近日,日本
電池供應(yīng)商松下宣布,將研發(fā)無鈷車用級
電池。隨著電動汽車市場持續(xù)火爆,其核心部件動力電池也是“水漲船高”,目前的主流電池——三元鋰電池需求量持續(xù)增長。作為三元鋰電池的正極材料之一,鈷由于其稀缺性成為戰(zhàn)略性的稀有金屬資源,全球66%的鈷產(chǎn)量都出自政局不穩(wěn)定的剛果(金),導(dǎo)致其儲量有限、價格攀升,成為新能源汽車發(fā)展的掣肘。因此,汽車廠商以及電池企業(yè)都在研發(fā)降低鈷在三元鋰電池材料配方中的比例,一些企業(yè)甚至已經(jīng)開始研發(fā)無鈷電池,只是目前看來,無鈷化解決方案尚難以實現(xiàn)。
供不應(yīng)求鈷價上漲
近日,有媒體發(fā)布報告預(yù)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未來5~10年對電動汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較大的影響。數(shù)據(jù)顯示,剛果(金)的鈷產(chǎn)出占全球鈷礦的2/3,亟待發(fā)現(xiàn)新的資源產(chǎn)地。另外,不少寡頭礦產(chǎn)公司正在大量囤積鈷,導(dǎo)致鈷更加難以獲得。
BNEF一位分析師稱:“從目前的情況看,找到新的礦產(chǎn)資源還需要很長時間,如果僅依靠剛果(金)的鈷資源,那么到2020年時很有可能出現(xiàn)鈷供給危機(jī)。”寶馬集團(tuán)表示,正在大力布局電動汽車的汽車制造商都已經(jīng)意識到供應(yīng)危機(jī)。
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(yù)期還要快,短時間內(nèi)將出現(xiàn)一鈷難求的局面。分析師指出,如果鈷的供應(yīng)量無法穩(wěn)步提升,鈷價還將急劇上漲,這將對電動汽車市場的發(fā)展造成嚴(yán)重的影響。數(shù)據(jù)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(chuàng)歷史新高。電動汽車金屬資源集團(tuán)主管皮特·迪寧在一封郵件中表示,不管剛果(金)的政局是否會影響鈷的出口,現(xiàn)在的高價已經(jīng)充分體現(xiàn)出鈷的緊缺性。
當(dāng)前,松下一直在設(shè)法確保其在鈷市場中的穩(wěn)定供貨,業(yè)內(nèi)人士預(yù)測,到2018年松下的鈷用量將達(dá)到近8000噸。此外,寶馬、大眾、三星SDI、LG化學(xué)等企業(yè)也都在尋求穩(wěn)定的供貨源,此前大眾和寶馬希望與鈷供應(yīng)商簽訂長期合同,但進(jìn)展并不順利。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鈷業(yè)分會秘書長徐愛東在日前舉行的中國(青海)鋰產(chǎn)業(yè)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(yīng)商鎖資源這一話題。她說:“為了鎖住價格,很多企業(yè)要同上游供貨商簽訂長達(dá)10年的合同,這一行為不太理智,雖然鈷市現(xiàn)在很熱,但是誰都不能保證現(xiàn)在就是低價。一方面價格鎖不。涣硪环矫,很多鈷礦業(yè)加入了‘負(fù)責(zé)任供應(yīng)鏈’體系,希望能夠?qū)崿F(xiàn)鈷行業(yè)可持續(xù)的礦產(chǎn)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(yīng)商都在想方設(shè)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(yè)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(fā)先進(jìn)的技術(shù),使鈷在電池中的含量進(jìn)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(diào)整至8:1:1,寶馬有望在2021年也采用該配方比例。預(yù)計到2020年,該類低鈷電池將占到電動汽車電池總量的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(jìn),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(fù)責(zé)人田村堅表示:“我們已經(jīng)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(jīng)降到3%,現(xiàn)在我們的目標(biāo)是實現(xiàn)無鈷化,這項技術(shù)已經(jīng)在研發(fā)當(dāng)中。”作為特斯拉Model 3獨家電池供應(yīng)商,目前松下在美國內(nèi)華達(dá)州的超級工廠中生產(chǎn)電池。松下汽車業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人伊藤吉郎談到,除了在電池技術(shù)上盡量減少鈷的用量以外,松下還積極同鈷的供應(yīng)商進(jìn)行協(xié)商,希望可以簽訂長期穩(wěn)定的供應(yīng)合同,“從而使公司避免因原材料價格的飆升而遭遇風(fēng)險。”
5月初,特斯拉宣布其Model 3安裝的電池已經(jīng)極大地降低了鈷的含量,與此同時提高了鎳的含量,從而達(dá)到了有史以來最高的能量密度,并且實現(xiàn)了超強(qiáng)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Model 3的電池中,含鈷量已經(jīng)降到不到3%。他們將繼續(xù)改進(jìn)技術(shù),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(nèi)不太可能
除了降低鈷在電池中的比例,對鈷進(jìn)行回收也是一個解決方案。根據(jù)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(jìn)行回收,那么到2030年,預(yù)計每年通過回收鈷的總量將達(dá)到10萬公噸。目前,包括三星SDI和寶馬等在內(nèi)的企業(yè)都在積極探索從手機(jī)和汽車電池中對鈷進(jìn)行回收。但無論是降低電池中鈷的含量還是對鈷進(jìn)行回收,都只能緩解一時的困境,并無法真正解決供應(yīng)難題。
那么無鈷電池真的可行嗎?作為鋰電池的重要原料之一,鈷能夠明顯提升鋰電池的能量密集度。為了替代鈷,電池廠商往往會增加鎳的使用量,以提升電池的能量密度。但鎳的使用量增加之后,會導(dǎo)致相應(yīng)的電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低,進(jìn)而影響到電池循環(huán)壽命和安全性。一些行業(yè)人士認(rèn)為,目前車企和電池供應(yīng)商只是降低了鈷在三元電池材料中的配比,但目前鈷尚無法替代。
“從鋰電池的技術(shù)來講,在鎳鈷錳的比例為8:1:1時,電池能量密度達(dá)到300瓦時/公斤已經(jīng)可以清晰地看到‘天花板’,可能未來10年都無法突破。”寧波杉杉股份有限公司副總裁孫曉東在鋰產(chǎn)業(yè)與動力電池國際高峰論壇上如是說。不少業(yè)內(nèi)人士也表示,盡管很多電池供應(yīng)商都在降低鈷的使用量,但大部分廠商并未實現(xiàn)8:1:1技術(shù)路線在量產(chǎn)中的應(yīng)用,至于無鈷電池的上市時間,恐怕就更為久遠(yuǎn)了。
徐愛東對此也表示:“事實上,目前8:1:1三元電池產(chǎn)量不到總體的10%,因為在降成本的同時電池企業(yè)也要考慮安全問題。”她認(rèn)為,從戰(zhàn)略角度來看,高鎳低鈷肯定是發(fā)展方向,但短期內(nèi)鈷還是無法替代。一方面,配方比例改變給電池封裝方式帶來挑戰(zhàn),而目前鋰電池還是以圓柱封裝方式為主,軟包和方形技術(shù)還不成熟;另一方面,電動汽車要降低成本,實現(xiàn)發(fā)展,還是要以保證安全和質(zhì)量為前提。“不能一味追求降成本而倉促上馬。”她說。
中長期鈷價有望趨穩(wěn)
好消息是,鈷價不會一路高漲。最新數(shù)據(jù)顯示,從6月1日開始,國內(nèi)鈷價持續(xù)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展對上游材料的拉動很明顯,從去年開始鈷的漲價幅度非常高,已經(jīng)引起市場極大的關(guān)注。但當(dāng)價格上漲到一定程度以后,供應(yīng)鏈的調(diào)整將會使之趨于穩(wěn)定。
中國北方車輛研究所動力電池實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(jīng)開始下跌,表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(rèn)為磷酸鐵鋰電池同樣具有良好的發(fā)展前景。對此,高工產(chǎn)業(yè)研究院院長羅煥塔持相同觀點,他認(rèn)為:“從第一季度的產(chǎn)量來看,國內(nèi)三元電池的增長速度達(dá)到了63%。但是,正極材料尤其是鈷的價格上漲之后,現(xiàn)在也有很多企業(yè)在思考或者嘗試放緩三元材料比例的變動,或者走磷酸鐵鋰路線,現(xiàn)在部分企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行這方面的嘗試。”
徐愛東最后指出,隨著三元鋰電池材料的發(fā)展,鈷將會迎來消費強(qiáng)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(yīng)鏈趨緊導(dǎo)致的高鎳化趨勢,也會對鈷的消費前景和投資產(chǎn)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?偟膩碚f,她認(rèn)為,隨著電動汽車的普及,電池技術(shù)也會出現(xiàn)較大的變化,各方面綜合發(fā)揮作用,能夠保持電池產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)地發(fā)展。
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