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無鈷電池又"蠢蠢欲動"

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年08月04日  

眾所周知,鈷金屬是電動汽車用動力鋰電池的關鍵元素之一,但鈷的價格不僅非常昂貴而且不穩定,因而不少電池廠商都在進行無鈷少鈷電池的研發。如今,無鈷電池又在"蠢蠢欲動"。


近日,TSLA電池供應商松下公布消息稱,將致力于開發不使用鈷的鋰電池,打算在幾年內把目前低于5%的鈷的使用比率降至零。松下北美公司主管電池技術的副總裁CelinMikolajczak表示:"雖然減少鈷的使用提升了電池生產難度,但是最終可以降低電池對環境的負面影響,并且降低了成本。"


當下,動力鋰電池是電動汽車中成本最高的部分,約占整車成本的30%至40%。減少甚至消除電芯中的鈷,不僅可以降低電芯成本,而且電動汽車的價格也會下降。事實上,作為全球最具知名度的電動汽車生產商,TSLA近年也一直在無鈷電池上加碼布局。早在2018年TSLACEO埃隆·馬斯克就直言,當時TSLA電池中鈷的含量僅為3%,未來將實現"無鈷化"。


不僅是松下和TSLA,其他電池廠商也在努力減少鈷的使用量。2020年五月,蜂巢能源正式公布了兩款無鈷電池產品,可支持電動汽車行駛880公里,使用壽命超過15年120萬公里。目前該款電池已經處于量產導入階段,預計2021年六月就能大規模裝車使用。


值得注意的是,同樣也是2020年五月,國內動力鋰電池龍頭老大CATL也透露其公司有無鈷電池相關技術儲備,目前研發進展順利,正在想辦法完善供應鏈。"將是一個全新的、顛覆性的產品"。CATL方面表示。


據了解,全球鈷儲量非常稀少僅有710萬噸,且集中分布在政局不穩定的剛果(金),并且近年來鈷價多次出現過劇烈波動。相關統計顯示,全球動力鋰電池領域用鈷需求量將從2019年的1.82萬噸大幅上升至2025年的6.35萬噸,年復合上升率達到23.2%。


有業內人士做過測算,生產一輛TSLAModelS將消耗13.68公斤鈷。假如目前全球鈷儲量的30%用在電動汽車上,折算下來,約可支撐1.7億輛車的生產規模,電動汽車每年按500萬的銷量來算,30年左右鈷將消耗殆盡。


顯而易見,價格高、波動大,儲量少,都驅動電池生產公司走向"無鈷化"。不過,要注意的是,目前還未有新材料可替代鈷的穩定用途,只有盡可能降低鈷的用量,未來兩三年內還無法做到完全去鈷。在此背景下,許多公司都在進行"過渡方法"NCMA電池的研發。和目前的三元材料523、811、NCA相比,NCMA四元材料的鎳含量逼近90%,同時鈷含量進一步降低。


據了解,LG化學和通用汽車的高鎳少鈷NCMA電池研發量產計劃有望提前至2021年。NCMA電池有望將鈷含量較NCM電池降低70%,同時新增90%的鎳含量,鋁元素的加入則將在高鎳的前提下,幫助提高電動汽車的續航里程和穩定性。理想狀態下,促使電池成本降至100美元/KWh(約合人民幣700元/KWh)以下。


國內方面,目前布局NCMA電池材料的重要有CATL、蜂巢能源、比亞迪、國軒高科、格林美、容百科技等公司。業內對NCMA的主流觀點認為,現階段鎳和鈷含量保持甚至優于NCA同等水平的替代方法,重要是采用三元向四元甚至更多元的電池進階,并逐漸實現低鈷或無鈷電池的目標。


值得注意的是,前文中松下負責人表示,減少鈷的使用會提升電池生產難度。事實上,別說無鈷電池,退而求其次的甚至NCMA電池暫時也沒有哪家公司可以真正量產。就目前來看,能夠量產的、鈷用量最少的電池是NCM811/NCA系列。


從國際上來看,LG化學、SKI都已經量產NCM811,松下的NCA電池早就裝配TSLA。從國內看,CATLNCM811電池也已經量產供貨。此外,比亞迪、國軒高科、比克動力、億緯鋰能、力神電池、遠景AESC、桑頓、鵬輝能源、萬向一二三等電池生產公司,以及杉杉股份、當升科技、長遠鋰科、寧波金和、天津巴莫、廈門鎢業等材料公司,都在積極布局NCM811/NCA高鎳少鈷電池和材料。


總體來看,正如業內人士所分析的,未來五年電池產業仍是三元電池為主、磷酸鐵鋰電池為輔的技術路線,無鈷電池還無法在短時間內替代三元電池。在無鈷電池成為主流之前,鈷還是必不可少的!不過,未來無鈷化的方向肯定是確定無疑的。



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