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电池的“无钴”趋势与“钴焦虑”

2021-02-18 10:30:04 【东智精密】   来源: 新材料情报NMT     阅读

早在2010年,“无钴”观点就已经被提出。但直到现在,也没有大规模的无钴电池市场,电池手艺占比也一直没有上升。为什么“无钴化”迟迟未实现?事实在哪些方面遇到了瓶颈?

去钴事实难在那里?

新能源汽车快速生长风口下,整个行业对锂、镍、钴的需求会进一步增添,可是对于钴来说,全球矿藏储量很是有限,且集中漫衍于常年时势不稳的非洲国家刚果,钴的供需格式已由过剩转向紧缺。

三元系统中,钴元素可以起稳固质料结构的作用,钴含量增添能有用淘汰阳离子混排,降低质料阻抗值,尤其对于提高质料电子电导率,改善倍率性能、降低电芯内阻等有其不行替换的作用。

钴在三元质料中短期内无法完全消除替换,但低钴与无钴手艺增强了下游动力电池对矿商的议价力。因此,使用价钱低谷期,三星SDI、Umicore、SKI、特斯拉、宝马等全球领军的质料、电池、车企均锁定了各自的钴质料长协。但若未来钴价钱泛起大幅上涨,依然会导致下游动力领域低钴、无钴历程的加速,转向无钴的质料系统。

为了制止源头质料不稳固,钴在三元质料中的最低含量界线在那里成为工业一直在探讨的问题。

仍是市场主流

现在,市面上主流的电池要数特斯拉的三元和比亚迪的磷酸铁锂电池。其中最大的区别就是前者正极质料镍钴铝(或锰),尔后者的是磷酸铁锂。由于有钴,三元电池的造假普遍要比后者高。但由于能量密度大,其宁静性会稍微差一点。

相比起三元锂电池,磷酸铁锂电池有一个致命弱点。由于化学性子的差异,三元锂电池的能量密度比铁锂电池横跨 70% 左右,因此搭载三元锂电池的车型普遍跑得更远、更快。在整车上,特斯拉的性能也会优于比亚迪。

在去年底,比亚迪汉搭载的刀片电池给电池市场下了一剂猛药。刀片电池也接纳了磷酸铁锂正极质料,可是其能量密度提升了50%,宁静性能也优于市场上大部门电池,与统一时期上市的特斯拉 model 3分庭抗礼 。而且,现在已突破自供,将向一汽和红旗供应刀片电池,并于下半年实现装车。

但从市场上看,现在还无法切入规模最大的中低端燃油汽车市场,这也是特斯拉、蔚来、理想ONE等公司都开发高端车的缘故原由。以是近几年三元锂电池仍然是厂商首选。

“无钴”突破难度大 仍需张望

“无钴”观点最近一直炒着火热,但联合本文上半部门看,岑寂的思索后会发现,“无钴”不管是在手艺方面照旧市场方面,突破的难度都是很大。

凭据研究机构EVTank最新的数据,今年1~4月海内三元锂电池装机量占比升至72.87%,而磷酸铁锂电池(LFP)进一步跌至22.93%,(LMO)以及其他电池加起来占的比例不足5%。以是,三元锂电池现在的职位照旧很是稳固的。

但从研发偏向看,更多企业正在结构镍钴锰铝(NCMA)“四元”锂电池。而领军的通用汽车,今年3月宣布了自主研发的Ultium动力电池包。这是第一种即将量产的NCMA四元锂电池。而蜂巢能源也有提出过开发NCMA四元锂电池的项目。

事实上,别说无钴电池,退而求其次的甚至NCMA电池暂时也没有哪家企业可以真正量产。就现在来看,能够量产的、钴用量最少的电池是NCM811/NCA系列。

新质料情报NMT | 电池的“无钴”趋势与“钴焦虑”

从国际上来看,LG化学、SKI都已经量产NCM811,松下的NCA电池早就装配特斯拉。从海内看,宁德时代NCM811电池也已经量产供货。此外,比亚迪、国轩高科、比克动力、亿纬锂能、力神电池、远景AESC、桑顿、鹏辉能源、万向一二三等电池生产企业,以及杉杉股份、当升科技、久远锂科、宁波金和、天津巴莫、厦门钨业等质料企业,都在努力结构NCM811/NCA高镍少钴电池和质料。

虽然比亚迪、特斯拉、蜂巢能源等企业也有在结构“无钴”电池,但由于其手艺与市场的不稳固,要等最终量产披露的信息才气判断其在市场的位置。

电池是一个很庞大的系统,一个新质料的商业化,必须要所有配套质料同步刷新,这自己就是一个相对庞大、长周期的开发;而产物开发完成后,另有小试、中试、量产,时代不停修正也是一个漫长历程,因此,电池手艺刷新是一个相对缓慢的事情,未来趋势向“无钴”照旧四元,我们需要恒久关注。

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