眾所周知，鈷金屬是電動(dòng)車用動(dòng)力電池的關(guān)鍵元素之一，但鈷的價(jià)格不僅非常昂貴而且不穩(wěn)定，因而不少電池廠商都在進(jìn)行無鈷少鈷電池的研發(fā)。如今，無鈷電池又在“蠢蠢欲動(dòng)”。
近日，特斯拉電池供應(yīng)商松下發(fā)布消息稱，將致力于開發(fā)不使用鈷的鋰離子電池，打算在幾年內(nèi)把目前低于5％的鈷的使用比率降至零。松下北美公司主管電池技術(shù)的副總裁Celin Mikolajczak表示：“雖然減少鈷的使用提升了電池生產(chǎn)難度，但是最終可以降低電池對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，并且降低了成本?！?/span>
當(dāng)下，動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車中成本最高的部分，約占整車成本的30%至40%。減少甚至消除電芯中的鈷，不僅可以降低電芯成本，而且電動(dòng)汽車的價(jià)格也會(huì)下降。事實(shí)上，作為全球最具知名度的電動(dòng)汽車生產(chǎn)商，特斯拉近年也一直在無鈷電池上加碼布局。早在2018年特斯拉CEO埃隆·馬斯克就直言，當(dāng)時(shí)特斯拉電池中鈷的含量僅為3%，未來將實(shí)現(xiàn)“無鈷化”。
不僅是松下和特斯拉，其他電池廠商也在努力減少鈷的使用量。2020年5月，蜂巢能源正式發(fā)布了兩款無鈷電池產(chǎn)品，可支持電動(dòng)汽車行駛880公里，使用壽命超過15年120萬公里。目前該款電池已經(jīng)處于量產(chǎn)導(dǎo)入階段，預(yù)計(jì)2021年6月就能大規(guī)模裝車使用。
值得注意的是，同樣也是2020年5月，國內(nèi)動(dòng)力電池龍頭老大寧德時(shí)代也透露其公司有無鈷電池相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備，目前研發(fā)進(jìn)展順利，正在想辦法完善供應(yīng)鏈?！皩⑹且粋€(gè)全新的、顛覆性的產(chǎn)品”。寧德時(shí)代方面表示。
據(jù)了解，全球鈷儲(chǔ)量非常稀少僅有710萬噸，且集中分布在政局不穩(wěn)定的剛果(金)，并且近年來鈷價(jià)多次出現(xiàn)過劇烈波動(dòng)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，全球動(dòng)力電池領(lǐng)域用鈷需求量將從2019年的1.82萬噸大幅上升至2025年的6.35萬噸，年復(fù)合增長率達(dá)到23.2%。
有業(yè)內(nèi)人士做過測(cè)算，生產(chǎn)一輛特斯拉Model S將消耗13.68公斤鈷。如果目前全球鈷儲(chǔ)量的30%用在電動(dòng)汽車上，折算下來，約可支撐1.7億輛車的生產(chǎn)規(guī)模，電動(dòng)汽車每年按500萬的銷量來算，30年左右鈷將消耗殆盡。
顯而易見，價(jià)格高、波動(dòng)大，儲(chǔ)量少，都驅(qū)動(dòng)電池生產(chǎn)企業(yè)走向“無鈷化”。不過，需要注意的是，目前還未有新材料可替代鈷的穩(wěn)定作用，只有盡可能降低鈷的用量，未來兩三年內(nèi)還無法做到完全去鈷。在此背景下，許多企業(yè)都在進(jìn)行“過渡方案”NCMA電池的研發(fā)。和目前的三元材料523、811、NCA相比，NCMA四元材料的鎳含量逼近90%，同時(shí)鈷含量進(jìn)一步降低。
據(jù)了解，LG 化學(xué)與通用汽車的高鎳少鈷NCMA電池研發(fā)量產(chǎn)計(jì)劃有望提前至2021年。NCMA電池有望將鈷含量較NCM電池降低70%，同時(shí)增加90%的鎳含量，鋁元素的加入則將在高鎳的前提下，幫助提高電動(dòng)汽車的續(xù)航里程和穩(wěn)定性。理想狀態(tài)下，促使電池成本降至100美元/KWh（約合人民幣700元/KWh）以下。
國內(nèi)方面，目前布局NCMA電池材料的主要有寧德時(shí)代、蜂巢能源、比亞迪、國軒高科、格林美、容百科技等企業(yè)。業(yè)內(nèi)對(duì)NCMA的主流觀點(diǎn)認(rèn)為，現(xiàn)階段鎳和鈷含量保持甚至優(yōu)于NCA同等水平的替代方案，主要是采用三元向四元甚至更多元的電池進(jìn)階，并逐漸實(shí)現(xiàn)低鈷或無鈷電池的目標(biāo)。
值得注意的是，前文中松下負(fù)責(zé)人表示，減少鈷的使用會(huì)提升電池生產(chǎn)難度。事實(shí)上，別說無鈷電池，退而求其次的甚至NCMA電池暫時(shí)也沒有哪家企業(yè)可以真正量產(chǎn)。就目前來看，能夠量產(chǎn)的、鈷用量最少的電池是NCM811/NCA系列。
從國際上來看，LG化學(xué)、SKI都已經(jīng)量產(chǎn)NCM811，松下的NCA電池早就裝配特斯拉。從國內(nèi)看，寧德時(shí)代NCM811電池也已經(jīng)量產(chǎn)供貨。此外，比亞迪、國軒高科、比克動(dòng)力、億緯鋰能、力神電池、遠(yuǎn)景AESC、桑頓、鵬輝能源、萬向一二三等電池生產(chǎn)企業(yè)，以及杉杉股份、當(dāng)升科技、長遠(yuǎn)鋰科、寧波金和、天津巴莫、廈門鎢業(yè)等材料企業(yè)，都在積極布局NCM811/NCA高鎳少鈷電池和材料。
總體來看，正如業(yè)內(nèi)人士所分析的，未來五年電池產(chǎn)業(yè)仍是三元電池為主、磷酸鐵鋰電池為輔的技術(shù)路線，無鈷電池還無法在短期內(nèi)替代三元電池。在無鈷電池成為主流之前，鈷還是必不可少的！不過，未來無鈷化的方向肯定是確定無疑的。