度达到265Wh/kg,这也是目前最接近开发成功的无钴电池技术。

以目前的信息来看,特斯拉会采用提高磷酸铁锂能量密度的方案还是类似长城的无钴化方案并不明朗,外媒的报道称特斯拉正在与宁德时代商谈合作开发无钴电芯,自己也将开发无钴电池,相关材料成分将于4月份投资人会议上公布。如果特斯拉自己开发电芯石锤,那就意味着特斯拉完成了彻底的产业一体化。

此前特斯拉宣布推进电池无钴化的当天,特斯拉股价大涨7%,市值一举超过1500亿美元,马斯克也因此获得了169万股奖励,价值105亿人民币,而在外媒报道特斯拉与宁德时代的新闻后,特斯拉股价继续上涨10%,同时相关产业也出现了巨大波动。

昨日A股开盘后,华友钴业(-9.99%)、寒锐钴业(-10.00%)、洛阳钼业(-9.90%)等钴概念股跌停,德方纳米(10.00%)、湘潭电化(10.02%)、丰元股份(10.01%)、光华科技(9.99%)等无钴概念股涨停,比亚迪(4.10%)、国轩高科(2.93%)等磷酸铁锂概念股大涨。

所以大家发现了,特斯拉更可能采用磷酸铁锂电池方案的说法并非空穴来风,股市已经表现出了强烈的敏感性,自发地对特斯拉的运作产生了预测反应,不过无论特斯拉选择哪条路,有两件事可以确认:电池技术会出现极大发展;国产Model 3会更便宜。

本文作者为踢车帮 刘剑星

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。

电动汽车大战一触即发,特斯拉为何一年狂囤6000吨钴?

特斯拉一边喊着电池「无钴」化,一边又悄悄启动了一项囤钴计划。

近日,据外媒 CNBC 援引业内人士消息,特斯拉计划向全球最大的金属矿商嘉能可采购钴原料。

按照双方的长期合作协议,嘉能可将向特斯拉每年供应?6000 吨的钴。

特斯拉在钴领域展开布局,让人不免联想到其在此前收购?Maxwell、加拿大?Hibar Systems?公司,以及与韩国韩华集团达成合作等一系列动作。

这些被收购对象或合作公司分别在超级电容器、电池系统和电池组制造方面方面各有所长。再加上如今采购钴金属,一系列动作都指向特斯拉将自主生产电池。

1.钴的稀缺性

钴是不可再生资源。2019 年,全球已探明的钴矿储量大约?700 万吨。

与镍、锰、铝等矿产数十亿乃至百亿吨级别的储量相比,钴属于非常稀缺的金属。

按照 2019 年全球 14 万吨的开采量计算,钴还可以开采约?50 年。

除了稀缺性,钴矿集中分布的特点也十分明显。

刚果、澳大利亚和古巴是全球钴的主要产地,三个国家的钴储量加起来约占全球储量的?70%?左右。

其中,刚果储量 340 万吨,位列第一;澳大利亚、古巴分别为 100 万吨、50 万吨。顺便说一句,中国已探明的钴储量为 8 万吨,仅占全球总储量的 1.14%。

含有纯钴的矿场极少,钴大多存在于伴生矿之中,比如砂岩型铜矿、红土型镍矿和岩浆型铜镍硫化物矿床等。

想要提炼出钴,需要将这些钴矿石进行研磨、浸出和萃取,从而得到精炼钴。

钴矿除了具有集中分布特点,开采也集中在嘉能可、洛阳钼业、欧亚资源等几大矿业集团手中,这让钴的价格很难有更多谈判空间。

再加上在开采过程中,部分矿场会存在使用童工和腐败等问题,诸多因素加在一起最终导致钴的价格始终处于高位。

2014 年的钴价是?20 万元/吨,到 2018 年一度冲高到?66 万元/吨,现在钴的价格大约是 22 万元/吨。

相比之下,用在三元正极材料中的镍、铝、锰的价格分别约为 10 万元/吨、1.3 万元/吨、1 万元/吨。

钴可以用于电池及工业领域。

在电池领域,钴又可以被用在手机、笔记本等消费电子的 3C 电池中,但在单一产品上用到最多钴的,还要数新能源汽车的动力电池。

根据有色金属产业咨询机构安泰科的统计,2018 年全球钴消费量约为 12.6 万吨,其中电池行业的用钴量占比 60.86%,达到 7.8 万吨。

由于钴可以起到防止电池过热和延长使用寿命等作用,新能源车的动力电池正在广泛使用含钴的三元锂电池,比如 NCA(镍钴铝)、NCM(镍钴锰)和 LiCoO2(钴酸锂)电池等。

加拿大蒙特利尔银行测算,每一台电动车上的三元锂电池,大约含有 10 公斤钴。

2019 年全球纯电动车销量约为 120.6 万辆,按照每台车 10 公斤钴计算,大约需要 1.2 万吨。

但是,随着特斯拉、大众等车企在电动车上放量,彭博新能源财经预测到 2025 年,全球电动汽车销量将达到 1000 万辆,相当于每年约需要 10 万吨的钴,届时钴的供应将变得紧张起来。

资源稀缺、储量过于集中、价格不稳定以及开采过程中的合规性导致钴的价格常常激烈波动,也促使下游的动力电池供应商、车企必须找到应对举措。

特斯拉、大众以及松下、三星 SDI 等对钴资源的围猎很早便已展开。

2.围猎钴资源

在因「尾气门」收到巨额罚单的第二年,也就是 2016 年,大众提出一项名为「TOGETHER-Strategy 2025」的战略规划。

这个规划提出,到 2025 年大众汽车集团预期其纯电动车的全球销量将在 200 万辆至 300 万辆之间,占集团总销量的 20% - 25%。

由于大众的纯电动车主要搭载的是 NCM(镍钴锰)电池,所以对钴的采购也必须纳入长远规划之中。

2017 年 7 月,路透援引业内人士的消息称,大众与嘉能可、宁德时代达成三方协议,由嘉能可在为期 4 年的时间内合计向宁德时代子公司供应 2 万吨的钴原料,而大众则将从宁德时代购买电池。

按照上面提到的每辆电动车上含有 10 公斤钴计算,也就是说,2 万吨钴可以满足约 200 万辆电动车的用。这与大众提出的未来几年电动车的发展目标吻合。

不过,三方的这一合作传闻最终并未坐实。

同年 9 月,一则大众向行业内采购钴的消息传出。

据参与招标的业内人士透露,当时大众没有给出明确的钴的采购量,仅让竞标方参考大众定下的新能源车销量目标来估算钴的需求量。当年,大众提出的目标是,到 2025 年将生产 300 万辆电动车。

再过两个月,在大众汽车总部德国狼堡,一场历时两天的钴供应谈判开始,嘉能可、华友钴业、欧亚资源等钴业大佬悉数到场。

可惜的是,由于大众希望钴金属供应商保持 5 年的长期供应,并以固定价格供货,而钴的价格当时仍在不断走高,导致嘉能可这些供应商无法接受合作条件,谈判以失败告终。

虽然此后再未看到关于大众采购钴的官方消息,但在去年 4 月,大众宣布已经加入一个「钴供应链」追踪计划,这一计划主要用于提升钴供应链的效率、可持续性和透明度。这侧面说明大众对钴的采购仍在悄然进行。

除了大众,宝马、格林美等产业链上下游玩家也在布局钴资源。

2018 年 2 月,时任宝马供应链主管的 Markus Duesmann 向媒体透露,宝马的目标是获得直达矿山运营方的供应链,以保障其在未来 10 年持续获得钴和锂的供应。

2019 年 10 月,宝马宣布自 2020 年开始,将在供应链体系中取消中间商,直接从嘉能可等公司采购钴和锂。

不过,与大众一样,目前宝马至今尚未公布钴的采购量。

格林美也在展开动作。

格林美先是在 2017 年与嘉能可签署为期 3 年的采购大单,由嘉能可在 2018 年至 2020 年向其供应钴原料 5.28 万吨。

其后又在去年 10 月,与嘉能可签订采购协议,自 2020 - 2024 年,由嘉能可向其供应不少于 6.12 万吨钴原料,相当于每年 1.2 万吨。

格林美采购钴原料主要用于生产含钴的三元前驱体,三元前驱体的原料是镍盐、钴盐、锰盐,掺入锂料,再通过混合、煅烧、粉碎等工序后,便可以制备成三元材料。

格林美生产的三元前驱体将供应给宁德时代的子公司子公司邦普循环,最终用于生产动力电池。

与大众和宝马的暗中布局不同,特斯拉囤起钴来更为直接。

3.特斯拉入场

特斯拉最早采用的是松下的 18650 钴酸锂电池,后又开始采用 21700 NCA 电池。

虽然特斯拉正在走降钴路线,其产品中钴的含量确实从 2018 年的 10% 不断下降,目前已经到不足 2.8%。但钴在特斯拉的电池中仍不可或缺。

根据早前电池供应链研究机构 Benchmark 计算,Model S 每辆车上需要的钴为 11 公斤,Model 3?所需钴的量约?4.5 公斤。

那么,上面提到的特斯拉将要每年采购 6000 吨钴,大概是什么概念呢?

去年全球钴的产量为 14 万吨,特斯拉的采购量大概占 4.2%。作为全球最大的钴供应商,嘉能可去年的钴产量约 46300 吨,特斯拉向其采购 6000 吨的话,相当于拿走了其七分之一的年产量。

6000 吨这一量级,还相当于三星 SDI 每年从嘉能可采购钴的数量。

就在今年 2 月,三星 SDI 与嘉能可签署了一份为期五年的钴供应协议,约定在 2020 年-2024 年期间,嘉能可将向三星 SDI 提供 21000 吨钴原料,相当于每年供应 5200 吨。

如果以每辆 Model 3 所需 4.5 公斤钴计算,每年采购 6000 吨的钴,将能够满足特斯拉 133 万辆车的钴量需求。

特斯拉去年在全球共生产了 39.1 万辆车,即便特斯拉上海超级工厂火力全开,达到年产 20 万辆的目标,加上美国弗里蒙特工厂的 50 万辆年产能,以及柏林工厂的启动运营,6000 吨钴原料也足以满足公司的对钴的需求了。

考虑到特斯拉以及其电池供应商松下、宁德时代均在研发无钴电池技术,未来每辆车上的钴需求量还会更低。

车企采购 6000 吨钴这一动作,既可以将钴交由电池供应商生产电池,也可以自己进行电池生产。

现在看,由特斯拉自己生产电池的可能性更大一些。

2019 年 2 月,特斯拉宣布将以 2.18 亿美元溢价 55% 收购 Maxwell,后者拥有的干电池电极技术和超级电容器技术,能够提升电池能量密度和简化电池制造工艺。

2019 年 10 月,据外媒 Electrek 网站报道,特斯拉秘密收购了加拿大的电池制造和工程公司 Hibar Systems。后者是一家专业生产电池单体设备的公司,在美国、中国均设有工厂。

今年 5 月,特斯拉与韩国韩华集团签订了电池制造机器的订单。再加上近期的采购钴的消息,特斯拉的一系列动作都在指向自主生产电池。

「马斯克告诉我,特斯拉希望自己做电池。」宁德时代董事长曾毓群上个月在回答投资者提问透露。

而特斯拉 CEO 马斯克也曾表示,「大多数汽车公司都希望将电池技术外包,有些甚至将电池模组和电池 PACK 也外包了。他们可能都没去考虑基本的化学改进。」

特斯拉连自动驾驶的芯片 FSD 都投入自研并已经量产,如果哪天特斯拉自己来做电池也并不奇怪。

总之,特斯拉对钴的把控正在增强。

4.囤「钴」之外的应对举措

除了采购钴资源,行业玩家还在多措并举,试图化解自家业务对钴的依赖。

一种方式是通过回收动力电池,来提高钴的利用效率。

2018 年 10 月,宝马宣布已经与瑞典电池公司?Northvolt、优美科成立联合技术联盟。

此举正是为了通过布局电池回收技术来二次利用钴原料。

除此之外,在降低三元锂电池中的钴含量的技术方向上,不少公司开始尝试研发无钴电池。

2018 年 5 月,松下向媒体表示,由于关键电池原材料价格不断飙升,松下计划不久后启动研发无钴电池组件。

还有的公司选择摆脱三元锂电池,从完全不含钴的磷酸铁锂电池、镍锰酸锂电池和固态电池等领域入手。

例如,比亚迪推出了基于磷酸铁锂电池的刀片技术,蜂巢能源研发的基于无钴电芯的?NMx 镍锰酸锂电池,以及三星、丰田等在固态电池上加速布局等。

短期看,钴作为动力电池中的重要元素,在无钴技术成熟之前,仍将是新能源车上不可或缺的稀缺金属。

车企针对钴金属的布局,既可以保证钴供应的稳定性,又能为降低电池生产成本,因此极为重要。

长远来说,固态电池、磷酸铁锂电池等的普及,也将缓解钴资源供应压力。

只不过在那一天到来之前,大众、特斯拉、松下等新能源车上下游,仍要对钴资源进行妥善布局,为即将上演的新能源车大战做好一切准备。

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。

钴在三元锂电池作用(三元锂 钴)

相关推荐

太原三元锂电池哪家好(太原三元锂电池哪家好一点)

本文目录一览: 1、太原哪里有买锂电池的,六伏,玩具上用的。最好在河西 2、三元锂电池哪家好? 3、三元锂电池和鹏辉哪个好 太原哪里有买锂电池的,六伏,玩具上用的。最好在河西 太原锂电最好最全而且种类最多的地方是新展电池超市,在万柏林区和平南路83号,大众机械厂旁边。价位也还可以。三元锂电池哪家好? 三元锂电池比较好的有:宁德时代CATL、比亚迪I... (继续浏览)

南宁锂电池维修培训班(锂电池组装维修技术培训学校)

本文目录一览: 1、拓尔德锂电池培训学院怎么样? 2、锂电池电动车坏了怎么修?哪里可以学这门技术? 3、国内有没有做得比较好的锂电池培训的机构? 4、电动车的维修和蓄电池修复组装哪里有培训班 5、学锂电池维修怎么样?哪里可以学锂电维修技术? 拓尔德锂电池培训学院怎么样? 拓尔德学院据说不错,讲师都是在行业从业十几年的,而且拓尔德本身就是电芯... (继续浏览)

济南锂电池维修培训班(济南电动车锂电池维修)

本文目录一览: 1、学锂电池维修怎么样?哪里可以学锂电维修技术? 2、国内有没有做得比较好的锂电池培训的机构? 3、哪里有 好点的 电池修复 培训中心啊 4、锂电池维修是怎么做的?哪里可以学锂电池维修技术? 5、拓尔德锂电池培训学院怎么样? 学锂电池维修怎么样?哪里可以学锂电维修技术? 锂电池维修现在的市场很广阔,最近电动车国标,以及汽车补... (继续浏览)

河南三元锂电池排名(河南三元锂电池排名前十)

本文目录一览: 1、磷酸铁锂电池排名 2、求锂电池厂家排名榜,有哪些比较推荐? 3、国内十大锂电池生产商? 4、三元锂电池厂家排名? 5、河南省一共有多少锂电池生产厂家?具体点 磷酸铁锂电池排名 新能源电池排名前十名:宁德时代、比亚迪、国轩、力神、中航、德赛、沃特玛、威能、微宏、南洋科技。三元锂电池在电动汽车领域江湖地位很高,使用广泛。但是... (继续浏览)

三元锂电池加装(三元聚合物锂电池组装教程12V)

本文目录一览: 1、增程器发电机能充三元锂电池吗? 2、用增程器发电机给三元锂电池充电可以吗个须要什么 3、汽车在不发动的情况下听音乐会不会把电瓶的电用没了 4、方块三元锂电池串联用不用加保护板? 5、五菱宏光mini加装电池可以续航吗? 6、磷酸铁锂电池和三元锂电池哪一个好,为什么? 增程器发电机能充三元锂电池吗? 5KW低速电动汽车... (继续浏览)

江门锂电池培训机构(深圳锂电池培训中心)

本文目录一览: 1、拓尔德锂电池培训学院怎么样? 2、学锂电池维修怎么样?哪里可以学锂电维修技术? 3、英赫锂电池培训可靠吗 4、国内有没有做得比较好的锂电池培训的机构? 拓尔德锂电池培训学院怎么样? 拓尔德学院据说不错,讲师都是在行业从业十几年的,而且拓尔德本身就是电芯厂和pack厂,具有实战经验,理论和实践的结合,那是最好的学习途径。学锂电... (继续浏览)

广东有没有培训组装锂电池(广东哪里可以学做锂电池)

本文目录一览: 1、东莞市电池维修培训学校地址 2、本人想开一个电动车锂电池组装厂,需要哪些设备?材料哪里买? 3、国内有没有做得比较好的锂电池培训的机构? 4、在哪里可以学锂电池制作? 5、广东有新能源汽车技术培训学校吗? 东莞市电池维修培训学校地址 塘厦大道南。东莞维修培训学校是依托该维修中心建立的一家以发展高科技实际应用为培养核心的专... (继续浏览)

正规锂电池培训课件视频(锂电池课程)

本文目录一览: 1、锂电池制造原理 2、国内有没有做得比较好的锂电池培训的机构? 3、学锂电池维修怎么样?哪里可以学锂电维修技术? 4、关于锂电池的一些知识? 锂电池制造原理 转得,希望对你有帮助。 锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)两类。其中,液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采... (继续浏览)

新能源锂电池专业培训(锂电池新员工培训)

本文目录一览: 1、广东有新能源汽车技术培训学校吗? 2、新能源电动汽车维修培训学校哪家强? 3、汽车新能源专业要学习哪些知识? 广东有新能源汽车技术培训学校吗? 有,比如广东省轻工职业技术学校,广州市交通运输职业学校,广东交通职业技术学院。快速寻找广州新能源锂电池培训学校的方法!第一:在网站上进行寻找打开手机可以在浏览器上搜索“广州新能源锂电池培... (继续浏览)

雅安三元锂电池回收价格(雅安三元锂电池回收价格多少)

本文目录一览: 1、电动车旧电池回收价格多少? 2、电动车的电瓶回收要多少钱? 3、二手锂电池回收一般卖多少钱? 4、现在电动车的旧电瓶回收价是多少啊? 5、20度的三元锂电池能卖多少 6、锂电池能卖多少钱一块? 电动车旧电池回收价格多少? 电动车的电池是可以回收的,用新电池进行更换,将更换下来的废旧电池进行二手回收,那么电动车旧电池回... (继续浏览)

三元锂电池需要啥材料制成(三元锂电池的用途)

本文目录一览: 1、什么是三元锂电池 2、三元锂电池的正极材料是什么 3、三元锂电池是什么;三元锂电池的正极材料是什么 4、三元锂电池的正极材料是什么? 5、三元锂电池的正极材料是啥? 6、三元锂电池是什么 什么是三元锂电池 三元锂电池是锂电池的一种,只不过这种电池的正极是由三元材料制成的。三元材料分别指镍、钴和锰。一些三元锂电池的阳极... (继续浏览)

三元混合锰酸锂电池(三元锂电池 钴酸锂电池)

本文目录一览: 1、锰酸锂电池和三元锂电池有什么区别 2、磷酸铁锂、锰锂、三元锂锂电池哪个好? 3、三元锂电池的优缺点 4、三元锂电池和锰酸锂电池能混用吗 5、锰酸锂和三元锂电池的区别是什么 锰酸锂电池和三元锂电池有什么区别 性质不同,磷酸铁锂电池:以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池;三元锂电池:锂电池的正极材料是采用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂三... (继续浏览)

锂电池创业培训签到(锂电池创业经历)

本文目录一览: 1、加盟锂电池是骗人吗? 2、在哪里可以学锂电池制作? 3、拓尔德锂电池培训学院怎么样? 4、国内有没有做得比较好的锂电池培训的机构? 加盟锂电池是骗人吗? 是骗人的,随着市场上出现许多锂电池的企业,导致很多骗人的企业出现,国家对锂电池生产是有严格要求的,同时因为锂电池有一定的危险性(爆炸、起火等)需要采取很多安全保障措施,这是... (继续浏览)

锂电池培训合法吗(哪有锂电池组装培训的)

本文目录一览: 1、加盟锂电池是骗人吗? 2、英赫锂电池培训可靠吗 3、锂电池加盟骗局,是骗人的吗?知情人透露一下 加盟锂电池是骗人吗? 是骗人的,随着市场上出现许多锂电池的企业,导致很多骗人的企业出现,国家对锂电池生产是有严格要求的,同时因为锂电池有一定的危险性(爆炸、起火等)需要采取很多安全保障措施,这是一般小企业难以达到的,所以最好仔细考察一... (继续浏览)

锂电池新员工培训教案(锂电池生产工艺培训后心得)

本文目录一览: 1、求锂电行业的响当当的人物——潘青海 详细个人资料 2、中航锂电新员工入职培训要背书吗 3、锂电池的工序有哪些? 4、如何提升一线员工的培训效率,尽快使员工上岗 5、学习锂电池技术,你是选择锂电池工厂呢,还是选择培训机构或者是懂技术的个人? 6、电池材料培训有哪些课程 求锂电行业的响当当的人物——潘青海 详细个人资料 ... (继续浏览)

重庆锂电池回收培训多少钱(重庆废电池回收)

本文目录一览: 1、电动车废锂电池能卖多少钱? 2、电动车电池(48V20A) 回收价格是多少 3、废锂电池回收价钱是多少啊? 4、重庆有没有学锂电池组装培训的 5、请问电动车锂电池废品价多少钱一斤? 电动车废锂电池能卖多少钱? 48V的168一组。电动自行车换下来的废旧锂电池可以联系专业的电池回收企业进行回收处理。即电池生产厂家委托电动车... (继续浏览)

锂电池回收培训骗局视频(锂电池维修技术骗局)

本文目录一览: 1、加盟锂电池是骗人吗? 2、锂电池加盟骗局,是骗人的吗?知情人透露一下 3、锂电池加盟生产,是骗人的吗? 加盟锂电池是骗人吗? 是骗人的,随着市场上出现许多锂电池的企业,导致很多骗人的企业出现,国家对锂电池生产是有严格要求的,同时因为锂电池有一定的危险性(爆炸、起火等)需要采取很多安全保障措施,这是一般小企业难以达到的,所以最好仔... (继续浏览)

锂电池专业培训中心(锂电池培训资料)

本文目录一览: 1、锂电池工程师是什么行业 在那可以学 2、学锂电池维修怎么样?哪里可以学锂电维修技术? 3、英赫锂电池培训可靠吗 4、国内有没有做得比较好的锂电池培训的机构? 5、学习锂电池技术,你是选择锂电池工厂呢,还是选择培训机构或者是懂技术的个人? 6、锂电池技术培训加盟是否是骗人的? 锂电池工程师是什么行业 在那可以学 锂电池... (继续浏览)

三元锂电池充电就停了(三元锂电池没用完充电有影响么)

本文目录一览: 1、三元锂电池充放电时刚开始恒压充电就因为电流太低保护停止怎么回事? 2、汽车三元全里电池冲电变慢,冲不满就停的原因? 3、电动车锂电池时充时停,为什么? 4、汽车三元锂电池放电正常,冲电冲不满就停的原因? 三元锂电池充放电时刚开始恒压充电就因为电流太低保护停止怎么回事? 三元锂电池充放电时刚开始恒压充充电因为电流太低保护停止,... (继续浏览)

三元锂电池模组批发(三元锂电池官方网站)

本文目录一览: 1、三元锂电池哪家好? 2、三元材料的锂电池,单个电芯的价格一般多少钱? 3、为什么这么多人选择磷酸铁锂电池?它和三元锂的差距在这里 4、三元锂和磷酸铁锂电池哪个好 5、锂电池生产厂家有哪些? 6、刀片电池和三元锂电池有何区别? 三元锂电池哪家好? 三元锂电池比较好的有:宁德时代CATL、比亚迪IT、Panasonic松... (继续浏览)