電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
特斯拉又又又又買鈷了，傳了四個月的無鈷電池，終究還是要面對實際。
據英國金融時報報道，特斯拉從嘉能可購買鈷，計劃用于上海廠與柏林廠。
都說看一個人不能看他說什么，要看他做什么。特斯拉買鈷意味著，全行業吹了小半年的無鈷電池技術還是沒有落地，從產業化層面來看含鈷三元材料的旺盛需求難以抑制。
兜兜轉轉，全球的新能源車市場擺脫不了興風作浪的鈷奶奶。
01.鋰電池里的女一號鈷
近年來在電池原料市場上最呼風喚雨的角色，不是國民度高的男一號的鋰而是流量型女一號，鈷。
鈷是鋰電池的核心材料之一。鈷酸鋰電池技術目前已經相當成熟，除了廣泛使用在手機、筆記本電腦等消費級電池范疇，電動車是鋰電池使用的重中之重。
但為知道決電動車里程焦慮和充電時長的老大難，鋰電正極多采用鈷+鋰+鎳的三元聚合物，比如鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰。
鈷價一路狂漲的起點始自2016年，結束了震蕩波動國際鈷價從10美元/磅上漲到40美元/磅，僅僅兩年時間里，不知又造就了多少個投資人的致富神話。
鈷的價格飛漲和新能源汽車的發展是緊密結合在一起的。可以說是新能源汽車一手把鈷捧成今朝的鈷奶奶。
據安泰科數據，2018年全球鈷消費量約12.7萬噸，高溫合金、陶瓷、催化劑等傳統范疇占比約42%。電池范疇中，數碼產品的消費級電池和新能源汽車動力鋰離子電池需求分別占鈷總消費量的43%和15%。
雖然新能源汽車動力鋰離子電池目前占據鈷的的市場份額不算高，但對鈷的需求量更大，將來的上升前景將十分可觀。畢竟WashingtonPost數據指明，一個智能手機電池可能蘊含5至10克精煉鈷，而單個電動車電池則可能蘊含15,000克的鈷。
新能源汽車的緊要成本來自動力鋰離子電池，而鋰電池的緊要成本來自正極材料，成本占比超過40%。
區分來看，磷酸鐵鋰電池中正極材料占電池成本約13%-15%。三元鋰電池中，正極材料展電池成本約30%-40%。這是因為比起鋰、鎳或是錳、鋁等其他配角，鈷的身價過于昂貴。依據WashingtonPost，過去一年中，精煉鈷的價格從每噸20,000美元波動至26,000美元。
為甚么鈷的價格如此昂貴？供需理論已經給我們供應了答案。供給少，需求多，自然價格就上去了。
以特斯拉為首的能源汽車已經成長為全球炙手可熱的行業。我國新能源汽車產業后來居上，在補貼、政策、市場和資本催化下，新能源汽車行業以10倍于市場的均勻增速狂奔。在2017年，我國本土產銷近80萬輛新能源車，耗費了將近35GWh的動力鋰離子電池，以一國之力獨占全球半壁江山。
鈷是一種稀有金屬，大多都是伴生。依據《礦產利用與保護》期刊的研究，鈷在地殼中的含量很低，地殼中鈷的均勻豐度僅為0.0025%，且地殼中的鈷90%呈分散狀態。比起大洋錳結核和大洋富鈷結殼等大洋底部的礦藏，陸地上的鈷含量就更不足了。
這種稀缺的資源自然被各個國家看的緊緊的。美國和歐盟都將鈷列入了影響國家和地區安全及將來經濟發展的關鍵礦物和材料清單，依據我國礦業聯合會的研究，到2020年鈷將成為嚴重短缺的九大礦種之一。
鈷礦相對豐富的澳大利亞、俄羅斯和加拿大等國家紛紛制定政策，限制國內鈷礦石出口。所剩不多口子，開在了位于非洲的剛果金身上，其礦儲量高，占全球總儲量比例達到了48.6%。
然而實際中，豐富的礦藏資源成了這個國家的詛咒，讓其深陷泥潭，政局長時間動蕩讓鈷礦開采難上加難。同時，剛果金因為手抓開采鈷礦這種原始作業方式，常常面對倫理道德上的拷問。據華創證券，鈷產品的加工成本中，原材料成本一項就約占80%。
隨著蘋果、三星、戴姆勒等公司宣稱不會采用手抓礦的鈷源所做的電池，剛果金政府也宣布整頓手抓礦，這勢必會影響鈷產量，給日益上漲的鈷價火上澆油。
這位鋰電池里必不可少的女一號，昂貴稀缺但偏偏非她不可，怎么能不讓人又愛又恨。也難怪新能源車企一個個叫囂著要換了她，但繞了一圈發現，這位要把鈷拉下神壇，時機還是不夠成熟。
02.鈷要怎么樣一步步成為鈷奶奶
在世界范圍內，鈷都是昂貴稀缺的大明星，但關于我國來說，鈷不僅僅是欽定的女一號，更是一位惹不起的鈷奶奶。
我國是世界上最大的鈷消費國，但也是最大的鈷進口國。
據華創證券，相比于全球市場對鈷的需求上升率不斷下降，我國的鈷消費量保持快速上升，占世界總消費的比重不斷新增。從2015年起，我國成為世界第一大鈷消費國后就再也沒有下來過。
但與之對應的是，世界范圍內本就稀缺的鈷儲存量，我國更是沒能被大自然眷顧。依據2015年美國地質調查局數據，全球710萬噸的鈷礦儲量中，我國僅為8萬噸，占總儲量的1.13%。
鈷產品產業鏈圖（來源：華創證券）
原來，鈷的采選和冶煉在全球范圍都存在地區錯配的問題。由于鈷礦資源國如剛果金缺乏冶煉技術和配套設施、產業，像我國這樣有大量下游電池、合金產業的需求方做起了進口原材料，采選冶煉出產成中間產品的生意。其中規模較大的有華友鈷業、金川集團、格林美、騰遠鈷業、寒銳鈷業。
中游鈷產品加工公司曾經仰仗著資源價格的大幅上漲和對采購渠道的控制，吃著市場紅利好不快活，但卻無法掩飾原材料成本約占總成本80%左右的致命事實。
當前我國的鈷產業大量依靠進口鈷原料，對進口的依靠度達到95%以上。我國的鈷出產公司被扼住了上游原材料的來源，自有礦源稀缺，往往陷入任人宰割的局面。面對鈷原礦石高位運行的價格和不穩定的供給，公司不得不拜倒在鈷奶奶神壇面前。
2007-2016年全球和我國鈷產量（來源：華創證券）
鈷奶奶在國際上興風作浪的，仰仗的還不是背后一個個呼風喚雨的壟斷礦業巨頭。在世界范圍內爭奪優質礦物資源就是一場轟轟烈烈的跑馬圈地，歐美的礦業巨頭用資本、經濟、外交乃至戰爭控制著全世界的優質礦源。
鈷出產公司如今面對的困境正如當初的我國鋼鐵公司。作為全球第一的鋼鐵加工大國的我國，曾因為缺乏鐵礦石，慘遭淡水河谷、力拓、必和必拓等國際鐵礦巨頭卡脖子。如今，鈷礦資源也被礦業巨頭搶先握在了手里，這關于鈷出產公司以及下游亟待發展的電池行業都是不利的消息。
但在下游需求端正快速上升的電動車行業來說，電池供應鏈的安全性、穩定性和產業鏈綁定程度一定要得到保證。再加上新能源補貼政策的退坡，公司對成本的控制，壓力和頭疼的難題都給到了中游的鈷出產業。
要么力爭上游，要么兩頭受氣，留給鈷出產公司的時機不多了。目前鈷出產公司正在向著鈷礦山+鈷冶煉進化到（鈷礦山+鈷冶煉）+（鎳礦山+鎳冶煉）三元材料前驅體三元材料的一體化模式轉化。在出擊剛果金的鈷礦資源的同時也要進軍印尼的鎳礦資源。
說白了就是光靠原料漲價吃紅利的時代過去了，將來鈷公司要發展非得要在控制資源構成壟斷的背景下，在發展好產業配套冶煉技術的情況下，吃下整個鋰電池行業的中上游。
我國的鈷公司也不是毫無準備。從十幾年前開始，我國的鈷礦資本走進非洲，背后仰仗的是國家意志，而身前是金融危機過后，經營艱難的國際礦業巨頭剝離資產自救的大好機會。
11年金川礦業收購南非買托雷斯的魯阿希礦業，12年我國五礦收購了剛果金鐵砧礦業，15年由我國中鐵、我國電建和華友鈷業合資的華鋼銅鈷礦投產，16年華友鈷業又收購了剛果國家公司所屬的PE527鈷礦。
要說最大的便宜還是16年洛陽鉬業撿到的眾騰凱方古魯梅。其老東家國際銅業巨頭自由港撤出剛果金時，讓我國公司吃下了這個剛果金最大的銅鈷礦。長期以來被西方巨頭的壓制的我國鈷出產業也終于有了呼吸權。
目前鋰電產業鏈一體化做的比較到位的華友鈷業為例，據安信證券研究，三年后，其自有鈷供應可以保證75%的三元電池材料前驅體的加工，自有的鎳供應基本可以滿足自身所有需求。
03.繞不過的大山，沒有一輛新能源汽車是無鈷的
今年二月份特斯拉宣布擁抱磷酸鐵鋰電池，一石激起千層浪，比亞迪應聲跌停，鈷價格也大幅跌落。比亞迪、寧德時代紛紛放風吹噓電池技術的進展，一時間忍受鈷礦公司作威作福的苦日子猶如就要成為時代絕響。
但隨著特斯拉再次向嘉能可購入鈷，萬眾矚目的無鈷傳言又又又又再次破滅。
回顧過往的無鈷傳聞，一直以來鈷三元鋰電池最強的競爭對手，是磷酸鐵鋰電池。畢竟從成本上來看磷酸鐵鋰的度電成本要遠低于鈷三元電池，這對急于降低成本的新能源車公司，包括特斯拉有很強的吸引力。
據歐陽明高院士在2020年電動車百人會年會論壇上透露的信息，目前磷酸鐵鋰電池系統的度電成本惟有600元，也就是三元電池的一半，價格優點十明顯顯。此外，比起鈷三元鋰電池，磷酸鐵鋰的安全性更高。
特斯拉的算盤要如何打，猶如再分明不過了。
但磷酸鐵鋰的能量密度顯然還差了半個身位，這種硬傷通過電池結構的改革提升終究有限。
況且就目前來看因為兩種電池的不同性質，他們更多的是否替代競爭的關系，而是在不同的細分范疇中各自為王。
今朝業界最認可的無鈷化的方向是盡量在原三元材料中，用其他的金屬替代鈷，或新增鎳減少鈷的占比。也有一些公司想要彎道超車，在小眾的正極材料上下功夫。
比如蜂巢能源科技設計的鎳錳酸鋰電池，廣汽新能源設計的石墨烯電池等等。但是目前為止，無鈷電池仍處于試驗室階段，無法實現量產。減少鈷的比例并不能從根源上處理對鈷的消耗。從產業層面看，在電動車需求提升的情況下，對鈷的需求也只會上升。
無鈷電池的迷霧散起，在將來幾年內，隨著全球新能源汽車需求上升，鈷行業供需不匹配的格局恐怕難以改變。鈷奶奶依然會是我們的鈷奶奶。
但隨著我國鈷出產業完成產業鏈整合，鈷奶奶不再興風作浪，而將帶著鈷出產公司乘風破浪的遠航。
參考資料：
[1].《鈷的戰爭》建約車評
[2].礦產保護與利用全球鈷礦資源現狀及開發利用趨勢，楊卉芃，王威
[3].知乎弗雷劉
[4].《特斯拉電池無鈷化幾家歡喜幾家愁？》新浪科技-陶知閑
[5].《產業觀察：刀片/石墨烯/無鈷電池誰才是動力鋰離子電池的將來》人民網-胡挹工
[6].礦產保護與利用我國鈷資源進口安全分解，周艷晶，李建武，王偉大，馬哲
[7].安信證券，認知鈷的進化，迎接戴維斯雙擊齊丁、黃孚、王政、王建潤
[8].華創證券，鈷產業鏈布局全線貫通，被忽視的行業新龍頭不斷崛起曹令10:402020/7/1
聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除
