鉅大LARGE | 點擊量：778次 | 2018年11月28日
淺談動力電池下一步走向
當下越來越多的車企選擇三元聚合物鋰電池（也就是常聽到的三元鋰電池）作為自家新能源車的供能來源。
所謂“三元”，是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2），這種電池以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為核心原料，理論上，鎳鈷錳的比例可以根據實際需要調整。
動力電池對于能量密度要求高，而這恰好是三元聚合物鋰電池的優勢之一。相對于其他類型電池，三元鋰能量密度更大，電壓更高，同樣重量下能蓄存更多能量，車子跑的距離也就更遠，速度也能更快。
特斯拉所采用的18650柱狀電池單元便是三元鋰電池，優秀的性能讓研究了多年磷酸鐵鋰電池的比亞迪，也計劃投身三元鋰陣營。
但三元鋰電池穩定性較弱，若發生碰撞變形、內部短路或正極遇水等極端情況，容易產生明火，這也是目前軟包三元鋰電池的技術瓶頸，現在車企們使用的三元鋰，也大多都為鋼殼硬包。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
生產一輛電動車，動力電池要占據30-40%的成本，所以電池的價格走向會直接影響到整車的利潤。而鎳鈷錳三種核心材料當中，要數鈷最為取貴。這種金屬元素的含量，要占據整個正極的五分之一，它對電池的穩定性起重要作用。
鈷元素在全球遍布廣泛，但整體含量很低。當下，全世界約54%的鈷產量來自一個神秘的非洲國度——剛果（金）。這個國土僅234.5萬平方公里的小國家常年政局動蕩，民生貧困。但大概獲得了上帝的憐憫，剛果（金）境內的銅礦與鈷礦含量豐富，這兩種金屬的出口也成了這個國家的經濟支柱。
全世界都明白，剛果（金）對于正處在助跑階段的新能源車行業的意義，相當于中東之于燃油車。
作為動力電池生產“大戶”的中國，進口的鈷礦，有94%來自于剛果（金）。由于搶占了先機，剛果（金）每年生產的3-4萬噸鈷，多半來自剛果（金）境內的中資礦業企業，以及早已被中方中介商掌握的個體礦工們，換言之，我國目前已經主宰了剛果（金）的鈷礦出口網絡。
但這并不算是個特別令人安心的事。局勢不穩還是令剛果（金）的鈷供應鏈過于脆弱。即便眼下，鈷的供應量處于過剩狀態。但市場過熱、法規的不確定性令也令鈷價有飄忽不定的可能，為了穩住鈷價，很多電池生產企業甚至要求與上游供應鏈簽訂10年合同，即便這樣做很不理智。
而墨菲定律從不缺席。就在本月初的11月6日，能源巨頭嘉能可旗下的礦業公司Katanga宣布，其在剛果的子公司于開采的鈷礦中發現高濃度鈾，此放射性金屬的含量超過了非洲主要港口的出口限度，因此剛果決定，暫停該公司鈷礦出口，直至明年前兩季度結束前。
這一消息當即引爆股市，11月7日，鈷概念股價全線漲停。然而電池生產商和整車企業們很緊張，人們擔心，嘉能可暫停出口，可能令鈷礦價格暴漲。
好在本周二（11月20日），剛果（金）海關總署表示，取消對嘉能可的鈷出口禁令，消息讓鈷市場再次冷靜了下來。然而人們也意識到，過分依賴鈷，可能會影響電動車行業的發展。
很多巨頭們早已發覺這一問題。就在2017年，寧德時代登上全球動力電池銷量冠軍的寶座，然而同年，LG化學、SKI和三星卻宣布，將開發NCM811高鎳動力電池，一年后量產。之后國內電池專家們開始意識到，產量并不能絕對代表實力，在動力電池領域，我們還是落后了。
常用的三元鋰電池多為NCM622，即鎳鈷錳的比例為6:2:2。NCM811，則是降鎳版的三元鋰。行業領先者們早就明白，鈷元素并不穩定的供應鏈會對日后動力電池的發展產生過大影響，為了控制成本、穩住供應，電池降鈷勢在必行。
例如松下，早在2008年變開始布局高鎳電池，其供應給特斯拉的18650，鈷比例僅占0.8。并且松下計劃，未來幾年內將把鈷比例降至0.4。
好在國內電池廠商們動作也比較迅速，今年5月，國內電池商比克電池已實現了NCM811高鎳18650電池量產下線，比亞迪、寧德時代等國內同行業領先者，也都籌劃著在明年開始量產高鎳三元鋰電池。
高鎳電池有更好的能量密度，但改變了配方比例也給電池的穩定性和封裝技術帶來新的挑戰，事實上，目前NCM811的產量僅占動力電池的10%，全面高鎳降鈷還需要一定時日。
回收廢舊電池中的鈷也是另一種可解燃眉之急的路徑，三星、寶馬等企業已經開始積極探索高效回收鈷的方法，只是目前舊電池的鈷回收率不高，很難超過50%。
解一時止渴的方法難以祛除根本頑疾，而徹底無鈷化，才是未來的終極目標，只是還有很長的路要走。
上一篇：能提升水系鋅離子電池性能的新技術
