鉅大LARGE | 點擊量：398次 | 2022年12月30日
動力鋰電池無鈷化還要等多長時間
當前，不少車企提出了無鈷電池規(guī)劃并著力于研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。如TSLA早在兩年前就向外界表示，將逐步減少甚至取消電池中的鈷含量。五月十八日，蜂巢能源科技有限公司則公布了兩款新型無鈷動力鋰電池產(chǎn)品。據(jù)了解，這兩款電池產(chǎn)品將于明年落地。
有分析指出，盡管車企從成本等角度出發(fā)，正大力研發(fā)無鈷電池，但在目前的技術(shù)條件下，電動汽車要想實現(xiàn)動力鋰電池無鈷化，還有待進一步觀察。
降低成本
麥肯錫咨詢公司公布報告稱，全球電動汽車的產(chǎn)量在2025年將會從2017年的320萬臺增至1300萬至1800萬臺，上升3~5倍。
當前，電動汽車市場呈現(xiàn)爆發(fā)式上升，直接帶動動力鋰電池的規(guī)?？焖偕仙?，動力鋰電池行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)得到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所預測，2020年我國汽車動力鋰電池產(chǎn)量將達到141吉瓦時（GWh），產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超千億元人民幣。
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充電溫度：0~45℃
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-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前，電動汽車最常用的兩種鋰離子動力鋰電池重要是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。前者能量密度高，續(xù)航能力強；后者安全性好，成本更低。作為三元電池正極材料中最昂貴的一元，鈷的用途重要是穩(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)、提高材料循環(huán)和倍率性能。由于磷酸鐵鋰電池本身不含鈷，業(yè)內(nèi)說的無鈷通常指的是三元鋰電池的去鈷化。
研究稱，因為鈷的使用，正極材料超過三元鋰電池成本的40%。一旦低鈷或無鈷的三元鋰電池量產(chǎn)，成本可降低30%。
正因如此，為了降低成本，眾多車企考慮減少鈷的使用或者研發(fā)無鈷動力鋰電池。早在2018年五月，TSLA公司創(chuàng)始人埃隆馬斯克就表示，該公司計劃從用于汽車和固定型蓄電池的電池中減少直至完全不用鈷。國內(nèi)動力鋰電池公司CATL等也提出了研發(fā)無鈷電池的相關(guān)計劃。
擺脫依賴
隨著電動汽車的迅猛發(fā)展，對鈷的需求持續(xù)激增。據(jù)中信證券評估，2020年全球鈷消費量將上升11.1%至14.8萬噸，到2025年全球用鈷將達到20.5萬噸。
有專家表示，假如不考慮回收，2026年鈷將供不應求，有限的鈷資源將無法支撐電動汽車未來的發(fā)展空間。
目前，全球鈷資源分布較為集中，且儲量分布非常不均衡。美國地質(zhì)調(diào)查局公布的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球鈷儲量約為710萬噸，重要分布在剛果（金）和澳大利亞，分別達到總儲量的49%和16.8%。鈷的重要產(chǎn)出來自剛果（金）。2017年全球鈷產(chǎn)量為11.1萬噸，其中剛果（金）的產(chǎn)量達6.4萬噸，占世界總產(chǎn)量的58%。
而歐洲、我國和美國這三個全球電動汽車最重要的市場，都沒有多少鈷礦。我國鈷資源比較貧乏，每年鈷的生產(chǎn)量不過幾千噸，使用量卻達幾萬噸，所以基本依靠從非洲國家進口，但這些國家政治局勢不太穩(wěn)定。清華大學核能和新能源技術(shù)研究院研究員徐盛明說。新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，鈷一直供不應求。
由于鈷礦的分布具有非常明顯的地緣性，使得具備資源稟賦的國家擁有很大的定價權(quán)。而這些國家的宏觀政策和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟會極大地影響鈷的市場價格。
一方面，2018年三月，剛果（金）總統(tǒng)簽署新礦業(yè)法，銅和鈷的礦業(yè)稅稅率均從2%提高至3.5%，從當年六月開始實行。2018年十二月三日，剛果（金）政府再次宣布鈷為戰(zhàn)略金屬，將鈷的礦業(yè)稅稅率進一步提高至10%。
另一方面，剛果（金）作為鈷礦的最重要生產(chǎn)國，其國內(nèi)政局長期不穩(wěn)定。如在剛果（金）東部地區(qū)，種族矛盾和各類武裝力量對礦產(chǎn)資源的爭奪更加劇了該地區(qū)局勢的動蕩。這些都會影響鈷礦的穩(wěn)定供應，新增市場上鈷價的波動，從而將影響進一步傳導至電動汽車市場。
因此，車企大力推動三元鋰電池無鈷化，除了有降低成本的考量外，和目前三元鋰電池對鈷資源的高度依賴也不無關(guān)系。
技術(shù)有待驗證
盡管以TSLA為首的電動汽車車企在推動動力鋰電池無鈷化上雄心勃勃，但要完全實現(xiàn)無鈷化，不僅要尋找能夠替換鈷的新材料，而且還要在技術(shù)上有更大的突破。
有專家表示，目前還未找到新材料可以更好地替代鈷的穩(wěn)定用途，只有盡可能降低鈷的用量。
為解決潛在的鈷短缺問題，部分動力鋰電池廠商在通過提升鎳的比重，以提升電池能量密度，來降低鈷的使用量。但是高鎳材料由于技術(shù)門檻高，生產(chǎn)難度大，對公司的科研能力和研發(fā)投入都提出了更高要求，短時期內(nèi)難見成效。據(jù)了解，日韓鋰電公司如松下、LG化學以及三星SDI等，都在積極攻關(guān)高鎳材料電池，但進展并不順利。
值得一提的是，TSLA雖然一直聲稱要停止使用鈷，但短時間內(nèi)仍將和其他電動汽車車企爭奪全球有限的鈷產(chǎn)量。有媒體披露，為了確保上海超級廠的鈷供應，TSLA已和能源巨頭嘉能可商談長期供貨協(xié)議。
此外，目前已向外界公開的無鈷電池，在推廣應用方面還存在一定的限制。業(yè)內(nèi)人士指出，即使是低鈷的三元鋰電池，要實現(xiàn)大規(guī)模商用，最快也要兩三年后。
毫無疑問，動力鋰電池無鈷化，不僅影響電動汽車市場，對動力鋰電池行業(yè)也將出現(xiàn)深遠影響。其中，部分上游的鈷原料公司、中游的正極材料廠商以及下游的三元鋰電池公司都將面對重新洗牌。
