鎳是電動汽車電池中的最關鍵的成分之一。
在人們普遍的印象中,鋰電池是驅動電動汽車的重要元素。但是,特斯拉CEO馬斯克(Elon Musk)卻認為,“鋰離子電池”的命名用詞不當,因為實際上其中並沒有包含那麼多鋰。“儘管被稱為鋰離子,但鋰在電池中的成分佔比只有約2%。從技術上講,電池應稱為‘鎳-石墨’,因為整個電池中的主要成分是鎳。”
就在上個月,馬斯克再次重申了鎳的重要性,顯示出特斯拉正迫切需要鎳。馬斯克在特斯拉最新一季電話會議上説:“請所有礦產商以對環境有益的方式開採更多的鎳,並保持有效供給,那麼特斯拉將提供一筆可觀的長期大訂單。”
但是,由於各種供應問題,已經跟不上對鎳的預期需求激增。特斯拉Model3的電池包中大約含有30公斤的鎳,它是電池製造中最重要的單一金屬成分。鎳越多,電池的能量密度越高。
鎳價在2007年出現暴跌,在此後將近12年的時間裏,對鎳的開發幾乎沒有實質性投資,全球鎳庫存有所減少,如今這種局面即將結束,對鎳的需求量的增加才剛剛開始。
新鎳礦開採後的交貨時間長是另一個制約因素。開展新的鎳項目需要7至10年時間,在未來12年中,鎳將出現結構性短缺,而在接下來的18個月中,鎳庫存將下降至幾乎為零。這是鎳從未有過的新需求激增,因此,鎳將醖釀一場完美風暴。
麥肯錫資深專家Ken Hoffman表示,為了加快電動汽車革命,特斯拉對鎳的需求會大幅增加。這為鎳的投資埋下了伏筆。分析人士預計,在未來兩到三年中,鎳價將大幅上漲,而供應短缺將引發新投資的加入。
那麼,哪些公司為即將到來的鎳熱潮做好了準備呢?當屬最大的老牌公司諾里爾斯克(Norilsk),這家俄羅斯公司是全球第二大鎳生產商,鎳價上漲時,其股價也隨之上漲。另外,還有一些規模較小的鎳礦勘探者和新興開發商。
在未來幾年中,鎳資源將會出現短缺,大多數鎳礦業者將因此受益。但還有另一個因素在起作用,特斯拉和其他電動汽車製造商也會自然渴望獲得可持續的原材料,他們在鈷供應鏈上投入了大量精力和金錢。
總部位於温哥華的Giga Metals金屬公司迅速回應了馬斯克的訴求,這家公司專注於供應電動汽車電池中使用的兩種關鍵金屬:鎳和鈷。在不列顛哥倫比亞省北部,Giga Metals的Turnagain項目擁有世界上最大的未開發鎳鈷硫化物礦牀之一,藴藏着52億磅鎳和3.12億磅鈷。Giga Metals首席執行官Mark Jarvis表示,如果以對環境有益的方式開採鎳,必須考慮在第一世界司法管轄區(例如加拿大和澳大利亞)中的硫化物礦牀。”
目前特斯拉向韓國LG化學(LG Chem)採購鎳鈷錳鋰電池(NCM),並向日本松下(Panasonic)採購鎳鈷鋁鋰電池(NCA)。但是,特斯拉的上游鎳礦供應來源尚未公開過。
電池是電動車最昂貴的部分,佔總成本的40%以上。如何降低成本,加強續航力,一直是業者追尋的目標。高鎳電池能壓低費用,又能讓電動車跑得更遠,是極佳的解決方案。但美中不足的是,必須小心鎳含量提高帶來的爆炸風險。與此同時,鎳比重拉高後,所需的鈷將減少。鈷是電池最昂貴的原料之一,價值一直居高不下。
韓國電池三巨頭之一SK Innovation也十分看好高鎳電池,充電一次可跑500公里,和燃油車差不多。SK Innovation最快明年年初,將量產全球首款鎳鈷錳電池,鎳含量高達90%,鈷和錳含量則各佔5%。
全球交貨排名第一的LG化學則計劃在2022年發佈鎳鈷錳鋁電池,鎳含量達90%、鈷佔5%、錳鋁各佔1%-2%。目前LG化學已經有NCM 811電池(811代表鎳含量為80%、鈷為10%、錳為10%),供應給特斯拉Model 3。儘管高鎳電池好處多,但LG化學也警告,鎳比重越高,代表電池會釋放越多熱能,需要新的高熱控制技術或製程,將拉高最終價格。LG化學強調,在低階電動車市場,仍會主打NCM622電池(鎳含量60%、鈷20%、錳20%)。
據德勤(Deloitte)預期,今年全球電動車銷量將由2018年的200萬輛增至400萬輛,再分別在2025年及2030年增加至1200萬輛及2100萬輛。光是今年歐洲的電動車銷量,預計會由去年的31.9萬輛增至54萬輛。這就需要確保鎳和鈷等關鍵原材料的充足供應。
Benchmark Mineral分析師Caspar Rawle表示,特斯拉使用的NCA組合中的鈷含量已經很低,很難再進一步減少鈷含量,這將在工程技術上出現難題。鈷是電池陰極的保護元素,減少它,意味着減少了電池的生命週期,而且還有安全疑慮,少用鈷代表多用鎳,電池可能會因而過熱,並且無法自行有效降温,最終燃燒起來。
美國匹茲堡大學化工系助理教授James McKone説:“整個行業正朝着用其他金屬如鎳和錳的組合邁進,可取代高達90%的鈷……而真正的挑戰將是完全不用鈷,這需要重新思考電池的基本化學組合。”
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