盡管車(chē)企從成本等角度出發(fā)，正大力研發(fā)無(wú)鈷電池，但在目前的技術(shù)條件下，電動(dòng)汽車(chē)要想實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池?zé)o鈷化，還有待進(jìn)一步觀察。

當(dāng)前，不少車(chē)企提出了無(wú)鈷電池規(guī)劃并著力于研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。如特斯拉早在兩年前就向外界表示，將逐步減少甚至取消電池中的鈷含量。5月18日，蜂巢能源科技有限公司則發(fā)布了兩款新型無(wú)鈷動(dòng)力電池產(chǎn)品。據(jù)了解，這兩款電池產(chǎn)品將于明年落地。

有分析指出，盡管車(chē)企從成本等角度出發(fā)，正大力研發(fā)無(wú)鈷電池，但在目前的技術(shù)條件下，電動(dòng)汽車(chē)要想實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池?zé)o鈷化，還有待進(jìn)一步觀察。

降低成本

麥肯錫咨詢(xún)公司發(fā)布報(bào)告稱(chēng)，全球電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)量在2025年將會(huì)從2017年的320萬(wàn)臺(tái)增至1300萬(wàn)至1800萬(wàn)臺(tái)，增長(zhǎng)3~5倍。

當(dāng)前，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，直接帶動(dòng)動(dòng)力電池的規(guī)模快速增長(zhǎng)，動(dòng)力電池行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)得到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所預(yù)測(cè)，2020年中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量將達(dá)到141吉瓦時(shí)(GWh)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超千億元人民幣。

目前，電動(dòng)汽車(chē)最常用的兩種鋰離子動(dòng)力電池主要是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。前者能量密度高，續(xù)航能力強(qiáng);后者安全性好，成本更低。作為三元電池正極材料中最昂貴的“一元”，鈷的作用主要是穩(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)、提高材料循環(huán)和倍率性能。由于磷酸鐵鋰電池本身不含鈷，業(yè)內(nèi)說(shuō)的“無(wú)鈷”通常指的是三元鋰電池的去鈷化。

研究稱(chēng)，因?yàn)殁挼氖褂茫龢O材料超過(guò)三元鋰電池成本的40%。一旦低鈷或無(wú)鈷的三元鋰電池量產(chǎn)，成本可降低30%。

正因如此，為了降低成本，眾多車(chē)企考慮減少鈷的使用或者研發(fā)無(wú)鈷動(dòng)力電池。早在2018年5月，特斯拉公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克就表示，該公司計(jì)劃從用于汽車(chē)和固定型蓄電池的電池中減少直至完全不用鈷。國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)寧德時(shí)代等也提出了研發(fā)無(wú)鈷電池的相關(guān)計(jì)劃。

擺脫依賴(lài)

隨著電動(dòng)汽車(chē)的迅猛發(fā)展，對(duì)鈷的需求持續(xù)激增。據(jù)中信證券評(píng)估，2020年全球鈷消費(fèi)量將增長(zhǎng)11.1%至14.8萬(wàn)噸，到2025年全球用鈷將達(dá)到20.5萬(wàn)噸。

有專(zhuān)家表示，如果不考慮回收，2026年鈷將供不應(yīng)求，有限的鈷資源將無(wú)法支撐電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展空間。

目前，全球鈷資源分布較為集中，且儲(chǔ)量分布非常不均衡。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局公布的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球鈷儲(chǔ)量約為710萬(wàn)噸，主要分布在剛果(金)和澳大利亞，分別達(dá)到總儲(chǔ)量的49%和16.8%。鈷的主要產(chǎn)出來(lái)自剛果(金)。2017年全球鈷產(chǎn)量為11.1萬(wàn)噸，其中剛果(金)的產(chǎn)量達(dá)6.4萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的58%。

而歐洲、中國(guó)和美國(guó)這三個(gè)全球電動(dòng)汽車(chē)最主要的市場(chǎng)，都沒(méi)有多少鈷礦。“中國(guó)鈷資源比較貧乏，每年鈷的生產(chǎn)量不過(guò)幾千噸，使用量卻達(dá)幾萬(wàn)噸，所以基本依靠從非洲國(guó)家進(jìn)口，但這些國(guó)家政治局勢(shì)不太穩(wěn)定。”清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院研究員徐盛明說(shuō)。“新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，鈷一直供不應(yīng)求。”

由于鈷礦的分布具有非常明顯的地緣性，使得具備資源稟賦的國(guó)家擁有很大的定價(jià)權(quán)。而這些國(guó)家的宏觀政策和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)會(huì)極大地影響鈷的市場(chǎng)價(jià)格。

一方面，2018年3月，剛果(金)總統(tǒng)簽署新礦業(yè)法，銅和鈷的礦業(yè)稅稅率均從2%提高至3.5%，從當(dāng)年6月開(kāi)始實(shí)施。2018年12月3日，剛果(金)政府再次宣布鈷為戰(zhàn)略金屬，將鈷的礦業(yè)稅稅率進(jìn)一步提高至10%。

另一方面，剛果(金)作為鈷礦的最主要生產(chǎn)國(guó)，其國(guó)內(nèi)政局長(zhǎng)期不穩(wěn)定。如在剛果(金)東部地區(qū)，種族矛盾和各類(lèi)武裝力量對(duì)礦產(chǎn)資源的爭(zhēng)奪更加劇了該地區(qū)局勢(shì)的動(dòng)蕩。這些都會(huì)影響鈷礦的穩(wěn)定供應(yīng)，增加市場(chǎng)上鈷價(jià)的波動(dòng)，從而將影響進(jìn)一步傳導(dǎo)至電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)。

因此，車(chē)企大力推動(dòng)三元鋰電池?zé)o鈷化，除了有降低成本的考量外，與目前三元鋰電池對(duì)鈷資源的高度依賴(lài)也不無(wú)關(guān)系。

技術(shù)有待驗(yàn)證

盡管以特斯拉為首的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)企在推動(dòng)動(dòng)力電池?zé)o鈷化上雄心勃勃，但要完全實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷化，不僅要尋找能夠替換鈷的新材料，而且還要在技術(shù)上有更大的突破。

有專(zhuān)家表示，目前還未找到新材料可以更好地替代鈷的穩(wěn)定作用，只有盡可能降低鈷的用量。

為解決潛在的鈷短缺問(wèn)題，部分動(dòng)力電池廠商在通過(guò)提升鎳的比重，以提升電池能量密度，來(lái)降低鈷的使用量。但是高鎳材料由于技術(shù)門(mén)檻高，生產(chǎn)難度大，對(duì)企業(yè)的科研能力和研發(fā)投入都提出了更高要求，短時(shí)期內(nèi)難見(jiàn)成效。據(jù)了解，日韓鋰電企業(yè)如松下、LG化學(xué)以及三星SDI等，都在積極攻關(guān)高鎳材料電池，但進(jìn)展并不順利。

值得一提的是，特斯拉雖然一直聲稱(chēng)要停止使用鈷，但短期內(nèi)仍將與其他電動(dòng)汽車(chē)車(chē)企爭(zhēng)奪全球有限的鈷產(chǎn)能。有媒體披露，為了確保上海超級(jí)工廠的鈷供應(yīng)，特斯拉已與能源巨頭嘉能可商談長(zhǎng)期供貨協(xié)議。

此外，目前已向外界公開(kāi)的無(wú)鈷電池，在推廣應(yīng)用方面還存在一定的限制。業(yè)內(nèi)人士指出，即使是低鈷的三元鋰電池，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，最快也要兩三年后。

毫無(wú)疑問(wèn)，動(dòng)力電池?zé)o鈷化，不僅影響電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，對(duì)動(dòng)力電池行業(yè)也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。其中，部分上游的鈷原料企業(yè)、中游的正極材料廠商以及下游的三元鋰電池公司都將面臨重新洗牌。

關(guān)鍵詞： 三元鋰電池