动力锂电池车厂商争相布局无钴电池领域

2020-05-27      695 次浏览

近日,宁德时代董事长曾毓群有关正研发无钴电池的表述再次引爆业内有关无钴电池的讨论。专家认为,目前还未有新材料可替代钴的稳定用途,只有尽可能降低钴用量,未来两三年内还无法做到完全去钴。目前,更多公司正在布局镍钴锰铝(NCMA)四元锂离子电池,该技术路线是在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素,并逐渐实现低钴或无钴电池的目标,量产后成本降幅可超过30%。


宁德时代称有无钴电池技术储备


近日,在宁德时代召开的2019年业绩网上说明会上,有投资者提问,除了磷酸铁锂离子电池,宁德时代是否有自己的无钴电池技术储备?曾毓群回复称,宁德时代有自己的无钴电池技术储备,目前研发进展顺利,正在想办法完善供应链,因为是一个全新的、颠覆性的产品。


此前特斯拉透露,将在电池日公布最新的无钴电池技术,而此无钴电池并非密度较低的磷酸铁锂离子电池。对此,曾毓群表示:马斯克告诉我,特斯拉希望自己做电池。据我了解,他们的技术路线对我们不会有冲击,双方在共同探讨如何把电池做得更好。


一时间,对无钴电池的讨论再次引发热议。目前动力锂电池主流类型分为磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池。由于磷酸铁锂离子电池本身不含钴,因此业内所指的无钴通常为三元锂离子电池中的去钴化。


钴作为三元电池的重要原料之一,重要起稳定结构的用途。东北证券在研报中指出,假设未来远期全球每年新能源汽车销售5000万辆,按照单车钴金属含量10千克测算,则钴的需求量约为50万吨量级,而目前全球钴金属年开采量不足15万吨。


在三元锂离子电池中,根据镍、钴、锰(NCM)三者比例的不同,从而生产出不同的型号,按照三种元素的配比可生产出532型号、622型号、811型号电池等。由于量少价高,降低钴用量一直是动力锂电池进化的方向之一。因此,高镍低钴的811型号成为三元锂离子电池的发展趋势,国际上主流的动力锂电池公司如LG化学、松下电池、宁德时代都在将低钴和无钴化作为下一代动力锂电池技术的研发重点。


真锂研究总裁墨柯向我国证券报记者表示,目前从技术层面暂时无法做到真正意义上的无钴。目前还找不到其他的新材料可以替代钴的稳定用途,也就是说只是可能降低钴的用量,但完全去钴,估计未来两三年内,放眼全球还没有哪家电池厂可以做到。


公司的去钴化探索


墨柯称,目前三元材料的发展方向,一是让材料具有更高电压,二是使材料具有更高容量。从技术研发角度看,假如成功去钴,三元材料镍钴锰则变成二元材料镍锰酸锂。镍锰酸锂是一种5伏级的高电压材料,比较3.7伏级的三元材料,由于电压新增,电量也可相应新增。


但镍锰酸锂材料最大的问题是目前还找不到与之匹配的电解液体系。现有的六氟磷酸锂电解液体系因为电压不够5伏会被分解,电池也会随之失效。墨柯解释称。


因此,更多公司将技术发展的目光投向寻找高容量材料。近日,通用汽车在EVDay宣布与LG化学合作,计划2021年量产镍钴锰铝(NCMA)四元锂离子电池,其成本可实现超过30%的降幅。


该技术路线是在镍钴锰三元电池的材料中掺入部分铝元素,抑制钴元素的不稳定杂质生成。和目前的三元材料523、811、NCA相比,NCMA四元材料的镍含量逼近90%,同时钴含量进一步降低。


在布局NCMA电池材料方面,国内重要有宁德时代、比亚迪、国轩高科、格林美、容百科技等公司。业内对NCMA的主流观点认为,现阶段镍和钴含量保持甚至优于NCA同等水平的替代方法,重要是采用三元向四元甚至更多元的电池进阶,并逐渐实现低钴或无钴电池的目标。


由长城汽车剥离而独立发展的动力锂电池公司蜂巢能源近日宣布,将在五月十八日公布全新无钴电池品类。对此,蜂巢能源市场总监郝雷明向我国证券报记者介绍,蜂巢能源无钴电池的正极材料为自主研发,其主材为镍锰。可以完完全全实现去钴,钴含量为0。她解释称,技术原理可以理解为把钴去掉后,用与钴相近的那一族元素实现替代并起到掺杂用途,并努力将掺杂物的比例降至7%以下甚至更低。


根据蜂巢能源此前规划,无钴电芯产品在2020年五月完成材料体系的进一步优化,八月体系定型,2021年下半年量产,量产后成本可下降10%-15%,相应带来的电芯BOM成本可以降低约5%,且材料不受战略资源影响。


特斯拉电池日猜想


作为全球新能源电动汽车的风向标,特斯拉长期饱受电池成本之苦,公司CEO马斯克也一直有着无钴的想法。2018年六月,关于有观点认为钴供给稀少将成为Model3扩产的绊脚石,马斯克回应称,旗下电池的钴使用量已低于3%,次代电池用量还将降至零。


事实上,2012年,特斯拉ModelS上每辆车的钴使用量为11千克,而到了2018年的特斯拉Model3上,在同样规格尺寸下进行比对,钴使用量只剩下4.5千克。东北证券预计,到2025年,高镍超低钴方法下,特斯拉对钴的需求量将从现有体系测算的1.82万吨下降到0.74万吨左右,减少钴资源使用1.1万吨左右。


五月十五日,马斯克表示,将再次推迟原计划在五月第三周举办的电池日活动。此前,特斯拉在投资者电话会议上透露,将在电池日上公布公司在电池技术方面的最新进展,并称这将是特斯拉历史上最激动人心的日子之一。


业内人士预期,除了介绍其电池供应体系,也可能宣布自主研发锂离子电池,并展示其部分研究成果与方向,但预计稳定装车最快要到2022年,短时间还是以外购为主。


据墨柯推断,特斯拉在电池日上或将公布的信息有如下几种可能:一是宣布和松下联合开发的电池进展情况;二是宣布其将使用磷酸铁锂离子电池;三是宣布其干电极技术。


今年二月十八日,特斯拉表示将自主研发新电池,这种新电池的含钴量可能为零。当时市场预计,特斯拉所指的无钴电池为在我国市场已经应用多年的磷酸铁锂离子电池。该消息公布后的第二天,钴板块公司股价遭遇重挫,华友钴业、寒锐钴业双双跌停,而比亚迪等磷酸铁锂离子电池概念股开盘大涨,随后几个交易日继续攀升走高。目前猜测可能性比较大的是特斯拉在2019年五月收购的全球干电极技术领域的龙头公司Maxwell的超级电容与干电池技术。


干电极技术的重要用途是简化工艺流程从而降低成本。干电池本身并不是新技术,有日本的电池厂一直在做,但不完全是干电极,也有湿的成分。因此目前干电极的技术到底有多成熟,也并不十分清晰。假如特斯拉的干电极能够做到完完全全的干,则确实属于技术方面的突破。墨柯表示。


相关文章

推荐品类

为您推荐

东莞市钜大电子有限公司 粤ICP备07049936号