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        無鈷電池為什么這么吃香?三元鋰電池路在何方?

        來源:存能電氣  日期:2020-04-26 14:46  瀏覽量:

        無鈷電池為什么這么吃香?三元鋰電池路在何方?隨著全球新能源汽車蓬勃發展,三元鋰電池重要原材料—鈷的價格日益走高,被鋰電池生廠商比喻成“惹不起的鈷奶奶”。雖然目前的無鈷研發方向有眾多不確定性,但在降本的大背景下,少鈷乃至無鈷已經是國內外不少電池企業都在進行的一個研發方向。

        無鈷電池為什么這么吃香?

        相信很多人對無鈷電池比較陌生,其實無鈷電池就是磷酸鐵鋰電池,采用的是寧德時代的CTP技術。一方面無鈷可以大幅度降低電池材料成本。另一方面高鎳三元鋰電池的體積和重量能量密度高,能滿足新能源汽車對電池性能越來越高的要求。從產業化角度來看,高鎳三元無鈷電池面對的問題重要是材料研發和電池制造以及配套使用體系。

        對于電池的成分,特斯拉一直在推動無鈷電池的使用。使用無鈷化電池和自產電池將大幅度降低特斯拉的制造成本,進一步彰顯特斯拉在電動汽車領域的優勢,將在價格競爭中對其他品牌形成巨大沖擊。屆時,無論是造車新勢力還是傳統車企都將無法避免。

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        對于電池中的鈷金屬來說,本身屬于稀有金屬,也是汽車電池材料中最為昂貴的金屬材料之一。根據數據顯示,2月18日,國內鈷金屬參考價為277500元/噸。所以無鈷的磷酸鐵鋰電池目前的成本是0.6/wh,有鈷的三元鋰電池成本則達到0.85/wh。所以由此不難看出,無鈷化電池具有生產成本上的優勢。

        無鈷電池不僅可以提高電性能、提升壽命和提高安全性而且可以降低成本,擺脫正極材料對鈷的依賴。在現有三元體系的鋰離子動力電池中,正極材料的成本占比達到30%~45%,以523體系為例,鈷在其中的占比達20%,作為戰略性的資源,鈷的價格波動將會直接影響到終電芯的成本。

        以無鈷化電池磷酸鐵鋰電池為例,使用壽命更長。按照滿充滿放進行計算的話,目前的磷酸鐵鋰電池循環壽命能達到約2000次左右,而三元鋰電池滿充滿放的循環次數則約為1000次。所以,使用壽命更長也是無鈷化電池的優勢之一。

        目前市面上三元鋰電池更多的應用在家庭轎車上,無鈷電池用于乘用車、公共交通汽車或者是電動物流車上,以目前應用來看很少有公共汽車發生安全事件,但是家庭轎車上因為電池引發無數起自燃事件。而且在理論上無鈷電池比三元鋰電池更具有安全性。

        三元鋰電池路在何方?

        三元鋰電池是一種以鎳鈷元素作為正極材料,以錳鹽或鋁鹽來穩定化學架構的鋰電池,這其中的鎳可以提高材料活性和能量密度,它所以含量占比不同,生產出的電池能量密度也不相同,但它的比例越高,整個電池能量密度也越高。

        目前三元鋰電池的技術路線正極中的三種材料占比調整是主要方向,只要提把電池正極材料中的鎳再提升一點,電池的存儲的電力就多一分。于是“532”到“622”基本過時了。他們甚至還研制出了所謂“811”電池:正極材料中鎳鈷鋁或鎳鈷錳按8:1:1的比例進行搭配的三元鋰電池,這類電池未來兩、三年內可能會被大規模應用。

        受政策和市場的雙重影響,三元動力鋰電池在包括乘用車、物流車領域的滲透率將穩步提升,預計2020年市場需求將比2016年出現10倍以上增長空間。2020年磷酸鐵鋰電池裝機量會有一定增長,但裝機占比將會繼續下降并首次降到30%以內。相對應,三元鋰電池裝機占比將接近70%,繼續擴大領先優勢。

        鈷金屬屬于稀有金屬,是汽車電池材料中最為昂貴的金屬材料之一。值得一提的是,特斯拉使用無鈷電池并不表明其已經放棄了三元鋰電池。作為電動汽車領域的翹楚,特斯拉自然不會只為了降低成本而放棄三元鋰電池帶來的利益。

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