1753年|钴价格对三元电池的成本影响极大,钴价暴涨75%( 二 )


1753年|钴价格对三元电池的成本影响极大,钴价暴涨75%
文章图片
刚果(金)之外 , 南非是全球钴供应链又一个关键节点 。 从刚果(金)产出的钴矿 , 主要通过公路运输至南非的德班港 , 之后运至全球货物目的地 , 也正因此 , 南非成为全球钴矿的关键转运中心 。
产能集中 , 运输路线集中 , 这就导致全球钴矿供应链刚性极强 。 一旦出现突发事件 , 钴供应马上会受到影响 , 进而导致钴价暴涨 。
另一方面的应用端 , 钴的场景十分广泛 , 但大规模的需求却集中于几个大的下游市场 。 钴最早的应用领域是染色剂;到了20世纪 , 钴最大的应用市场是高温合金 , 对应的下游是航空业 , 钴矿应用规模尚小 。
进入21世纪后 , 随着钴在化学应用 , 尤其是电池材料上的需求快速攀升 , 电池行业用量超过高温合金行业 , 成为钴的最大的消费终端行业 。 在2020年全球钴消费结构中 , 电池行业应用占比高达68.80% 。 在我国 , 由于3C制造业和锂电池产业向中国转移 , 电池行业占我国钴消费的8成以上 。
近年来 , 新能源汽车的崛起 , 动力电池成为钴的新增量需求 。 据安泰科预计 , 2021年全球钴消费结构中 , 3C锂电占比36% , 动力电池将占比31% 。
长期来看 , 3C锂电和动力电池都是规模庞大且稳定高速增长的市场 。 在全球产业发展大趋势下 , 市场对钴的需求十分刚性 。 在供应链刚性和需求刚性综合影响的市场格局下 , 钴的价格自然居高不下 , 且波动极大 。
/02/
三元电池不可或缺的稳定剂
供需趋紧决定了钴价必不便宜 , 而刚性供应链决定了某些时候钴价将更加高昂 。 出于商业考量 , 近年来三元电池材料“无钴”的呼声越来越高 。
自商业应用以来 , 能量密度、安全性、成本形成了现阶段动力电池发展的“不可能三角” 。
目前来看 , 锂离子电池主要的正极材料包括三元材料(包括镍钴锰NCM和镍钴铝NCA)、磷酸铁锂(LFP)、钴酸锂(LCO)和锰酸锂(LMO) 。 其中钴酸锂体积能量密度高 , 在3C消费品中是当仁不让的霸主 。 在动力电池领域 , 目前主要包括两种 , 三元材料和磷酸铁锂 。
1753年|钴价格对三元电池的成本影响极大,钴价暴涨75%
文章图片
磷酸铁锂成本低 , 安全性好 , 循环寿命好 , 但能量密度低 , 低温性能不好;而三元材料能量密度更高 , 高低温性能好 , 但成本较高 。 可以说 , 两种电池材料都不完美 。
于是便出现了两条改进路线:一是提升磷酸铁锂电池的能量密度 , 如比亚迪刀片电池 , 在电芯设计、电池包结构等层面进行优化 , 比一般铁锂电池能量密度提升50% 。 另一条路线则是降低三元电池的成本 , 于是“无钴”就应运而生 。
但实际上 , 在三元材料研究中 , “无钴”从来不是一个新鲜的概念 。 在锂电池的发展过程中 , 一众研究人员已经对正极材料的各种组合进行过无数次的实验 , 三元正极中“钴”的引入和剔除以及相应变化对动力电池属性的影响 , 自然也是经验证的课题 。
结果呢?三元成为商业化最为成熟的动力电池材料之一 。 钴没有被剔除 , 自然有其不得不保留的原因 。
实际上 , 在镍钴锰三元材料中 , 钴的作用不容忽视 。 在三元材料动力学性能和结构上 , 钴的存在具有极大的增益效果 。 一般来说 , 钴的作用在于可以稳定三元材料的层状结构 , 提高材料的循环和倍率性能 。 同时钴的存在 , 一定程度上可以抑制高镍带来的锂镍混排问题 。
但最为关键的是 , 钴对于三元正极材料的热稳定性起到了具有主导性的作用 。