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有钴无钴,您真的了解清楚吗

近日局长留意到一则新闻,10月19日,特斯拉宣布来自上海超级工厂的Model3将登陆欧洲,而出口车型为中国制造的Model3标准续航升级版。

该车型搭载全新宁德时代磷酸铁锂电池,总容量55kWh,续航里程公里,这也是欧洲市场首次使用磷酸铁锂电池。

当然,这款流量明星前段时间也是出尽了风头。

对于特斯拉的准车主来说,提车和降价,永远不知道哪一个先来,买特斯拉就像买海鲜一样—时价!该当的韭菜还是得乖乖的当一回。

这次特斯拉Model3标准续航升级版售价为24.99万,降幅达2.万,续航km还比之前多23km。

而这一切全赖特斯拉用上了宁德时代的磷酸铁锂(LFP)电池,也就是大家一直热议的所谓“无钴电池”。

无钴电池到底是何方神圣?今天局长就来聊聊它。

锂离子电池一般以正极材料来命名。我们耳熟能详的三元锂电池,其正极材料使用了镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂。这正是“三元”的含义。

其中,钴是一个很关键的成分。

但是,钴在全球的储备量有限,近几年的价格波动也很剧烈。

况且,我国“贫钴”,如果可以降低动力电池中的钴比例,也具有一定的战略意义。

所以,业界一直在努力降低“三元锂电池”中的钴比例。

年的诺贝尔化学奖,瑞典皇家科学院将奖项颁给约翰·B·古迪纳夫、M·斯坦利·威廷汉、吉野彰,表彰他们对锂离子电池的贡献。

其中约翰·B·古迪纳夫被称为锂电池之父,他使锂电池体积更小、容积更大、使用方式更稳定,从而实现商业化,同时开启了电子设备便携化进程。

在他们研发出锂电池基本工作原理后,锂电池就没发生过多大的变化---充电时,锂离子从阴极流到有负电荷的阳极,放电时,锂离子流回阴极。

鉴于钴独特的原子特性,其具有热稳定以及高能量密度两种性质,通俗来说,就是不容易过热着火,还可以存储更多能量,因此是制作电池阴极的好材料。

钴也是电池中最昂贵的金属元素,一般来说,钴是与铜以及镍一起开采的,开采难度大,人力成本高,这也导致其每吨成本价格高达至美元。

随着电动车,手机等产品的需求日益增加,人们对钴的需求也不断攀升,目前,全球生产的钴有一半是流入电池材料市场的。

价格报告机构BenchmarkMinerals分析,全球钴的需求量将从年的吨增至年的吨,供需缺口未来将不断扩大。

显然,如果目前不建立有效的开源节流机制,整个新能源车行业发展将会受到极大的制约。

钴现阶段价格高,产量少,许多大厂都设法降低钴的使用量。

比如韩国的SKInnovation跟LG化学新推出的NMC三元电池,其把钴的含量降至10%。

而特斯拉的NCA三元电池,由年的11公斤钴,下降至年的4.5公斤钴。

特斯拉在年曾向股东提供一些关于电池的细节,他们认为即使是降低了钴的含量,特斯拉的电池仍然有卓越的热稳定性以及能量密度。

同年特斯拉CEO马斯克表示,他们使用的三元锂电池中钴的含量将不高于3%,并向电池供应商松下探讨无钴电池的研发。

直到今年2月,特斯拉突然宣布与宁德时代合作,未来将全面使用磷酸铁锂电池。

翌日收盘,一系列钴业巨头受到重挫。

在前文已经讲到,磷酸铁锂跟三元材料分别是不同材料的电极,现阶段,三元锂电池还很难摆脱钴元素,充其量也只是最大限度降低钴含量。

我们可以看到,在材料结构上的不同,导致两种电池有完全不同的特性。

磷酸铁锂电池的材料结构稳定,安全性较高,寿命长,而且加工成本较低,最明显的例子是特斯拉Model3在使用宁德时代的磷酸铁锂电池后,价格降幅超过2万,因此广泛适用于各种电动车,但缺点是能量密度较低。

而三元锂电池得益于钴的存在,具有较高的能量密度,因此可以让续航更远,安全指标,寿命等与磷酸铁锂电池相当,但价格相对较贵。

目前,宁德时代跟比亚迪的磷酸铁锂电池在能量密度上已经超多Wh/kg,加上这两家厂电池的巨大销量,摊薄了成本,虽然在能量密度上对比起三元锂电池有绝对劣势,但车厂能够根据不同的特定市场,使用不同类型的电池。

在中长期,LFP与NCM电池会长期并存。买了钴业股票的朋友也不用担心,在短期内,不会有大规模“无钴电池”量产,钴的需求量增长还是会持续。

不过另一方面,无钴电池也正加快步伐跑进市场,今年5月,蜂巢能源推出两款镍锰酸锂电芯产品,一跃成为全球第一家成功研发出无钴电池的企业。

其中Ah无钴电芯能够达到wh/kg的能量密度,并且具备大于次循环,与同级高镍三元电池相比,成本下降8%,整车续航在-km之间。

而最高端的Ah电芯能够达到wh/kg的能量密度,并且具备大于次循环,与同级高镍三元电池相比,成本下降12.5%,在先进的矩阵式PACK设计支持下,可实现整车最长续航突破公里。

蜂巢能源的前身是长城动力电池部,因此这项新技术将会最先应用于长城旗下的纯电动车上。

这次“有钴”“无钴”的讨论中,足以反映出新能源车市场背后资本的暗涌是多么凶险。但局长相信两者会根据市场端需求定位规划,为用户购车提供了更多的选择,不存在谁替代谁。相信未来一定陆续会有很多经济型的磷酸铁锂和高续航的三元车型上市,我们拭目以待吧!



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