锂电池内含钴 马斯克说:我们的锂电池几乎不用钴

小编 2024-10-06 锂离子电池 23 0

马斯克说:我们的锂电池几乎不用钴

据美国彭博社的报道,特斯拉CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)在一次电话会议中称:特斯拉已掌握了在锂离子电池中降低钴金属用量的技术,其原话是:We think we can get cobalt to almost nothing。特斯拉目前正在大批量生产Model 3车型,该车的动力正是来自锂离子电池组。

马斯克的这个说法,传达了怎样的信息呢?

目前,钴是生产锂离子电池的重要金属,主要用于电池的正极材料,如钴酸锂、镍钴锰酸锂(NCM)等。据电池用钴盐制造商eCobalt Solutions的估计,到2020年,75%的锂电池都将用到钴,因为钴具备增加电动车续航能力的作用。但是,全球约一半的钴来自战乱中的扎伊尔(刚果共和国),很多人担心钴供应量的稳定性,再加上各国大力发展纯电动车,导致对钴的需求飙升,钴的价格有成倍增长的趋势。因此,在锂离子电池中减少钴的用量,具有非常实际的意义。

那么应该如何降低钴的用量呢?一般的技术方案是增加镍的使用量,镍的主要作用也是提升电池的能量密度。这个研究方向,被称作高镍三元材料(如622/811等,这三个数字代表镍钴锰的比例)。但是,镍的用量增加之后,会导致相应的电极材料的结构稳定性降低,从而导致电池循环寿命和安全性大幅降低。另外,不同材料体系需要匹配不同配方的电解液,因高镍三元表面的杂质多,需要更为优化的电解液配方,而这也是研发的难点。

从马斯克的说法来看,特斯拉未来的锂离子电池方案应该是高镍三元。据悉,为特斯拉提供锂离子电池的是日本的松下公司,是全球掌握高镍三元量产技术的数家公司之一,采用的是镍钴铝酸锂(NCA),比例为8:1.5:0.5。特斯拉之前向股东披露的信息说,其锂离子电池有着业内最高的能量密度,并且解决了高镍之后的热稳定性问题。

你知道一辆电动汽车的电池含多少金属吗?

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2021年全球电动汽车年销量飙升至超过1000万辆,其中纯电动汽车占 46%,插电式混合动力汽车占19%。其中,12月份电动汽车销售量达到125万辆,其电池总容量达到43GWh,达到了月度最新纪录。

那么,电动汽车的金属占多少呢?每辆车中的电池对锂、钴、镍以及石墨的含量是多少呢?我们以2021年12月数据为例,根据矿产研究机构MINING.COM和电动汽车研究机构Adamas的数据,仅12月出售的电动汽车中,电池金属价值达到15亿美元,超过了2017年全年。

2021年12月,全球所有新销售的乘用电动汽车的电池中部署了创纪录的25,900吨碳酸锂当量,同比增加了68%,环比增加了31%。

12月,每辆车(包括混合动力车)的平均锂含量同比增长12%,从18.5 公斤跃升至20.7公斤,这证明了纯电动汽车相对于混合动力汽车的相对受欢迎程度。

碳酸盐占总量的57%,因为对不含镍和钴的LFP电池的需求持续增加,而氢氧化物的需求量为43%,后者在高镍含量电池的制造中受到青睐。

根据电池供应链研究机构Benchmark Mineral Intelligence的数据,锂价格在过去一年中全面上涨。根据Benchmark在今年2月中旬的价格更新,中国电池级碳酸盐的出厂价之间出现了巨大差距,目前交易价格在每吨60,000美元之间。

相比之下,欧洲碳酸盐价格为30,000美元(到岸价至少99%,2022年1月)。Benchmark还指出,碳酸锂相对于氢氧化锂(用于高镍阴极)的溢价在2月份达到了近20,600美元/吨。

Benchmark在最近的一份报告中称,中国碳酸锂价格创历史新高,使LFP电池的成本按每千瓦时美元计算比高镍电池至少高出5%,这与十年来的趋势相反。“这一转变凸显了中国磷酸铁锂电池生产商面临的巨大定价压力,这可能转化为电动汽车和储能系统的更高价格。”

与去年同期相比,12月钴的部署量首次超过4,000 吨,环比增长25%。 按每辆车计算,钴的使用量比去年下降了10%,这再次表明配备LFP的车辆越来越受欢迎,并且NCM电池的钴阴极化学成分越来越低。

电池供应链中使用的氢氧化钴在过去一年中飙升至每吨65,000美元(以100%钴计),这是自2018年6月以来的最高价格。过去一年,中国工厂硫酸钴价格上涨57%,而电池金属价格上涨价格上涨了93%。

尽管价格上涨,但钴在电动汽车金属指数中的份额继续缩小,12月达到 20.6%。

与去年同月相比,12月镍的使用量增长了44%,创下19,600吨的新纪录,而每辆车的镍使用量下降了4%,至15.7公斤。根据数据,12月硫酸镍攀升至每吨22,600美元(100% 镍基)的水平,但相对于LME交易的镍金属的溢价继续缩小。

镍周一触及每吨25,000美元上方的十年高位,因担心乌克兰紧张局势可能会在全球金属库存减少之际扰乱俄罗斯的供应,而当即期交货合约价格高于期货价格时现货市场出现逆价差。

石墨

2021年12月,全球所有新销售的乘用电动汽车的电池中部署了不到 39,000吨的合成和天然石墨,这也是一个创纪录的数字。月度总额比去年同期增长78%。

考虑到全电池、插电式混合动力和传统混合动力汽车,每辆汽车的石墨使用量同比增长19%至31公斤。

Benchmark数据显示,自2020年12月以来,石墨价格已上涨20%以上,约为每吨860美元,此前该价格在2020年全年低于700美元并在 9月触及644美元的低点。(来源:电缆网)

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