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
近日，日本電池供應商松下宣布，將研發無鈷車用級電池。隨著電動車市場繼續火爆，其核心部件動力電池也是水漲船高，目前的主流電池——三元鋰離子電池需求量繼續增長。作為三元鋰離子電池的正極材料之一，鈷由于其稀缺性成為戰略性的稀有金屬資源，全球66%的鈷產量都出自政局不穩定的剛果(金)，導致其儲量有限、價格攀升，成為新能源汽車發展的掣肘。因此，汽車廠商以及電池企業都在研發降低鈷在三元鋰離子電池材料配方中的比例，一些企業甚至已經開始研發無鈷電池，只是目前看來，無鈷化處理方案尚難以實現。
供不應求鈷價上漲
近日，有媒體發布報告預測，鈷的短缺潮可能會提前到來，這一動力電池最昂貴材料的緊缺將在將來5~10年對電動車產業萌生較大的影響。數據顯示，剛果(金)的鈷產出占全球鈷礦的2/3，亟待發現新的資源產地。另外，不少寡頭礦產公司正在大量囤積鈷，導致鈷更加難以獲得。
BNEF一位分解師稱：從目前的情況看，找到新的礦產資源還需要很長時間，如果僅依賴剛果(金)的鈷資源，那么到2020年時很有可能出現鈷供給危機。寶馬集團表示，正在大力布局電動車的汽車制造商都已經意識到供應危機。
值得一提的是，全球最大的新能源汽車市場——中國，市場增速比預期還要快，短時間內將出現一鈷難求的局面。分解師指出，如果鈷的供應量無法穩步提升，鈷價還將急劇上漲，這將對電動車市場的發展造成嚴重的影響。數據顯示，自2016年初開始，鈷在英國倫敦交易所的價格增長了270%，今年3月再創歷史新高。電動車金屬資源集團主管皮特·迪寧在一封郵件中表示，不管剛果(金)的政局是不是會影響鈷的出口，今朝的高價已經充足體現出鈷的緊缺性。
當前，松下一直在設法確保其在鈷市場中的穩定供貨，業內人士預測，到2018年松下的鈷用量將達到近8000噸。此外，寶馬、大眾、三星SDI、LG化學等企業也都在尋求穩定的供貨源，此前大眾和寶馬希望與鈷供應商簽訂長期合同，但進展并不順利。中國有色金屬工業協會鈷業分會秘書長徐愛東在日前舉行的中國(青海)鋰產業與動力電池國際高峰論壇上特地談到了終端用戶向上游供應商鎖資源這一話題。她說：為了鎖住價格，很多企業要同上游供貨商簽訂長達10年的合同，這一行為不太理智，雖然鈷市今朝很熱，但是誰都不能保證今朝就是低價。一方面價格鎖不住；另一方面，很多鈷礦業加入了‘負責任供應鏈’體系，希望能夠實現鈷行業可繼續的礦產采購。
高鎳低鈷大勢所趨
面對日益增加的成本，全球電池供應商都在想方設法減少鈷在三元電池中的含量，他們更改了電池正極材料的配方比例，將三元電池中鎳鈷錳或者鎳鈷鋁的配比從6:2:2改為8:1:1。中國很多動力電池企業也都在布局高鎳三元電池。高鎳低鈷，一方面是為了提高能量密度，另一方面是為了降低成本。
車企也在抓緊研發先進的技術，使鈷在電池中的含量進一步減少。目前，比亞迪計劃在今年年底前將鎳鈷錳的比例調整至8:1:1，寶馬有望在2021年也采用該配方比例。預計到2020年，該類低鈷電池將占到電動車電池總量的7%，到2030年這一比例將增長至57%，從而減少電池原材料對電池總價的影響。
顯然，松下顯得更為激進，希望將鈷在三元電池中的含量降至零。松下汽車電池部門的負責人田村堅表示：我們已經大大降低了鈷在電池中的含量，鈷在三元電池中的比例已經降到3%，今朝我們的目標是實現無鈷化，這項技術已經在研發當中。作為特斯拉Model3獨家電池供應商，目前松下在美國內華達州的超級工廠中加工電池。松下汽車業務負責人伊藤吉郎談到，除了在電池技術上盡量減少鈷的用量以外，松下還積極同鈷的供應商進行商量，希望可以簽訂長期穩定的供應合同，從而使公司避免因原材料價格的飆升而遭遇風險。
5月初，特斯拉宣布其Model3安裝的電池已經極大地降低了鈷的含量，與此同時提高了鎳的含量，從而達到了有史以來最高的能量密度，并且實現了超強的耐熱性。日前，特斯拉CEO馬斯克在社交媒介上表示，在特斯拉Model3的電池中，含鈷量已經降到不到3%。他們將持續改進技術，爭取在下一代電池中完全拋棄鈷，改變帶血的電池的名聲。
無鈷短期內不太可能
除了降低鈷在電池中的比例，對鈷進行回收也是一個處理方案。依據BNEF的報告，目前對鈷的回收率僅為25%~50%，如果可以將所有乘用車電池中的鈷進行回收，那么到2030年，預計每年通過回收鈷的總量將達到10萬公噸。目前，包括三星SDI和寶馬等在內的企業都在積極探索從手機和汽車電池中對鈷進行回收。但無論是降低電池中鈷的含量還是對鈷進行回收，都只能緩解一時的困境，并無法真正處理供應難題。
中長期鈷價有望趨穩
好消息是，鈷價不會一路高漲。最新數據顯示，從6月1日開始，國內鈷價繼續下跌，6月26日鈷的報價為54.26萬元/噸。瘋狂增長了一年多的鈷價，終于迎來了急剎車。徐愛東表示，新能源汽車以及動力電池產業的發展對上游材料的拉動很分明，從去年開始鈷的漲價幅度非常高，已經引起市場極大的關注。但當價格上漲到一定程度以后，供應鏈的調整將會使之趨于穩定。
中國北方車輛研究所動力電池試驗室主任王子冬此前在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，鈷價已經開始下跌，聲明鈷對汽車電池的影響并沒有那么大，而且三元電池并非萬金油，他認為磷酸鐵鋰離子電池同樣具有良好的發展前景。對此，高工產業研究院院長羅煥塔持相同觀點，他認為：從第一季度的產量來看，國內三元電池的增長速度達到了63%。但是，正極材料尤其是鈷的價格上漲之后，今朝也有很多企業在沉思或者嘗試放緩三元材料比例的變動，或者走磷酸鐵鋰路線，今朝部分企業已經開始進行這方面的嘗試。
徐愛東最后指出，隨著三元鋰離子電池材料的發展，鈷將會迎來消費強度的下降，但總消耗量還是增加的。與鋰、鎳相比，鈷的消費增速會放緩。與此同時，鈷價上漲、供應鏈趨緊導致的高鎳化趨勢，也會對鈷的消費前景和投資萌生影響。只要鈷價回到比較適中的價位，還是會刺激其消費增長。總的來說，她認為，隨著電動車的普及，電池技術也會出現較大的變化，各方面綜合發揮作用，能夠保持電池產業平穩地發展。
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