近日,在上海有色網(wǎng)主辦的2020(第五屆)中國國際鎳鈷鋰高峰論壇上耘婚,上海有色網(wǎng)鈷行業(yè)高級分析師霍媛表示银景,作為鈷資源的主產(chǎn)區(qū)住拭,非洲的疫情存在不確定性妙旅,因此鈷原料供應(yīng)不穩(wěn)定彻磁。嘉能可Mutanda銅鈷礦關(guān)停猬笑,使全球鈷原料供給減少姻粱,中長期來看,減少對鈷的依賴是未來鋰電可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)革新方向遂报。
目前電池性能提升主要有兩個方向,一是電池材料體系的革新则徒,二是工藝和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
短期看瞳弱,工藝和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新最為現(xiàn)實冠幕。無論是寧德時代的CTP、比亞迪的刀片電池纽债,還是蜂巢能源的L6長電芯雇蚁,都是在現(xiàn)有材料體系基礎(chǔ)上的工藝革新和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,其對于體積能量和成本降低有明顯效果倚痰。
但長遠來看讥高,如若要進一步突破性能瓶頸,材料體系變革才有可能亏吝。目前動力電池的發(fā)展路徑岭埠,仍是以高鎳為主。
特斯拉的Jeff Dahn在2019年1月就公開發(fā)表無鈷高鎳材料具備可行性的文章蔚鸥,目前,特斯拉第一代低鈷(5%)材料已經(jīng)完成開發(fā)许赃,即將量產(chǎn)止喷,第二代無鈷材料也在加快開發(fā),預(yù)計未來兩年內(nèi)應(yīng)用到電芯中混聊。
LG化學(xué)沒有完全明確提出“無鈷”弹谁,但去鈷化的戰(zhàn)略已經(jīng)非常明確。今年初句喜,其宣布和通用汽車合作预愤,計劃在2021年量產(chǎn)NCMA電池,該材料體系將鈷的占比進一步降低至5%,從而將電池成本降至100美元/KWh以下植康。
在國內(nèi)旷太,蜂巢能源是最先公開宣布研發(fā)出無鈷材料及電池產(chǎn)品的企業(yè),今年5月中旬销睁,蜂巢能源召開產(chǎn)品發(fā)布會祟勿,對外發(fā)布兩款無鈷電池。并稱基于其無鈷電池累筋,可以實現(xiàn)電動汽車最高達880公里續(xù)航耀旅。產(chǎn)品都將在2021年下半年推向市場。
事實上书瘤,對于動力電池“去鈷化”傅女,業(yè)內(nèi)已成共識,背后驅(qū)動因素在于叙杨,既可以實現(xiàn)電池能量密度性能的提升原酷,更為關(guān)鍵的還能擺脫鈷作為稀有資源,面臨的價格高占窥、資源少学虑、受牽制的風(fēng)險。但在“去鈷”的具體路徑上唆海,尤其是對于“無鈷”短期內(nèi)是否真正可行欲炉,業(yè)內(nèi)還存在著一定的爭議。
一方聲音認(rèn)為赞季,無鈷高鎳材料具備可行性愧捕。Jeff Dahn就認(rèn)為,目前還沒有確鑿的證據(jù)清楚地表明鎳含量高的NCA中需要鈷申钩。Al次绘、Mg等元素對于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱安全性等同樣具有改善作用。其團隊給出的數(shù)據(jù)也表明撒遣,摻雜Mg和Al的無鈷高鎳材料安全性好于高鎳含鈷材料邮偎。因此其結(jié)論是,在NCA類型的高鎳(Ni>90%)材料中义黎,鈷的作用很小或幾乎沒有禾进。
另一方的聲音則認(rèn)為,目前三元體系絕對“無鈷”方案并不成熟廉涕。
國內(nèi)正極材料企業(yè)容百科技認(rèn)為泻云,現(xiàn)有三元體系中,鈷元素可以起穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)的作用狐蜕,鈷含量增加能有效減少陽離子混排宠纯,降低材料阻抗值卸夕,尤其對于提高材料電子電導(dǎo)率,改善倍率性能脏猴、降低電芯內(nèi)阻等有其不可替代的作用讨拷。而綜合考慮性能和安全因素,通過精細調(diào)控高鎳材料組分常择、煅燒溫度姨痊、燒結(jié)氣氛,做到相對“無鈷”的高鎳低鈷材料才是可行的笆赤。
無論怎樣购狈,目前各大研究機構(gòu)都在開發(fā)低鈷乃至無鈷材料,雖然仍存在電解液匹配粮唯、安全杂猾、工藝水平等方面不足的問題,總的來說一切都在向好的發(fā)展中浇找。