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三元鋰電池 低鈷很有戲

時間:2018-11-30 08:51來源:中國汽車報 作者:陶曉喆
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        由于在礦石中檢測出過量放射性元素鈾，日前，國際礦業(yè)巨頭嘉能可決定暫停其位于剛果民主共和國(以下稱剛果(金))的鈷礦出口，導致國際鈷價反彈。IHS Markit市場咨詢機構預測，這將導致電池原材料價格迅速回升30%左右。
 
        近年來，隨著全球電動汽車市場不斷升溫，三元鋰電池需求量大增。鈷是三元鋰電池中重要的正極材料之一，但資源稀缺，自2017年以來價格不斷攀升。一方面是鈷價不斷上漲，另一方面是補貼漸退，三元鋰電池正極材料“高鎳低鈷”成為必然的發(fā)展趨勢。繼松下和特斯拉研發(fā)低鈷電池之后，近日，化工巨頭巴斯夫和莊信萬豐表示，一項新的電池技術可以顯著降低鈷含量。
 
        鈷價水漲船高供應難保障
 
        在嘉能可宣布其位于剛果(金)的鈷礦因為鈾含量過高而暫停出口后，凱投宏觀調研公司隨即發(fā)布一份報告預測，這將使鈷價在2019年年中達到每噸7萬美元。
 
        凱投宏觀一位分析師指出：“鑒于這一事件的進展，我們正提高對鈷價的短期預測。到明年年中之前，鈷市場將比我們預期的更為緊張。”凱投宏觀預計鈷價將進一步走高，到2020年底將達到每噸8萬美元，主要得益于電池需求的增長。
 
        今年迄今為止，嘉能可在其位于剛果(金)的礦山共生產了2.57萬噸鈷。今年7月，該公司曾表示預計到2019年第一季度末，其年產量將達到4萬噸。這個數字占全球總產量的1/3。剛果(金)生產的鈷占全球總產量60%以上，這一比例將在未來5年繼續(xù)上升。
 
        降低三元電池中的鈷含量將有助于減少對剛果(金)鈷礦的依賴。剛果(金)政局動蕩，且該國存在非法使用童工和采礦工作環(huán)境惡劣等商業(yè)道德問題，也讓跨國公司十分頭疼，包括與當地有業(yè)務往來和商業(yè)關系的寶馬和大眾汽車集團等汽車制造商。目前，上述涉事跨國公司的供應鏈端正在受到本國監(jiān)管部門的嚴格審查。
 
        從20%到10%再到4%
 
        隨著新能源汽車在全球多個地區(qū)方興未艾，鈷的采購價格攀升，成為新能源汽車發(fā)展的掣肘。多家汽車廠商以及電池企業(yè)都在研發(fā)新技術，試圖降低鈷在三元鋰電池材料中的比例。
 
        目前，市場上三元鋰電池正極材料鎳鈷錳/鋁的比例多為5:2:3或者6:2:2。業(yè)內人士指出，未來三元鋰電池正極材料鎳鈷錳/鋁的比例將朝著8:1:1方向發(fā)展。
 
        近日，美國麻省理工大學博士、科技型創(chuàng)業(yè)者肯納·沙辛表示，他和其研發(fā)團隊開發(fā)了鋰離子電池的創(chuàng)新技術，該技術可以減少鋰離子電池中鈷元素的含量。他發(fā)明的新材料可將鋰電池正極中鈷的占比從近20%降至4%，從而使電動汽車的成本大幅下降。
 
        據肯納·沙辛稱，其研發(fā)的鋰離子電池技術可以在未來幾年內提升電動汽車的性能。上述技術創(chuàng)新的主要特點是減少了對鈷元素的使用，因此可以降低成本以及對該元素的依賴。據了解，肯納·沙辛的創(chuàng)新技術，主要通過將鈷元素插入電池正極化學結構內的特定空間，以減少該元素的使用。
 
        如果這一技術得到認可和大規(guī)模使用，不僅可以提高電動汽車的性能，同時也能緩解對鈷元素的需求依賴。目前，巴斯夫和莊信萬豐都在采用肯納·沙辛團隊提供的電池技術�？霞{·沙辛的新發(fā)明可用于多種類型的鎳基電源組，據悉，該技術已在美國、歐盟、中國和日本等主要電池制造市場獲得專利。
 
        特斯拉、松下致力于無鈷化
 
        實際上，早在今年7月，特斯拉與其電池供應商松下就曾表示，已經成功研發(fā)出新型動力電池，在原材料配比上能夠將鈷含量減半，相比當前的電池技術將大幅縮減制造成本。松下預計，該技術將在未來2～3年內在量產車中應用。
 
        在最近的技術成果中，松下將三元鋰電池內鎳鈷鋁正極材料中的鈷含量減少至10%，并進一步縮減了成本。松下方面也表示會在經過嚴格的評估過程后再推行量產計劃。松下汽車電池業(yè)務負責人田村健二表示：“我們已經大幅降低了鈷的使用量，并希望在不久的將來推出無鈷電池，目前研發(fā)已在進行中。”
 
        特斯拉方面表示，其最新車型Model 3采用的電池在減少鈷含量以及增加鎳成分的基礎上，依然能夠實現(xiàn)優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。今年6月，時任特斯拉首席執(zhí)行官的馬斯克還表示：“我們認為可以將電池中的鈷含量降至零。”
 
        特斯拉減少電池中鈷的使用量，有利于其控制電池總成本。馬斯克曾表示，該公司的目標是到2019年將每千瓦時電池包的成本降至100美元以下。而彭博新能源財經此前曾預計，在2025年前，電池包的單體均價不會降至100美元以下。如果特斯拉能做到這一點，它將比行業(yè)基準提前數年。在電池成本上保持優(yōu)勢，對于特斯拉而言非常重要。
 
(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 動力電池 三元鋰電池
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