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"無鈷化"是三元動力鋰電池技術的發展方向嗎

鉅大LARGE  |  點擊量:995次  |  2020年06月11日  

“無鈷化”是三元動力鋰電池技術的發展方向嗎?隨著人們生活水平的不斷提高,人們關于綠色環保出行越來越看重。先是將耗油的汽車逐漸淘汰成為新能源汽車,再對新能源汽車盡心更好的加工改造,使之成為新能源當中的佼佼者。新能源其策劃的無鈷化電池更是在汽車業界大受好評,因為鈷是電動汽車當中最昂貴的金屬原料之一,本文將討論“無鈷化”是三元動力鋰電池技術的發展方向嗎?


“無鈷化”是三元動力鋰電池技術的發展方向嗎?


成本問題一直是新能源汽車市場發展的絆腳石,作為核心成本的“動力鋰電池”一直被寄予希望能夠盡快降低成本,三元電池在降低鈷比例和含量后,會相應地降低整車的成本,鈷價波動給公司帶來的影響也將被削弱,“忐忑”的公司開始變主動為被動,這將有利于推動新能源汽車市場的發展。


低鈷、無鈷的三元電池正加速到來,同時,基于成本優勢、技術成熟以及使用壽命、安全性等多方面優勢,本身不含“鈷”的磷酸鐵鋰離子電池也是目前“無鈷化”動力鋰電池的重要方法之一。不過,由于能量密度相對較低的弊端,其動力鋰電池技術亟需升級。


盡管“無鈷化”是三元動力鋰電池技術的發展方向,龍頭公司為了未來也不惜重金加碼科技投入,但真正做到“無鈷”還有漫長的路要走,因為截至目前還沒有材料可替代鈷的穩定用途。當前的動力鋰電池只有盡可能降低鈷用量,未來兩三年內還無法做到完全去鈷。事實上更多公司正在布局鎳鈷錳鋁四元鋰離子電池,該技術路線是在斷退坡的當下,正迎來“第二春”。


“無鈷化”成為三元動力鋰電池技術發展方向的原因


1、一直以來,鈷的價格波動極大地影響著三元鋰離子電池的市場。今年隨著疫情的惡化,使得鈷的重要產國——剛果不得不采取封鎖措施,這對我國的鈷原料進口造成了極大的不利。之所以說低鈷及無鈷化電池即將成為下一代動力鋰電池的方向,這是因為市場催生出的。


2、目前,新能源汽車重要有兩種技術路線,一種是三元電池,一種是磷酸鐵鋰離子電池;前者能量密度高、續航能力強;后者安全性好、成本低。三元電池有鎳鈷鋁和鎳鈷錳兩種模式,重要用于穩定材料層狀結構、提高材料循環和倍率性能的鈷元素,是三元電池中不可或缺的昂貴金屬。


3、近年來,三元動力鋰電池的發展就是不斷增鎳降鈷的過程,NCM比例從532到622,再到811,鈷含量一直在降低。其中,寧德時代量產的NCM811電池鈷含量在8%-10%之內。特斯拉電池的正極材料為NCA,其鈷含量已不足3%。假如未來行業進一步向高鎳化發展,鈷的含量將更少。


4、雖然目前電池的高鎳低鈷趨勢一方面滿足了公司的降本需求,但另一方面高鎳低鈷可能會導致電池過熱容易引起燃燒,安全性會受到影響。因此未來要做到無鈷化,難度將新增,要有一定的技術突破才行。有人認為,任何替代鈷的電池材料新技術都將在10年以后才會出現,并且,現在新能源汽車的上升速度遠遠快于無鈷技術研發的速度。


無論是以“去鈷”為目標的“高鎳低鈷”三元鋰離子電池,還是技術升級的磷酸鐵鋰離子電池,都給三元動力鋰電池技術路線的發展帶來了希望。隨著用戶對續航里程要求的不斷提高,目前高鎳低鈷是鋰離子電池的必然發展趨勢,但短時間內“鈷”仍是三元動力鋰電池中無法替代的重要金屬材料。新的刀片電池以及蜂巢能源即將公布的全新無鈷電池,或將帶來新的顛覆,誰更勝一籌最重要的仍是技術和成本問題。


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