貴如黃金的鈷元素還能在電池上用多久,無鈷化電池迫在眉睫

5月18號,蜂巢能源正式對外發布了兩款無鈷電池產品,並且宣佈將會在2021年6月之後實現量產,與目前市面上應用最廣泛的三元鋰電池相比,無鈷電池無論在容量、能量密度、續航里程、使用壽命等方面都會有一定幅度的提升。

貴如黃金的鈷元素還能在電池上用多久,無鈷化電池迫在眉睫

我們最常見的三元鋰電池,在正極材料的類型中大多分為兩類:鎳鈷鋁(NCA)和鎳鈷錳(NCM),由此可見,鈷元素在電池中的地位可以說是非常重要,對於防止電池的過熱以及穩定充電放電的循環過程,都是起到了不可或缺的作用,同時,鈷元素也穩定了電池材料的層狀結構,提高了電池的倍率性能。

雖然鈷元素擁有如此強大的穩定性,但是在電池行業裡,卻是自二十多年前就已經提出了低鈷化直到無鈷化的發展課題,為什麼會提出這種研發方向呢?到底鈷元素是做錯了什麼才會受到這樣的待遇?

主要原因還是因為身價太高,鈷元素在全球已探明的儲量中僅存148萬噸,而且沒有單獨的鈷礦物存在,而是伴生於銅礦、鐵礦、鋅礦等硫化礦床中,無論隨著新能源行業的不斷髮展,全球50%的鈷元素消耗都是用在了鋰電池的製造行業。(有沒有魔獸世界玩家還記得,分佈在諾森德大陸上的鈷礦石?這類低級礦在拍賣行的價格遠高於中級的薩鋼礦,偶爾甚至會持平於高級的泰坦礦,這個數據原來是有現實基礎支持的。)

貴如黃金的鈷元素還能在電池上用多久,無鈷化電池迫在眉睫

這樣的數據可能不太容易看出鈷的稀有程度,咱們來個做個對比,相較於同樣是在三元鋰電池中不可缺少的鎳,鈷元素的全球148萬噸儲量數據僅僅是鎳元素的九牛一毛,全球已探明的鎳元素儲量有126億噸,注意,這裡的計量單位是億噸。而相比於貴重的流通貨幣黃金,148萬噸這個數據也僅僅是黃金儲量的10倍而已。

從2018年的數據來看,鈷元素每噸的價格已經暴漲了450%,因此上,隨時都可能枯竭的資源儲備以及不斷上升的市場價格,這些都加快了低鈷或者無鈷化電池課題推行的進程。

在不能降低現有電池標準的前提下,如何儘可能的減少鈷元素的使用,也是目前電池行業的主要研究方向。從最開始的NCM622,再到最近推出的NCM811,這種元素含量比例上的調整都是在降低鈷含量的使用,無論是松下比亞迪,還是寧德時代特斯拉,他們都將無鈷化電池作為了下一代電池的研發方向。

貴如黃金的鈷元素還能在電池上用多久,無鈷化電池迫在眉睫

而蜂巢能源首發的這款無鈷電池,採用了疊片工藝以及矩陣式設計,不光是將無鈷化的研發變成了現實,而且在電池容量、使用壽命以及安全係數這三個方面都做到了加強。

第一款產品基於目前主流新能源汽車所應用的590模組的電芯設計,這種通用化的電芯尺寸設計,可以搭載到絕大部分的純電動車平臺上,在跨過了無鈷化這道技術障礙之後,新的電離子循環方式能夠使這款電芯在整車端實現15年120萬公里質保,電池容量為115Ah,續航里程更是達到了600km;第二款產品是薄片型的無鈷長電芯設計,電池容量226Ah,續航里程更是誇張的達到了880km,但這款電池目前只對哈弗的一款全新高端車型做適配,畢竟長城是老東家嘛,有點特權也是正常的。

怎麼樣,小夥伴們對這個新科技持怎麼樣的態度,雖然目前還沒到量產階段,如果在2021年第一批量產車型上市,你會做那個吃螃蟹的人麼?


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