天下苦“鈷”久矣!動力電池的未來有沒有Plan B?

“能不能不要起那麼大早,趕個晚集,我們把基礎設施全部做完了,人家開始熱賣。”此前寧德時代董事長曾毓羣在某論壇上的一番言論,成功引起了行業的熱議。

作為動力電池行業的巨頭,當下寧德時代也正遭遇一場不小的“危局”。不只遭受着國內新能源市場萎縮的壓力,其位處動力電池市場榜首的位置也搖搖欲墜,數據顯示,2020年第一季度,寧德時代痛失連續3年蟬聯全球動力電池出貨量榜首之位,一舉被LG化學反超。

而風雲詭譎的市場大潮之下,其實早已是暗潮湧動,出貨量之外,真正決定企業未來的,一直都是電池核心技術的較量。

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寧德時代董事長助理孟祥峯

日前,在“2020中國汽車論壇”會上,寧德時代董事長助理孟祥峯介紹了寧德時代在電池方面的兩個新動向:CTC技術(cell to chassis,即將電芯集成到底盤)和“無稀有金屬電池”。

在這兩項技術中,CTC技術屬於電池結構性優化,影響力有限;但“無稀有金屬電池”無疑是一枚重磅炸彈,讓我們看到了“電池無鈷”的夢又近了一步。

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如何降低電池成本?鈷又為什麼讓人既愛又恨?接下來我們就一起來探究這兩個問題。

要解決這個問題,先要了解主流的電池種類,目前市場主要有磷酸鐵鋰和三元鋰兩種電池路線,受到能量密度的影響,市場目前選擇了三元鋰電池。

那麼現在的問題就進一步變成了:如何降低三元鋰電池的成本?答案是正極材料,原因如下。

目前三元鋰電池的正極,主要採用鎳鈷錳(NCM)路線,例如NCM811和NCM622,後綴的數字就是這三種元素的比例。

再來看這三者的作用,鎳Ni的含量可以增加能量密度,鈷Co可以穩定結構,而錳Mn則可以改善安全性和穩定性。

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蜂巢能源NM無鈷電池

其中,錳元素是可以用其他元素來代替的,比如松下的為鎳鈷鋁結構,但是鈷元素暫時無法被取代。

而作為貴金屬,鈷的存量和產量都十分的有限。鈷礦分佈在非洲國家剛果,產量佔據了全球的一半以上。

於是在全球電動化之後,由於需求陡增,鈷的供給有限,供不應求的賣方市場就形成了。

一邊是不斷走高的市場需求所帶來的降本壓力;另一邊是鈷價不斷飛漲,帶來的採購成本水漲船高。此刻的鈷,猶如電池製造商的在咽之鯁。

天下苦“鈷”久矣!在一次次的受制,但又無可奈何之後,眾多動力電池廠家也開始將“無鈷化”作為自己新的發展目標。

於是,市場有了馬斯克為“無鈷電池”搖旗吶喊的一幕,也有了上文寧德時代為什麼要發展“無稀有金屬電池”。

那麼,動力電池的未來有沒有Plan B?答案無疑是肯定的。

天下苦“鈷”久矣!動力電池的未來有沒有Plan B?

比亞迪刀片電池

磷酸鐵鋰是目前最觸手可及的“無鈷電池”備選。以往受制於能量密度的影響,磷酸鐵鋰一直不怎麼受到乘用車的待見,但是隨着技術的突破,諸如比亞迪的“刀片電池”技術和寧德時代、蜂巢能源等的無模組電池的推出,磷酸鐵鋰的能量密度終於實現了突破。在接下來的電池路線之爭中,極有可能成為過渡選擇。

鋰硫電池同樣是一種“無鈷電池”,這種電池正極是硫,負極是金屬鋰。鋰硫電池最大的好處是能量密度可以達到2000wh/kg,這對於傳統意義的能量密度比拼而言,無疑是具有革命性的,但缺點就是循環穩定性較差。

還有一種全固態鋰電池,固態鋰電池技術採用鋰、鈉製成的玻璃化合物為傳導物質,取代以往鋰電池的電解液,大大提升鋰電池的能量密度。這種電池可以做的非常的輕薄,功率重量比也很高,是非常理想的汽車動力電池選擇,但是缺點也很明顯,那就是成本貴!按照目前的工藝製備一台汽車所需的全固態鋰電池,成本幾乎是天價。

所以綜合來看,動力電池“無鈷化”是新技術方向,各動力電池廠家“低估”和“無鈷”的方案也在跟進,但三元鋰電池依舊是當下的重點技術路線,“無鈷”電池的發展仍然需要時間驗證,但毫無疑問,解決動力電池供應鏈問題是車企們的需要攻克的重點之一。

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