電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
特斯拉一邊喊著電池「無鈷」化，一邊又悄悄啟動了一項囤鈷計劃。
近日，據外媒CNBC援引業內人士消息，特斯拉計劃向全球最大的金屬礦商嘉能可采購鈷原料。
按照雙方的長期合作協議，嘉能可將向特斯拉每年供應6000噸的鈷。
特斯拉在鈷范疇展開布局，讓人不免聯想到其在此前收購Maxwell、加拿大HibarSystems公司，以及與韓國韓華集團達成合作等一系列動作。
這些被收購對象或合作公司分別在超級電容器、電池系統和電池包制造方面方面各有所長。再加上如今采購鈷金屬，一系列動作都指向特斯拉將自主加工電池。
鈷的稀缺性
鈷是不可再生資源。2019年，全球已探明的鈷礦儲量約莫700萬噸。
與鎳、錳、鋁等礦產數十億乃至百億噸級別的儲量相比，鈷屬于非常稀缺的金屬。
按照2019年全球14萬噸的開采量計算，鈷還可以開采約50年。
除了稀缺性，鈷礦聚集分布的特點也十明顯顯。
剛果、澳大利亞和古巴是全球鈷的緊要產地，三個國家的鈷儲量加起來約占全球儲量的70%左右。
其中，剛果儲量340萬噸，位列第一；澳大利亞、古巴分別為100萬噸、50萬噸。順便說一句，我國已探明的鈷儲量為8萬噸，僅占全球總儲量的1.14%。
含有純鈷的礦場極少，鈷大多存在于伴生礦之中，比如砂巖型銅礦、紅土型鎳礦和巖漿型銅鎳硫化物礦床等。
想要提煉出鈷，要將這些鈷礦石進行研磨、浸出和萃取，從而得到精煉鈷。
鈷礦除了具有聚集分布特點，開采也聚集在嘉能可、洛陽鉬業、歐亞資源等幾大礦業集團手中，這讓鈷的價格很難有更多談判空間。
再加上在開采過程中，部分礦場會存在使用童工和腐敗等問題，諸多因素加在一起最終導致鈷的價格始終處于高位。
2014年的鈷價是20萬元/噸，到2018年一度沖高到66萬元/噸，今朝鈷的價格約莫是22萬元/噸。
相比之下，用在三元正極材料中的鎳、鋁、錳的價格分別約為10萬元/噸、1.3萬元/噸、1萬元/噸。
鈷可以用于電池及工業范疇。
在電池范疇，鈷又可以被用在手機、筆記本等消費電子的3C電池中，但在單一產品上用到最多鈷的，還要數新能源汽車的動力鋰電池。
依據有色金屬產業咨詢機構安泰科的統計，2018年全球鈷消費量約為12.6萬噸，其中電池行業的用鈷量占比60.86%，達到7.8萬噸。
由于鈷可以起到戒備電池過熱和延長使用壽命等用途，新能源車的動力鋰電池正在廣泛使用含鈷的三元鋰電池，比如NCA（鎳鈷鋁）、NCM（鎳鈷錳）和LiCoO2（鈷酸鋰）電池等。
加拿大蒙特利爾銀行測算，每一臺電動車上的三元鋰電池，約莫含有10公斤鈷。
2019年全球純電動車銷量約為120.6萬輛，按照每臺車10公斤鈷計算，約莫要1.2萬噸。
但是，隨著特斯拉、大眾等車企在電動車上放量，彭博新能源財經預測到2025年，全球電動車銷量將達到1000萬輛，相當于每年約要10萬噸的鈷，屆時鈷的供應將變得緊張起來。
資源稀缺、儲量過于聚集、價格不穩定以及開采過程中的合規性導致鈷的價格經常猛烈波動，也促使下游的動力鋰電池供應商、車企非得找到應對舉措。
特斯拉、大眾以及松下、三星SDI等對鈷資源的圍獵很早便已展開。
圍獵鈷資源
在因「尾氣門」收到巨額罰單的第二年，也就是2016年，大眾提出一項名為「TOGETHER-Strategy2025」的戰略規劃。
這個規劃提出，到2025年大眾汽車集團預期其純電動車的全球銷量將在200萬輛至300萬輛之間，占集團總銷量的20%-25%。
由于大眾的純電動車緊要搭載的是NCM（鎳鈷錳）電池，所以對鈷的采購也非得納入長遠規劃之中。
2017年七月，路透援引業內人士的消息稱，大眾與嘉能可、寧德時代達成三方協議，由嘉能可在為期4年的時間內合計向寧德時代子公司供應2萬噸的鈷原料，而大眾則將從寧德時代購買電池。
按照上面提到的每輛電動車上含有10公斤鈷計算，也就是說，2萬噸鈷可以滿足約200萬輛電動車的用。這與大眾提出的將來幾年電動車的發展目標吻合。
不過，三方的這一合作傳聞最終并未坐實。
同年九月，一則大眾向行業內采購鈷的消息傳出。
據參與招標的業內人士透露，當時大眾沒有給出明確的鈷的采購量，僅讓競標方參考大眾定下的新能源車銷量目標來估算鈷的需求量。當年，大眾提出的目標是，到2025年將加工300萬輛電動車。
再過兩個月，在大眾汽車總部德國狼堡，一場歷時兩天的鈷供應談判開始，嘉能可、華友鈷業、歐亞資源等鈷業大佬悉數到場。
遺憾的是，由于大眾希望鈷金屬供應商保持5年的長期供應，并以固定價格供貨，而鈷的價格當時仍在不斷走高，導致嘉能可這些供應商無法接受合作條件，談判以失敗告終。
雖然此后再未看到有關大眾采購鈷的官方消息，但在去年四月，大眾宣布已經加入一個「鈷供應鏈」追蹤計劃，這一計劃緊要用于提升鈷供應鏈的效率、可繼續性和透亮度。這側面說明大眾對鈷的采購仍在悄然進行。
除了大眾，寶馬、格林美等產業鏈上下游玩家也在布局鈷資源。
2018年二月，時任寶馬供應鏈主管的MarkusDuesmann向媒體透露，寶馬的目標是獲得直達礦山運營方的供應鏈，以保障其在將來10年繼續獲得鈷和鋰的供應。
2019年十月，寶馬宣布自2020年開始，將在供應鏈體系中取消中間商，筆直從嘉能可等公司采購鈷和鋰。
不過，與大眾相同，目前寶馬至今尚未公布鈷的采購量。
格林美也在展開動作。
格林美先是在2017年與嘉能可簽署為期3年的采購大單，由嘉能可在2018年至2020年向其供應鈷原料5.28萬噸。
其后又在去年十月，與嘉能可簽訂采購協議，自2020-2024年，由嘉能可向其供應不少于6.12萬噸鈷原料，相當于每年1.2萬噸。
格林美采購鈷原料緊要用于加工含鈷的三元前驅體，三元前驅體的原料是鎳鹽、鈷鹽、錳鹽，摻入鋰料，再通過混合、煅燒、粉碎等工序后，便可以制備成三元材料。
格林美加工的三元前驅體將供應給寧德時代的子公司子公司邦普循環，最終用于加工動力鋰電池。
與大眾和寶馬的暗中布局不同，特斯拉囤起鈷來更為筆直。
特斯拉入場
特斯拉最早采用的是松下的18650鈷酸鋰電池，后又開始采用21700NCA電池。
雖然特斯拉正在走降鈷路線，其產品中鈷的含量實在從2018年的10%不斷下降，目前已經到不足2.8%。但鈷在特斯拉的電池中仍不可或缺。
依據早前電池供應鏈研究機構Benchmark計算，ModelS每輛車上要的鈷為11公斤，Model3所需鈷的量約4.5公斤。
那么，上面提到的特斯拉將要每年采購6000噸鈷，大概有哪些概念呢？
去年全球鈷的產量為14萬噸，特斯拉的采購量大概占4.2%。作為全球最大的鈷供應商，嘉能可去年的鈷產量約46300噸，特斯拉向其采購6000噸的話，相當于拿走了其七分之一的年產量。
6000噸這一量級，還相當于三星SDI每年從嘉能可采購鈷的數量。
就在今年二月，三星SDI與嘉能可簽署了一份為期五年的鈷供應協議，約定在2020年-2024年期間，嘉能可將向三星SDI供應21000噸鈷原料，相當于每年供應5200噸。
倘若以每輛Model3所需4.5公斤鈷計算，每年采購6000噸的鈷，將能夠滿足特斯拉133萬輛車的鈷量需求。
特斯拉去年在全球共加工了39.1萬輛車，即便特斯拉上海超級廠火力全開，達到年產20萬輛的目標，加上美國弗里蒙特廠的50萬輛年產量，以及柏林廠的啟動運營，6000噸鈷原料也足以滿足公司的對鈷的需求了。
考慮到特斯拉以及其電池供應商松下、寧德時代均在研發無鈷電池技術，將來每輛車上的鈷需求量還會更低。
車企采購6000噸鈷這一動作，既可以將鈷交由電池供應商加工電池，也可以自己進行電池加工。
今朝看，由特斯拉自己加工電池的可能性更大一些。
2019年二月，特斯拉宣布將以2.18億美元溢價55%收購Maxwell，后者擁有的干電池電極技術和超級電容器技術，能夠提升電池能量密度和簡化電池制造工藝。
2019年十月，據外媒Electrek網站報道，特斯拉秘密收購了加拿大的電池制造和工程公司HibarSystems。后者是一家專業加工電池單體設備的公司，在美國、我國均設有廠。
今年五月，特斯拉與韓國韓華集團簽訂了電池制造機器的訂單。再加上近期的采購鈷的消息，特斯拉的一系列動作都在指向自主加工電池。
「馬斯克告訴我，特斯拉希望自己做電池。」寧德時代董事長曾毓群上個月在回答投資者提問透露。
而特斯拉CEO馬斯克也曾表示，「大多數汽車公司都希望將電池技術外包，有些甚至將電池模組和電池PACK也外包了。他們可能都沒去考慮基本的化學改進。」
特斯拉連自動駕駛的芯片FSD都投入自研并已經量產，倘若哪天特斯拉自己來做電池也并不奇怪。
總之，特斯拉對鈷的把控正在加強。
囤「鈷」之外的應對舉措
除了采購鈷資源，行業玩家還在多措并舉，試圖化解自家業務對鈷的依靠。
一種方式是通過回收動力鋰電池，來提高鈷的利用效率。
2018年十月，寶馬宣布已經與瑞典電池公司Northvolt、優美科成立聯合技術聯盟。
此舉正是為了通過布局電池回收技術來二次利用鈷原料。
除此之外，在降低三元鋰電池中的鈷含量的技術方向上，不少公司開始嘗試研發無鈷電池。
2018年五月，松下向媒體表示，由于關鍵電池原材料價格不斷飆升，松下計劃不久后啟動研發無鈷電池包件。
還有的公司選擇擺脫三元鋰電池，從完全不含鈷的磷酸鐵鋰電池、鎳錳酸鋰電池和固態電池等范疇入手。
例如，比亞迪推出了基于磷酸鐵鋰電池的刀片技術，蜂巢能源研發的基于無鈷電芯的NMx鎳錳酸鋰電池，以及三星、豐田等在固態電池上加速布局等。
短時間看，鈷作為動力鋰電池中的緊要元素，在無鈷技術成熟之前，仍將是新能源車上不可或缺的稀缺金屬。
車企針對鈷金屬的布局，既可以保證鈷供應的穩定性，又能為降低電池加工成本，因此極為緊要。
長遠來說，固態電池、磷酸鐵鋰電池等的普及，也將緩解鈷資源供應壓力。
只不過在那一天到來之前，大眾、特斯拉、松下等新能源車上下游，仍要對鈷資源進行妥善布局，為即將上演的新能源車大戰做好一切準備。
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