1753年|钴价格对三元电池的成本影响极大,钴价暴涨75%( 三 )


近年来 , 为提升动力电池能量密度 , 镍的占比不断提升 。 但与此同时 , 热稳定性成为了三元动力电池的最大短板 。
实验数据显示 , 在三元电池放电中 , 钴由于独特的化学特性能够先于Ni元素发生还原而占据四面体位置 , 从而延缓了镍元素的迁移 , 进而推迟释氧放热反应 , 提高三元电池的热稳定性 。
1753年|钴价格对三元电池的成本影响极大,钴价暴涨75%
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从目前公开资料来看 , NCM811和NCA两种含钴较低的动力电池 , 能量密度提升显著 , 但在安全余量上略低于NCM523和NCM622 。
也正因此 , 在NCM811电池和NCA电池使用时 , 整车企业往往配合其他的动力电池技术提高安全性 , 如广汽集团的弹匣电池 , 以及特斯拉的圆柱电池等等 。
总而言之 , 动力电池是一个系统性的工程 , 牵一发而动全身 。 目前来看 , 在保证三元电池综合效能上 , 钴仍然不可或缺 。
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谁先“抛弃”了钴?
在三元材料体系内 , 目前达成的共识是 , 一方面通过高镍实现更高的能量密度 , 另一方面通过减少钴的用量来降低总体成本 。
于是我们可以看到 , 三元正极材料正加速从NCM523、622等中镍向NCM811、NCA等高镍化方向加速渗透 。 根据SMM统计 , NCM811在三元正极材料中的占比从2018年1月的1%提升至2021年9月的38% 。 在这个过程中 , 电动汽车钴用量逐渐减少 。
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以特斯拉为例 , 特斯拉最早的电动跑车Roadster , 使用的是更昂贵的钴酸锂 , 而到Model3的NCA体系 , 钴的使用量减少了60% 。 据特斯拉透露 , 在2012年特斯拉的钴使用量为平均每辆车11千克 , 2018年这一数字已经减少到了4.5千克 。
钴用量不断减少 , 但仍然存在 , 真正意义上的“无钴”电池 , 尚未出现 。
需要注意的是 , 锂电池行业追求的“无钴”电池 , 是在保有三元体系高能量密度特性的同时 , 实现高安全性和低成本 , 形成一种更完美的动力电池解决方案 , 而并非其他不含钴材料如磷酸铁锂等 。
实际上 , 真正的三元体系“无钴”电池 , 目前仅处于“技术储备”层面 , 尚未成为全行业的重点布局方向 , 但仍有多个企业在无钴方向探索 , 长城汽车旗下蜂巢能源即是先锋之一 。
蜂巢能源最早从2018年就开始投入研发无钴电池 , 并在2020年9月发布无钴电池两大产品平台 , 并在当年12月接受全球预订;如今其首款无钴电池产品已经能够量产下线 。
在今年的第二十四届成都国际车展上 , 首款搭载蜂巢能源无钴电池包的量产车型长城欧拉樱桃猫正式亮相 , 虽然樱桃猫搭载的无钴电池包的系统密度并不高 , 系统能量密度仅为170Wh/kg , 但它却标志着动力电池行业正式进入无钴时代 。
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此外 , 关于无钴电池的后续产品规划 , 蜂巢能源董事长兼CEO杨红新表示 , 蜂巢能源无钴电池目前共规划四款量产产品 , 分别是无钴H系列115Ah电芯 , 155Ah电芯 , HPlus系列157Ah电芯 , 和无钴E系列115Ah电芯 , 覆盖全部车型超长里程 。 其中无钴H系列115A电芯和155Ah电芯能量密度为240Wh/kg , 115Ah产品已经率先实现量产装车 。
12月16日 , 蜂巢能源宣布首条无钴电池量产线在安徽省马鞍山经开区蜂巢动力锂离子电池项目基地投用 , 无钴电池和HEV电池开始量产下线 。
除蜂巢宣布量产外 , 其他厂商对于无钴方向多止于技术层面 。 如近日宁德时代在投资者关系平台上回复 , 其对于无钴电池、全固态电池、无稀有金属电池等下一代电池和行业内的新兴技术 , 始终保持高度关注并开展技术布局 。