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【中國白銀網(wǎng)1月22日訊】在剛剛結(jié)束的2021年美國CES電子消費(fèi)展上，動(dòng)力電池巨頭松下表示未來幾年將致力于開發(fā)無鈷鋰離子電池，于此之前，作為松下動(dòng)力電池客戶的特斯拉也宣布，會在未來幾年內(nèi)將車型上所裝配的鋰離子電池組中鈷元素使用比例降至為零。由此可見，海外品牌方面無論是OEM電池供應(yīng)商還是新能源整車制造巨頭，都已將鈷元素運(yùn)用比例的降低排到了戰(zhàn)略層面，且內(nèi)在意義已經(jīng)非比尋常。 根據(jù)1月13日中國汽車工業(yè)協(xié)會動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長曹國慶在動(dòng)力電池月度數(shù)據(jù)報(bào)告中介紹，2020年1-12月我國三元鋰電池累計(jì)產(chǎn)量48485.9MWh，環(huán)比增長16.6%，同比增長76%，而位于第二位的磷酸鐵鋰電池2020年1-12月累計(jì)產(chǎn)量34551MWh，環(huán)比增長20.6%，同比增長452.2%. 在純電動(dòng)車乘用車電池系統(tǒng)能量分布密度來看，140-160Wh/kg與160Wh/kg裝車量已經(jīng)占到整體市場63%以上，而伴隨著像蔚來、小鵬、智己以及特斯拉等新品問世，更大電池能量密度需求將會比2020年顯著增加，而磷酸鐵鋰電池需求將處于緩慢增長態(tài)勢。 三元鋰電池組的需求空前，也造成了電池制造商對于上游材料的迫切需求。不過相對三元鋰電池組需求最多的鎳元素，鈷元素所對應(yīng)的運(yùn)用意義往往被人忽略。鈷元素作為元素周期表中第4周期、第Ⅷ族，鈷在常溫下不和水作用，在潮濕的空氣中也很穩(wěn)定，是生產(chǎn)耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料，特別是在現(xiàn)在鋰離子電池中，是組成電池正極材料關(guān)鍵元素。 而對于鋰離子電池來說，正極材料是決定鋰電池性能和成本的關(guān)鍵所在，也是制約電池容量進(jìn)一步提高第一關(guān)鍵因素。因此各大電池制造商為了能迎合新能源汽車電池能量密度之戰(zhàn)，市面上出現(xiàn)了鈷酸鋰（LiCoO2），錳酸鋰（LiMn2O4），鎳鈷錳酸鋰（LiNiMnCoO2或稱NCM），鎳鈷鋁酸鋰（LiNiCoAlO2或稱NCA），磷酸鐵鋰（LiFePO4）和鈦酸鋰（Li4Ti5O12）六大種類，花樣繁多的正極材料研發(fā)就是為了不停改進(jìn)來提升能量密度與充放電效能。 無論多高級的正極材料，量產(chǎn)必將要考慮其整體成本、制造以及穩(wěn)定效能。因此從整個(gè)世界電動(dòng)車發(fā)展歷程中，可以看出鎳鈷錳酸鋰暫且贏得了市場，也就是大家常說的NCM811成為了大多數(shù)車企選配電池對向，而在命名方向上之所以加上了811，是因?yàn)殡姵卣龢O鎳鈷錳含量配比為8：1：1，，鈷含量雖然只占其中一成，但如果正極材料中沒有鈷元素，電池運(yùn)行過程中鋰離子可逆充入陰極或從陰極中抽出時(shí)，層狀結(jié)構(gòu)將不再穩(wěn)定，這樣不僅電池安全性會成問題，電量也會受到制約。 顯然，現(xiàn)在要想造好的一顆高能量鋰離子電池，鈷元素仍是其不可缺少元素。但電池制造商要想獲得鈷元素，除了能采取回收舊三元鋰電池加以提煉再制造外，再有便是從剛果（金）來進(jìn)口礦石。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，剛果（金）年生產(chǎn)鈷金屬為6萬余噸，占全球鈷產(chǎn)量的66%左右，而這一數(shù)字已經(jīng)接近中國已探明的鈷礦總儲量，因此正是物以稀為貴再加上剛果（金）常年地緣政治不穩(wěn)定性，期貨仍是處于長期高速上漲態(tài)勢。 所以，不管是中國最大鋰離子電池制造商寧德時(shí)代，還是韓國LG化學(xué)、日本松下，鈷元素使用都只能通過進(jìn)口方式。而在鈷礦核心產(chǎn)地剛果金，據(jù)美煤稱，中國企業(yè)占剛果金鈷礦和精礦出口的85％份額以上，同時(shí)還擁有或投資擁有至少12個(gè)鈷儲量礦山實(shí)體，再加上中國企業(yè)在剛果（金）建立了浸出廠和冶煉廠網(wǎng)絡(luò)以及礦產(chǎn)研發(fā)中心，歐美國家自然會對我國警惕性非常之高，因此想盡辦法研發(fā)無鈷電池原因便顯而易見了。 事實(shí)上，鋰離子電池組便是從無鈷電池發(fā)展成有鈷電池的，而無論是松下還是特斯拉再想從有鈷電池發(fā)展成無鈷電池，其付出的時(shí)間以及經(jīng)濟(jì)代價(jià)都將是巨大的，畢竟近年來新能源車的續(xù)航能力是成幾何倍速增長的。結(jié)論來看無鈷電池要想從實(shí)驗(yàn)室走到量產(chǎn)階段并最終被用戶認(rèn)可，不僅要在成本、性能、安全等方面戰(zhàn)勝未來有鈷電池，電極核心元素應(yīng)用開采也要足夠廣泛。 （文章來源：中國汽車畫報(bào)） |
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